尾矿干排的主要工艺及常用设备介绍

尾矿干排干堆技术由于其较小的安全隐患和便利的堆存方式受到重视。它可以显著减少尾矿输送量，提高回水利用率，控制和减少安全隐患，延长尾矿库或尾矿坝的服务年限，降低运行和管理成本，并便于尾矿的复垦或再利用。

尾矿干排的主要工艺

尾矿干排的主要工艺分为尾矿膏体排放和尾矿浓缩过滤后干排两大类。膏体排放是半干法排放和堆存，而浓缩过滤后干排则包括多种工艺流程，如浓密机+带式过滤机、浓密机+陶瓷过滤机、浓密机+压滤机等。

1、尾矿膏体排放

这是一种半干法排放和堆存技术，最初在20世纪70年代由Eli Robbins提出，并在加拿大的Kidd Creek矿山得到应用。

尾矿膏体排放技术随着浓缩技术和尾矿膏体输送技术的发展而逐渐成熟和普及。

包括几种不同的工艺：

旋流器沉砂的膏体排放。

尾矿二级重力浓缩膏体排放。

旋流器沉砂经脱水筛脱水后筛上物的膏体排放。

其中全重力浓缩工艺被认为是真正意义上的膏体排放。昆明理工大学周兴龙博士等人发明的尾矿干堆方法，使用振动型斜板浓密机作为浓缩设备，通过二级全重力浓缩，使底流浓度达到约70%，形成膏体排放。

2、尾矿浓缩过滤/压滤干排

包括以下几种组合工艺：

浓密机+带式过滤机：适用于粗粒级尾矿的脱水。

浓密机+陶瓷过滤机：适用于细粒级尾矿的脱水。

浓密机+压滤机(板框、立式)：适用于需要高干度尾矿的场合。

浓密机+盘式过滤器：适用于进一步脱水处理。

联合流程工艺：根据不同尾矿的矿物组成、粒度、浓度、密度等特性，选择适合的干排工艺。常见的联合流程工艺包括：尾矿分级浓缩集中过滤工艺、尾矿分级浓缩分开过滤工艺、尾矿分级-筛分-浓缩过滤工艺、尾矿膏体排放与浓缩过滤工艺、尾矿直接浓缩过滤工艺。

对于粒度较粗、细度小于70%的尾矿物料，细度小于50%的粗粒级物料，可以采用浓缩+带式过滤工艺;细度大于90%的情况，可以采用浓缩+压滤工艺或两级全重力浓缩膏体排放工艺。

在尾矿干排中，无论采用何种工艺，浓缩都是必不可少的环节，它有助于提高底流浓度，为后续的脱水和干排打下基础。

尾矿干排的主要设备

包括分级设备(旋流器、高频细筛等)、浓缩设备(振动型斜板浓密机、深锥浓密机等)、脱水筛(高频振动直线筛)、过滤机(带式过滤机、陶瓷过滤机等)以及输送设备(液压柱塞泵)。

尾矿干排过程中使用的主要设备涉及分级、浓缩、脱水、过滤和输送等多个环节，以下是各个环节中使用的关键设备的详细描述：

1、分级设备

旋流器：用于将尾矿浆体按密度分离，底流浓度可达70%以上，适用于细粒级尾矿的分级。

高频细筛：适用于中粗粒级尾矿的分级，可以进一步提高底流浓度。

螺旋分级机：常用于较粗粒级的尾矿分级，通过螺旋的旋转实现固体颗粒的分级。

斜板分级机：同样适用于细粒级尾矿的分级，通过斜板增加沉降面积，提高分级效率。

2、浓缩设备

常规浓密机(大井)：作为一级浓缩设备，适用于初步浓缩，底流浓度需控制在45%以下。

斜板浓密机和斜管浓密机：适用于尾矿的浓缩，需要解决斜板黏接物料和沉降通道堵塞的问题。

深锥浓密机和高效浓密机：可以处理更高浓度的尾矿，通常需要添加絮凝剂预处理矿浆。

振动型斜板浓密分级机：昆明理工大学发明，采用新型材料和模块化设计，通过高频振动自动清洗沉降通道，解决了黏接堵塞问题。

3、脱水筛

通常采用高频振动直线筛，利用双电极自同步技术，有效脱水粗颗粒料浆，达到干排干堆的目的。

4、过滤机

带式过滤机：适用于粗粒级尾矿，滤饼水分可控制在20%以内，受给矿浓度和粒度影响较大。

陶瓷过滤机：适用于细粒级尾矿，处理能力相对较小。

盘式过滤机：在细粒尾矿过滤方面有工业应用，效果需进一步验证。

板框压滤机、隔膜压滤机、箱式压滤机：适用于金属矿山尾矿的浓缩过滤干排工艺。

自动立式压滤机：新型压滤设备，适用于铁尾矿细粒级的过滤工艺。

5、输送设备

液压柱塞泵：用于高浓度尾矿(膏体)的长距离输送，德国普茨迈斯特、南非玛泰、美国PSI等公司提供相关设备。

国内也有多个厂家生产液压柱塞泵，但与国际技术存在一定差距。

这些设备在尾矿干排的不同阶段发挥作用，确保尾矿的有效处理和资源的合理利用。

尾矿干排的应用实践

在金矿和铁矿中尾矿干排技术得到了广泛应用。例如，山东归来庄金矿选矿厂使用板框式压滤机进行尾矿干排，取得了经济效益和环境效益;山东某铁矿采用旋流器+浓缩机+带式真空过滤机+全自动立式压滤机的联合流程尾矿干排工艺，每年为企业节省大量成本。

尾矿干排干堆已成为尾矿处理的主流工艺，选择工艺时应根据尾矿特性合理选择，并进行尾矿沉降试验。振动型斜板浓密机和振动型斜板盒沉降分离器是主流浓缩设备，粗粒级物料推荐使用脱水筛或带式过滤机，细粒级物料推荐使用板框压滤机或陶瓷过滤机。