胡乃民

（中國中鋼集團有限公司）

承德某螢石礦業(yè)為處理量800 t/d的螢石采選聯(lián)合企業(yè)，選廠使用油酸浮選工藝，浮選尾礦經(jīng)渣漿泵及管道直接輸送至地表尾礦庫存放。尾礦庫使用到后期，尾礦處理存在以下問題:①庫內(nèi)存水面積小、尾水澄清距離短、回水質量差，導致選廠回水不足，嚴重制約選廠生產(chǎn)；②尾礦庫庫容接近飽和，選廠尾礦面臨無處可排的難題；③企業(yè)采用新工藝強化綠色礦山建設的要求。

尾礦作為選礦分選作業(yè)的產(chǎn)物之一，其堆積存放一直是礦山企業(yè)面臨的大問題。采用常規(guī)尾礦庫地表存放，占地面積大，管理復雜，安全環(huán)保隱患多，不利于礦業(yè)的持續(xù)發(fā)展。隨著國家綠色礦山建設的推進，尾礦庫的新建或擴建將成為過去式，尾礦干排則是礦山實現(xiàn)節(jié)能減排，建設綠色礦山的發(fā)展趨勢［1］。

豐寧萬隆螢石礦業(yè)面對尾礦處理現(xiàn)存的問題，按照綠色礦山建設要求，通過對原礦性質和尾礦粒度組成的分析研究，結合國內(nèi)現(xiàn)有尾礦干排工藝和該礦的實際情況，提出了尾礦粗細分離、分別脫水的新型尾礦干排工藝，并取得了較好的實施效果。

1 礦石性質

礦石中的礦物主要有螢石和石英，石英為灰白色，不透明，玻璃光澤，硬度大；螢石多為灰、黃、綠色，半透明或不透明，玻璃光澤，硬度小，多為他形晶，少數(shù)為自形、半自形晶，與石英相互嵌生；另有少量方解石、絹云母，方解石呈細嘜狀巖與螢石間裂隙分布，絹云母為細小鱗片狀、星點狀分布。礦石中的主要有用礦物是螢石，脈石礦物主要是石英、方解石、云母（黑云母和白云母）、少量的黃鐵礦和褐鐵礦等。

2 尾礦粒度組成

該螢石礦尾礦中的-0.074 mm粒級含量70.88%，由于開采過程中有高嶺土夾層混入，原礦含泥量較大，尾礦中細顆粒含量較多，其中-2 um含量占17.83%。尾礦粒度組成見表1。

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3 尾礦干排工藝及設備

3.1 尾礦干排工藝

該螢石尾礦粒度較細，普通濃密機無法有效沉降，且沉降濃度達不到壓濾機給料要求。因此，尾礦干排工藝采用尾礦+濃縮型旋流器分級+高效直線脫水篩+班德過濾器+高效無耙深錐濃密機+箱式隔膜壓濾機流程。選廠浮選尾礦經(jīng)濃縮型旋流器將礦漿濃縮分離成粗細2種物料，其中粗粒物料用高效直線脫水篩脫水，篩上物料用汽車外運處理；細粒物料給入班德過濾器，過濾器溢流清水進入選廠回水池；過濾器底流和脫水篩底流混合給入高效無耙深錐濃密機，濃密機底流用柱塞泵給入箱式隔膜壓濾機，壓濾機濾餅用汽車外運處理；壓濾機壓濾清水和濃密機溢流清水進入選廠回水池循環(huán)使用［2］。尾礦干排工藝流程及設備聯(lián)系見圖1、圖2。

3.2 尾礦干排工藝設備

（1）旋流器采用海王新型高效濃縮旋流器，其具有處理能力大，分離粒度細，沉砂濃度高，能耗低等優(yōu)點［3］。

（2）班德過濾器通過底部給料，其中上部安裝雙層斜板，應用淺層沉降原理，將懸浮在礦漿中的微粒絮團截留；在其上部清水溢流區(qū)充填大量的高分子帶電介質小球，對于清水中的少量懸浮物進行靜電吸附，從而使尾礦水得以凈化；其利用間歇排料方式，通過液面的瞬間下降對斜板和濾料進行反沖洗，保證了設備的正常高效運行。

（3）高效脫水篩獨有的負傾角設計，有利于水層在固相物料表面形成，并在振動作用下穿過固相顆粒間隙而透過篩面；同時脫水篩振動具有形成相互垂直振幅的振動軌跡，使得篩上固相物料以滾動軌跡運移，與傳統(tǒng)振動篩直線運移軌跡相比，不易使篩網(wǎng)糊、堵、卡；篩網(wǎng)使用聚氨酯篩片，耐磨且易于更換［4］。

（4）高效無耙深錐濃密機設備的高度與直徑尺寸比大于2，其沉降區(qū)和沉降壓縮區(qū)較傳統(tǒng)濃密機長，因此底流濃度高，更適合于細粒物料的沉降濃縮；錐體部分的錐角近70°，使得高濃度濃縮物料易于滑動下落而不淤堵。該設備投資少，無動力消耗，運行成本低。

（5）節(jié)能型陶瓷柱塞泵在相同流量和揚程要求下，與普通的渣漿泵相比，裝機功率減少2/3以上，并且具有在恒壓條件下變流量輸送的特點，特別適合于壓濾機的高壓力變流量給料；設備投資少，運行成本低。

（6）箱式隔膜壓濾機由多塊隔膜濾板和箱式濾板交替排列而成，隔膜濾板和箱式濾板的數(shù)量視生產(chǎn)能力和礦漿情況增減；具有二次壓榨功能，單位面積處理能力大、濾餅水分低，對處理細粒物料的適應性強，自動化程度高，是普通廂式壓濾機的替代升級設備。

4 生產(chǎn)應用實踐

選廠使用1套FX150-GX-BX8旋流器組（5用3備），將浮選尾礦礦漿濃縮分離成+0.037 mm（旋流器底流）和-0.037 mm（旋流器溢流）2種漿料。其中+0.037 mm尾礦漿質量濃度在45%～50%，用1536型高效直線脫水篩脫水，篩上物料含水15%～20%，用汽車外運處理；-0.037 mm料漿質量濃度為4.5%，加入絮凝劑后自流給入3臺（50 m3/臺）班德過濾器，溢流清水進選廠回水池回用［5］；班德過濾器底流和脫水篩底流混合給入1臺?6 m的高效無耙深錐濃密機，濃密機底流用2臺?300節(jié)能型陶瓷柱塞泵分別給入2臺450 m2箱式隔膜壓濾機，壓濾機給料質量濃度在30%～40%，濾餅水分20%左右，用汽車外運處理；濃密機溢流清水和壓濾機清水自流進入選廠回水池循環(huán)使用。

螢石尾礦經(jīng)旋流器分級后，分出的粗砂漿再經(jīng)高效脫水篩脫水，篩上粗砂產(chǎn)率達40%左右，使得進入壓濾機的物料總量大大減少，因此減少了壓濾機的使用面積，同時也節(jié)省了投資和運行費用。尾礦經(jīng)干排處理后，用汽車運送至礦山，進行地表塌陷坑充填和井下采空區(qū)充填，使螢石尾礦廢物得到二次利用，也為礦山安全生產(chǎn)提供了有利條件。

5 結論

（1）班德過濾器對螢石細粒級低濃度礦漿有很好的濃縮過濾效果，其溢流水達到國家工業(yè)二級排放水標準。

（2）陶瓷柱塞泵的節(jié)能和恒壓變量輸送特性更適合與箱式壓濾機配合使用，在壓濾行業(yè)有較大的推廣價值。

（3）新型尾礦干排工藝在豐寧萬隆螢石礦業(yè)的應用解決了選廠尾礦排放和回水不足的問題，節(jié)省了新建尾礦庫的費用，為建設綠色礦山奠定了技術工藝基礎。

（4）新型尾礦干排工藝與傳統(tǒng)的全尾礦進壓濾工藝比較，減少了壓濾機的配置面積，同時節(jié)省了投資和運行費用。