选矿厂尾矿是采用一定工艺分离有用矿物之后排放的矿物废料(尾矿),其浓度一般在20%以下,磁选厂尾矿浓度约 为8%一10%。尾矿浆体一般通过浓缩机浓缩达到约25%一 40%左右的浓度后泵送至尾矿库存放。因此,加强对尾矿脱水技术研究,提高尾矿浓缩效率和回水利用率,降低尾矿浓缩成本,显得十分必要。
一、传统脱水技术概述
传统的固一液分离技术中,占主导地位的是筛分、沉降、 离心沉降和过滤技术。其中,沉降技术又分为浓缩和澄清。
筛分分离技术主要以用于颗粒物料的脱水,颗粒粒度较 粗,一般在数毫米以上。然而,选矿尾矿通常是经过磨矿处理 后的产物,粒度一般在0.3 mm以下。因此,筛分脱水的方法 难以应用于尾矿的脱水。
沉降技术应用的范围较广,在选矿厂、水厂中随处可见, 如各式各样的沉淀池、澄清池、浓缩池等,选厂尾矿脱水的通 常方法是重力沉降法。沉降过程以及所用的机械设备比较简 单,使得重力沉降在各种固液分离技术中最便宜。能处理高 水流速率,而且溢流常能达到较高的澄清度。然而,重力沉降法的主要间题在于:(1)占地面积大、投资费用高、脱水效率 低;(2)底流浓度较低,重力沉淀得到的矿浆浓度一般在40% 以下,由于浓密机结构的限制,当底流浓度较高时会造成压耙 和底流口堵塞的问题。另外,对于微细颗粒的浓缩经常需要 借助絮凝作用来实现。
离心沉降技术在化工和环保领域的应用较广,在尾矿脱水方面应用较少。其原理是利用离心力的作用强化颗粒的沉 降分离,例如:卧式螺旋离心机、水力旋流器等。尽管离心沉 降技术能够大大提高脱水效率,但对于微细粒含量高和给料 浓度低时,难以得到澄清的溢流。因此,将离心脱水和沉降脱 水技术结合起来,可能会取得良好的效果。
过滤技术在化工行业和选矿厂精矿脱水方面应用较广, 但在尾矿脱水方面尚未得到大规模应用。常用的过滤技术包 括真空过滤和压滤两大类,压滤多用于颗粒细和矿浆粘度高 的场合。压滤机占地面积小、滤饼含水量低,在尾矿脱水方面 具有广阔的应用前景,我国黄金矿山已开始大量使用压滤技 术进行尾矿脱水。然而,给料的浓度和细度对压滤机的生产 效率影响显著,压滤机对粘性微细粒物料脱水效果差,通常在 压滤前需要预先浓缩。
可见,不同的脱水技术具有不同的性能和应用条件,为厂 实现尾矿的高效脱水,需要将不同分离技术联合使用,对于细 微粒的尾矿,还需要添加固液分离药剂进行强化脱水。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档术文档。
二、 脱水工艺的进展
(一)浓密机絮凝沉降一压滤脱水
新桥矿选矿厂铜硫分离浮选流程没有最终尾矿,脱水工 艺为内滤机溢流经浓缩后压滤。为了解决由于受粘土矿物、 泥炭质岩等影响,矿浆粘稠、脱水性能差、压滤产品水分高,生产效率低的问题,改善浓密机跑浑,使后继压滤作业生产效率低,产品水分高,在浓密机中加入絮凝剂强化其脱水效果。加入技A聚丙烯酞胺后,矿泥在“桥联”作用下絮结成 团,脱水性增强,滤饼产品水分比不加药前降低了3个百分点,运输途中仍保持装车时的堆积形状,不出水、不变形,彻底 解决了途耗和环境污染问题。当聚丙烯酞胺以15g/t加入浓密机后,10min溢流澄清,缓解了自然沉淀池制约生产的矛 盾,使生产得到连续。加入药后,矿泥絮团矿浆粘度下降,滤 饼水分降低,滤饼与滤布不粘结,易脱落,缩短循环时间,提高了生产效率,同时卸料难易程度受入料浓度、入料细度影响不敏感,提高了压滤作业对入料浓度、细度的适应性,使生产效率得到提高。
(二)全尾加压过滤脱水
加压过滤机是将过滤机置于一个密封的加压仓中,加压 仓内充有一定压力的压缩空气,待过滤的悬浮液由入料泵给 人过滤机的槽体中,在滤盘上,通过分配阀与通大气的汽水分 离器形成压差,滤液通过浸入悬浮液中的过滤介质排出,而固 体颗粒被收集到过滤盘上形成滤饼,随着滤盘的旋转,滤饼经 过干燥降水后,到卸料区卸料,由排料装置间歇排出到大气 中。整个过程自动进行并由计算机控制。根据姚卫红等所做的桃冲铁矿尾矿加压过滤脱水试验可 知:在过滤压力为0.3一0.4 MPa,反吹压力0.4一0.55 MPa 条件下,入料浓度分别为46%、40%、26%、13%进行了多项试验后又根据需要加入30g/t絮凝剂进行了浓度为25%的试验。
目前,选矿厂尾矿处理大部分还局限于低效率浓密脱水,尾矿浓度低、输送和堆存成本高。一些联合脱水技术的应用在尾矿脱水方面取得了良好的效果,提高了尾矿脱水效率和尾矿的排放浓度,具有广阔的应用前景。因此开发多种分离技术联合脱水流程以及絮凝技术的应用已成为尾矿脱水工艺的发展趋势.(何豫川)
