CN103301679A - 一种尾矿脱水方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种尾矿脱水方法，包括以下步骤：（a）将含水矿物进行隔渣处理，除去其中的渣和杂物；（b）隔渣后的矿浆进行沉降浓缩，得到澄清的溢流水和浓缩底流；（c）对浓缩底流进行旋流器分级，得到溢流和沉砂；（d）旋流器沉砂给入过滤机过滤，得到粗粒滤饼。本发明对极难脱水的微细粒级含水尾矿，通过分级分成相对粗细两种尾矿，分别脱水，对粗粒采用陶瓷过滤，对微细粒采用高效浓缩并压滤，所得滤饼水分满足运输和利用要求；两种尾矿水分较低，可以选择合适场地实现干堆，减少尾矿库建设的巨额投资和安全风险；能够提高尾矿利用率，减少尾矿排放量，实现节能减排，缓解尾矿堆放的安全和环保难题。
Description
技术领域
本发明涉及微细粒尾矿脱水方法，属物料脱水领域。
背景技术
尾矿是我国目前产生量最大的工业固体废弃物。据中国资源综合利用协会2009年发展报告，2009年我国尾矿总产生量11.92亿吨，占全国工业固体固体废弃物的45%以上，而综合利用率只有13.3%，且目前已累积堆存100多亿吨。
从已探明铁矿石资源储量来看，铁矿资源普遍具有贫、细、杂等特点，即铁矿石含铁品位低、嵌布粒度细、赋存状态复杂，因此需要破碎磨矿、湿法选别才能得到高品位铁精矿，同时经选矿后产生大量的含水微细粒尾矿，据有关统计资料，目前我国铁矿山年排放尾矿量达到1.3亿吨，粗粒尾矿用于生产建筑材料或堆存，微细粒尾矿采用浓缩后，通过一级或多级泵输送到尾矿库堆存。山东金岭铁矿选矿厂尾矿浓度6%，细度＜74微米68.29%，进入φ50米浓缩机第一段浓缩，浓度28%底流再进入φ18米浓缩机进行第二段浓缩，浓度32%，通过渣浆泵扬送到500 m2压滤机压滤，得到滤饼水分21%，储存于露天采矿坑或用于采空区充填，压滤机滤液与φ18米浓缩机溢流进入沉淀池，澄清水作为生产用水，沉淀池的沉砂定期输送到φ18米浓缩机处理。太钢尖山铁矿尾矿浓缩机有三种，一种是国产标准型φ53米浓缩机，用于处理主厂房四个旧系列的2、3、4系列磁选及浮选的尾矿浆，底流浓度38%；一种是国产深型φ53米浓缩机，用于处理主厂房四个旧系列的一次磁选的60%的尾矿浆，底流浓度45%；一种是进口奥托昆普Supaflo高效φ53米浓缩机，用于处理主厂房新建两个系列的尾矿浆和四个旧系列的一次磁选的40%的尾矿浆，底流浓度50%。铜录山矿采用再磨再选尾矿来充填采空区，再磨再选尾矿经浓缩，进立式砂仓，经水平真空带式过滤机过滤，按比例掺入经粉碎后的水淬渣，搅拌成全尾矿水淬渣膏体，由膏体泵输送充填井下采空区；山东金岭铁矿尾矿经过两次浓缩后，浓度28%，用渣浆泵扬入压滤机进行脱水，压滤机滤饼水分21%，输送到露天坑储存。
前苏联推广使用高浓度尾矿胶结充填工艺，浓度为20~25%、＜74微米占60~65%的尾矿用水力旋流器两次分级，获得浓度70%的沉砂，送到旋流搅拌活化器中，添加水泥强烈搅拌制成胶结充填料，1m3充填料中含水泥130~180kg、尾矿1150~1200kg，水505~515kg；前苏联还研制了尾矿物理化学调浆工艺，包括尾矿矿浆的电化学处理，水力旋流器的强制浓缩和电泳真空过滤，然后用于采空区充填。
由于微细粒尾矿粒度微细、表面积大、水分高，要满足后续工序的要求加以利用，必须脱去大部分水分，才能满足运输和利用需要，工艺复杂，成本较高，目前尚没有技术经济可行的方法，因此微细粒尾矿与粗粒尾矿相比利用率更低。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种尾矿的脱水方法。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种尾矿脱水方法，包括以下步骤：
（a）、将含水矿物进行隔渣处理，除去其中的渣和杂物；
（b）、隔渣后的矿浆进行沉降浓缩，得到澄清的溢流水和浓缩底流；
（c）、对浓缩底流进行旋流器分级，得到溢流和沉砂；
（d）、旋流器沉砂给入过滤机过滤，得到粗粒滤饼；
（e）、旋流器溢流采用高效浓密机浓缩，得到澄清的溢流水和浓缩底流；浓缩底流给入压滤机压滤，得到细粒级滤饼；
（f）、细粒级滤饼采用双轴搅拌机搅拌。
作为本发明的一种有效补充，所述的含水矿物重量浓度小于10%，细度小于74微米，含量为60%~80%。
作为本发明的一种有效补充，所述步骤（a）中的隔渣处理采用圆筒隔渣筛。
作为本发明的一种有效补充，步骤（b）中沉降浓缩处理采用周边或中心传动式普通浓缩机。
作为本发明的一种有效补充，所述步骤（d）中过滤机采用陶瓷过滤机或盘式过滤机。
作为本发明的一种有效补充，所述步骤（e）中浓缩底流采用渣浆泵输送到压滤机。
作为本发明的一种有效补充，所述步骤（e）中高效浓密机给矿矿浆中需加聚丙烯酰胺，类型为阴离子型、分子量900万~1200万，水解度为20~30％，为白色或黄白色粉剂，配制浓度0.1%。
本发明的有益效果是：
本发明对极难脱水的微细粒级含水尾矿，通过分级分成相对粗细两种尾矿，分别脱水，对粗粒采用陶瓷过滤，对微细粒采用高效浓缩并压滤，所得滤饼水分满足运输和利用要求；两种尾矿水分较低，可以选择合适场地实现干堆，减少尾矿库建设的巨额投资和安全风险；能够提高尾矿利用率，减少尾矿排放量，实现节能减排，缓解尾矿堆放的安全和环保难题。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1：
如图1所述的一种尾矿脱水方法，包括以下步骤：
a、将含水矿物进行隔渣处理，在本实施例中所述的含水矿物重量浓度小于10%，细度小于74微米，含量为60%，除去其中的渣和杂物，避免堵塞设备，隔渣处理采用圆筒隔渣筛，其筛面为不锈钢编织筛，筛孔尺寸1mm×1mm，隔渣筛筛下为小于1mm的矿石和水组成的矿浆。
b、将隔渣后的矿浆送入中心传动式普通浓缩机进行沉降浓缩，得到澄清的溢流水和浓缩底流，浓缩底流浓度30%。
c、通过渣浆泵把浓缩底流输送到旋流器分级，旋流器给矿压力0.08MPa，分出微细粒级，得到浓度60%的沉砂和溢流，所述的溢流的浓度为15%。
d、将旋流器沉砂给入陶瓷过滤机过滤，得到粗粒滤饼，粗粒滤饼含水13%。
e、将步骤c中的浓度为15%溢流采用高效浓密机浓缩，同时添加40g/t的聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺类型为阴离子型、分子量1200万，水解度为30％，为白色或黄白色粉剂，配制浓度0.1%，得到澄清的溢流水和浓缩底流，浓缩底流的浓度达到45%，将浓缩底流给入压滤机压滤，得到细粒级滤饼，细粒级滤饼含水17%。
f、将细粒级滤饼通过一定的高度差进入双轴搅拌机搅拌，使压实的细粒级滤饼松散，便于堆存和装车运输。
实施例2：
如图1所述一种尾矿脱水方法，包括以下步骤：
a、将含水矿物进行隔渣处理，在本实施例中所述的含水矿物重量浓度小于10%，细度小于74微米，含量为80%，除去其中的渣和杂物，避免堵塞设备，隔渣处理采用圆筒隔渣筛，其筛面为不锈钢编织筛，筛孔尺寸1mm×1mm，隔渣筛筛下为小于1mm的矿石和水组成的矿浆。
b、将隔渣后的矿浆送入周边传动式普通浓缩机进行沉降浓缩，得到澄清的溢流水和浓缩底流，浓缩底流浓度20%。
c、通过渣浆泵把浓缩底流输送到旋流器分级，旋流器给矿压力0.05MPa，分出微细粒级，得到浓度50%的沉砂和浓度为20%的溢流。
d、将旋流器沉砂给入盘式过滤机过滤，得到粗粒滤饼，粗粒滤饼含水16%。
e、将步骤c中的浓度为20%溢流采用高效浓密机浓缩，同时添加40g/t的聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺类型为阴离子型、分子量900万，水解度为20％，为白色或黄白色粉剂，配制浓度0.1%，得到澄清的溢流水和浓缩底流，浓缩底流的浓度达到40%，将浓缩底流给入压滤机压滤，得到细粒级滤饼，细粒级滤饼含水20%。
f、将细粒级滤饼通过一定的高度差进入双轴搅拌机搅拌，使压实的细粒级滤饼松散，便于堆存和装车运输。
实施例3：
如图1所述的一种尾矿脱水方法，包括以下步骤：
a、将含水矿物进行隔渣处理，在本实施例中所述的含水矿物重量浓度小于10%，细度小于74微米，含量为70%，除去其中的渣和杂物，避免堵塞设备，隔渣处理采用圆筒隔渣筛，其筛面为不锈钢编织筛，筛孔尺寸1mm×1mm，隔渣筛筛下为小于1mm的矿石和水组成的矿浆。
b、将隔渣后的矿浆送入周边传动式普通浓缩机进行沉降浓缩，得到澄清的溢流水和浓缩底流，浓缩底流浓度26%。
c、通过渣浆泵把浓缩底流输送到旋流器分级，旋流器给矿压力0.065MPa，分出微细粒级，得到浓度56%的沉砂和浓度为17.5%的溢流。。
d、将旋流器沉砂给入盘式过滤机过滤，得到粗粒滤饼，粗粒滤饼含水15%。
e、将步骤c中的浓度为17.5溢流采用高效浓密机浓缩，同时添加40g/t的聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺类型为阴离子型、分子量1050万，水解度为25％，为白色或黄白色粉剂，配制浓度0.1%，得到澄清的溢流水和浓缩底流，浓缩底流的浓度达到42.5%，将浓缩底流给入压滤机压滤，得到细粒级滤饼，细粒级滤饼含水18%。
f、将细粒级滤饼通过一定的高度差进入双轴搅拌机搅拌，使压实的细粒级滤饼松散，便于堆存和装车运输。
实施例4：
如图1所述的一种尾矿脱水方法，包括以下步骤：
a、将含水矿物进行隔渣处理，在本实施例中所述的含水矿物重量浓度小于10%，细度小于74微米，含量为70%，除去其中的渣和杂物，避免堵塞设备，隔渣处理采用圆筒隔渣筛，其筛面为不锈钢编织筛，筛孔尺寸1mm×1mm，隔渣筛筛下为小于1mm的矿石和水组成的矿浆。
b、将隔渣后的矿浆送入周边传动式普通浓缩机进行沉降浓缩，得到澄清的溢流水和浓缩底流，浓缩底流浓度28%。
c、通过渣浆泵把浓缩底流输送到旋流器分级，旋流器给矿压力0.07MPa，分出微细粒级，得到浓度58%的沉砂和浓度18.5%的溢流。
d、将旋流器沉砂给入盘式过滤机过滤，得到粗粒滤饼，粗粒滤饼含水14%。
e、将过滤机滤液和溢流返回到步骤b中的周边传动式普通浓缩机再次进行浓缩。
f、旋流器溢流采用高效浓密机浓缩，同时添加40g/t的聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺类型为阴离子型、分子量1100万，水解度为28％，为白色或黄白色粉剂，配制浓度0.1%，得到澄清的溢流水和浓缩底流，浓缩底流的浓度达到42%，将浓缩底流给入压滤机压滤，得到细粒级滤饼，细粒级滤饼含水18%。
g、将步骤f中经压滤机滤液返回到步骤f中的高效浓缩机再次进行浓缩。
h、将细粒级滤饼通过一定的高度差进入双轴搅拌机搅拌，使压实的细粒级滤饼松散，便于堆存和装车运输。
本发明对极难脱水的微细粒级含水尾矿，通过分级分成相对粗细两种尾矿，分别脱水，对粗粒采用陶瓷过滤，对微细粒采用高效浓缩并压滤，所得滤饼水分满足运输和利用要求；两种尾矿水分较低，可以选择合适场地实现干堆，减少尾矿库建设的巨额投资和安全风险；能够提高尾矿利用率，减少尾矿排放量，实现节能减排，缓解尾矿堆放的安全和环保难题。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
Claims (9)
1.一种尾矿脱水方法，其特征在于包括以下步骤：
（a）、将含水矿物进行隔渣处理，除去其中的渣和杂物；
（b）、隔渣后的矿浆进行沉降浓缩，得到澄清的溢流水和浓缩底流；
（c）、对浓缩底流进行旋流器分级，得到溢流和沉砂；
（d）、旋流器沉砂给入过滤机过滤，得到粗粒滤饼；
（e）、旋流器溢流采用高效浓密机浓缩，得到澄清的溢流水和浓缩底流；浓缩底流给入压滤机压滤，得到细粒级滤饼以及溢流；
（f）、细粒级滤饼采用双轴搅拌机搅拌。
2.根据权利要求1所述的一种尾矿脱水方法，其特征在于：所述步骤（d）中过滤机滤液和溢流返回到步骤（b）中进行再次进行浓缩。
3.根据权利要求1所述的一种尾矿脱水方法，其特征在于：所述的步骤（e）中经压滤机压滤得到溢流送入步骤（e）中的高效浓密机浓缩进行再次浓缩。
4.根据权利要求1或3所述的一种尾矿脱水方法，其特征在于：所述步骤（e）中高效浓密机给矿矿浆中需加聚丙烯酰胺，类型为阴离子型、分子量900万~1200万，水解度为20~30％，为白色或黄白色粉剂，配制浓度0.1%。
5.根据权利要求1所述的一种尾矿脱水方法，其特征在于：所述的含水矿物重量浓度小于10%，细度小于74微米，含量为60%~80%。
6.根据权利要求1所述的一种尾矿脱水方法，其特征在于：所述步骤（a）中的隔渣处理采用圆筒隔渣筛。
7.根据权利要求1所述的一种尾矿脱水方法，其特征在于：步骤（b）中沉降浓缩处理采用周边或中心传动式普通浓缩机。
8.根据权利要求1所述的一种尾矿脱水方法，其特征在于：所述步骤（d）中过滤机采用陶瓷过滤机或盘式过滤机。
9.根据权利要求1所述的一种尾矿脱水方法，其特征在于：所述步骤（e）中浓缩底流采用渣浆泵输送到压滤机。
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