CN115875948A - 一种尾矿干化的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种尾矿干化的方法和装置，是属于环境工程领域。在透水筒仓内铺设隔水层，高含水量尾矿输送进透水筒仓，经过多日透水仓体渗漏和晾晒蒸发脱去尾矿中水分，至少进料一次和一个周期的多日透水仓体渗透和晾晒蒸发，直到脱水尾矿累积到预设厚度后再铺设隔水层，并重复上述过程。上述进料和脱水过程是在多个透水筒仓间循环重复进行。本发明优越性在于：尾矿干化无需运营机械和消耗能源，仅需在多个透水筒仓间依次轮流进料，就可以通过自然渗漏和日照蒸发，达到使尾矿脱水干化之目的。由于是完全借助于大自然的力量，所以可以做到成本最低。另外，通过分层设置隔水层，实现了尾矿脱水后的就地储存。

Description

一种尾矿干化的方法和装置

技术领域

本发明一种尾矿干化的方法和装置，是属于环境工程领域。

背景技术

现有尾矿处理的方法主要有尾矿湿排与尾矿干排两种。尾矿湿排是一种传统的尾矿库湿法堆放方法，高含水量尾矿不经任何处理直接通过管道排入尾矿库内，尾矿库中虽有一些排水设施，但作用有限，另外也无法避免外来水入侵。所以现有尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流危险源，存在溃坝风险，一旦失事，极易酿成重特大事故。

尾矿干排是新兴起的一项新的尾矿处理工艺，选矿后排出的高含水量尾矿经多级浓缩后，再经过一系列脱水设备处理，形成含水量少、易沉淀固化和利用场地堆存的干化尾矿，干化尾矿可作为建筑材料出售，亦可转运至固定地点进行干式堆存。然而，由于干化尾矿需要运营多种机械设备来实现尾矿的脱水干化，故涉及到设备购置、维修、以及机械耗能等，导致尾矿干化成本很高。

发明内容

本发明一种尾矿干化的方法和装置是：在透水筒仓内铺设隔水层，高含水量尾矿输送进透水筒仓，经过多日透水仓体渗漏和晾晒蒸发脱去尾矿中水分，至少进料一次和一个周期的多日透水仓体渗透和晾晒蒸发，直到脱水尾矿累积到预设厚度后再铺设隔水层，重复上述过程：高含水量尾矿输送进透水筒仓，经过多日透水仓体渗漏和晾晒蒸发脱去尾矿中水分，至少进料一次和一个周期的多日透水仓体渗透和晾晒蒸发，直到脱水尾矿累积到预设厚度后再铺设隔水层......，并随着尾矿进料增加，向上叠加透水仓体，直至达到设计满仓高度。以上所述尾矿进料和脱水方法，是在多个透水筒仓间循环重复进行。

透水仓体是由若干横筋和若立筋相交成网片，网片围合成圆筒形，在圆筒形网片内侧附着透水布组成。如果网片采用了较大网格尺寸，或者因为透水布强度不足，也可以先将格栅网附着在网片上，而后透水布再附着在格栅网上。

隔水层是由不透水土工膜，并在不透水土工膜上安放滤水材料组成，滤水材料可采用透水管或者排水席垫。隔水层平面为圆形，直径等同于或略小于筒仓直径。摊铺时隔水层圆中心最高，圆周边接近透水仓体处最低，以形成一定排水坡度。

隔水层的作用是：阻止新进高含水量尾矿中的水分，向下部已脱水尾矿中渗透，而是通过滤水材料横向排水坡度，向四周透水仓体渗漏，并排出仓体外。还有，随着隔水层上部尾矿进料增加，对隔水层下部尾矿重力挤压越甚，此时虽然晾晒蒸发已经终止，但重力挤压向透水仓体渗漏排水仍会长久持续。

本发明优越性在于：无需购置和运营脱水机械，也无需消耗能源，仅需在多个透水筒仓间依次轮流进料，就可以通过自然渗漏和日照蒸发，达到使尾矿脱水干化之目的。由于是完全借助于大自然的力量，所以可以做到成本最低。另外，通过分层设置隔水层，实现了尾矿脱水后的就地储存。

附图说明

图1为设透水管的透水筒仓平剖面图，即图2中的B-B剖面；

图2为设透水管的透水筒仓纵剖面图，即图1中的A-A剖面；

图3为设排水席垫的透水筒仓平剖面图，即图4中的D-D剖面；

图4为设排水席垫的透水筒仓纵剖面图，即图3中的C-C剖面；

图5为仓体增加格栅网后的透水筒仓平剖面图，即图6中的F-F剖面；

图6为仓体增加格栅网后的透水筒仓纵剖面图，即图5中的E-E剖面；

图7为仓体骨架展开图；

图8为透水布展开图；

图9为格栅网展开图；

附图中标记：1.横筋；2.立筋；3.透水布；4.透水管；5.排水席垫；6.不透水土工膜；7.尾矿；8.格栅网。

具体实施方法

举例：某选矿厂日产出浓度为20％尾矿1000立方米，经透水仓体渗漏、晾晒蒸发，以及隔水层上部尾矿重量挤压排水，最终可获得平均浓度为80％的干化尾矿。经实地测试和计算，需要制作直径34米的透水筒仓60个。

透水仓体制作：横筋1和立筋2均采用钢筋，多根横筋1和多根立筋2相交焊接而成的钢筋网片，钢筋网片围合成圆筒形，在圆筒形钢筋网片内侧涂胶水，或采用夹具附着透水布3形成透水筒仓体，透水布3采用透水土工布。每节仓体直径34米；高1.5米。

隔水层材料和制作：不透水土工膜6采用大棚膜，大棚膜裁剪成圆形，直径为33.9米；透水管4采用3根软式透水管，每根软式透水管长34米，呈米字型安放在大棚膜上。设置隔水层的竖向间距预设在0.5～0.7米之间。

项目运营步骤如下：

注：以下所称筒仓均为透水筒仓，以下所称仓体均为透水仓体。

筒仓进料前应平整地基，并使筒仓中心地基略高，以形成向四周仓体的约2％排水坡度，而后设置隔水层：仓底摊铺大棚膜，并在大棚膜上呈米字型安放软式透水管。

来自选矿厂的浓度为20％的尾矿经管道输送进筒仓内，每天向一个直径为34米筒仓进料1000立方米，可使该筒仓内尾矿作业面升高1.1米，依次进料从第1个筒仓到第60个筒仓，历时60天。

当第60个筒仓进料完成时，储存在第1个筒仓的尾矿已经过了59天的渗漏和蒸发，已脱去了大量水分，尾矿浓度到达约70％，仓内尾矿作业面高度也由原1.1米下降到0.31米。

由于尚未到达隔水层竖向间距预设区间0.5～0.7米，故再次对60个筒仓依次进行第二轮进料......，当第二轮进料完成时，第1个筒仓内浓度为70％的尾矿增加了一倍，厚度也达到了0.31X2＝0.62米，已经到达了隔水层竖向间距预设区间0.5～0.7米。故当第二轮进料结束后，每个筒仓都必须在设置隔水层完成后方可再进料。

在进料过程中，如遇仓体高度不足时，应向上叠加仓体，使筒仓仓体向上延伸，直至最终到达设计满仓高度。在遇到降雨较大时，可采用大棚膜临时遮盖。

设置隔水层后，在隔水层下部的尾矿已经不能再依靠日照蒸发脱水，但仓体侧向渗漏还会持续，且随着仓体升高，下部尾矿在重力挤压下排水效果愈加明显，并且是持久效应，故最终的尾矿浓度会到达80％，甚至更高。

本例共建60个筒仓循环运营，实际需建多少个筒仓，应按干化程度要求在当地进行实地测试，毫无疑问，建筒仓数越多，干化程度会越高，反之则干化程度降低。

本发明透水仓体加隔水层设置，实现了借助大自然力量，将高含水量尾矿就地干化和储存。

Claims (4)

1.一种尾矿(7)干化的方法和装置，其特征是：在透水筒仓内铺设隔水层，高含水量尾矿(7)输送进透水筒仓，经过多日透水仓体渗漏和晾晒蒸发脱去尾矿(7)中水分，至少进料一次和一个周期的多日透水仓体渗透和晾晒蒸发，直到脱水尾矿(7)累积到预设厚度后再铺设隔水层，重复上述过程：高含水量尾矿(7)输送进透水筒仓，经过多日透水仓体渗漏和晾晒蒸发脱去尾矿(7)中水分，至少进料一次和一个周期的多日透水仓体渗透和晾晒蒸发，直到脱水尾矿(7)累积到预设厚度后再铺设隔水层......，以及，

并随着尾矿(7)进料增加，向上叠加透水仓体，直至达到设计满仓高度，以及，

以上所述尾矿(7)进料和脱水方法，是在多个透水筒仓间循环重复进行，以及，

所述透水仓体是由多根横筋(1)和多根立筋(2)相交成网片，所述网片围合成圆筒形，在圆筒形网片内侧附着透水布(3)组成，以及，

所述隔水层是由不透水土工膜(6)，并在所述不透水土工膜(6)上安放滤水材料组成。

2.如权利要求1所述一种尾矿(7)干化的方法和装置，其特征还包括：所述滤水材料是透水管(4)。

3.如权利要求1所述一种尾矿(7)干化的方法和装置，其特征还包括：所述滤水材料是排水席垫(5)。

4.如权利要求1所述一种尾矿(7)干化的方法和装置，其特征还包括：所述透水仓体是由多根横筋(1)和多根立筋(2)相交成网片，所述网片围合成圆筒形，在圆筒形网片内侧附着格栅网(8)，在格栅网(8)上附着透水布(3)组成。

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