【技术推广】金属矿山高浓度及膏体细尾砂充填技术

一、技术类型

金属矿山高效采矿技术。

二、适用范围

矿山开采,尾矿综合利用、回填与干堆等。

三、技术内容

(一)基本原理

将不同粒度和性质的尾砂分离开来,分别采取不同的脱水方式,选用不同的脱水设备,以提高整体的脱水效果和降低生产成本;深锥浓密机脱水工艺技术在传统的深锥浓密机基础上进行合理化改造,增加了底流浓度的稳定性和可靠性;充填料均匀搅拌设备及控制技术采用专用的高效和节能搅拌设备进行搅拌,通过软件模拟批量生产工艺过程进行控制,达到各种充填物料的高度均匀和连续制备的目的,减少了充填灰砂比。

(二)关键技术

低成本细尾砂脱水及控压助流技术;尾砂分级脱水技术;深锥浓密机脱水工艺技术;充填料均匀搅拌设备及控制技术;充填料满管输送技术;充填采场工艺技术。

(三)工艺流程

根据控压助流的技术原理,通过采用中国恩菲的专利脱水装置或采用分级脱水技术、深锥浓密机脱水工艺技术,将细粒级尾砂(一20μm全尾砂可占40%以上)直接低成本地制备成高浓度(74%以上)料浆或膏体从脱水装置底部排出,可以再适当添加水泥、粉煤灰、炉渣等搅拌混合均匀后,通过管道自流或泵送设备输送至井下采矿区或地表尾矿堆场,以达到提高采矿回收率和资源综合利用的目的。

四、主要技术指标

对于极细粒级的全尾砂(一20μm全尾砂约占40%以上)直接制备成高浓度(74%以上)砂浆,解决了传统立式砂仓充填工艺存在的上述缺点。底流尾砂浓度为74%一80%;流量可达到50一200m3/h。采用此工艺技术用于充填可使采矿回收率达到90%一97%左右。

五、典型实例及成效

崇礼紫金矿业有限责任公司,采矿能力2500t/d,充填站及输送系统总技资约2943.08万元,建设周期1年,投资回收期1年,使以前不能回采的残矿得以回收,矿山服务年限得以有效延长,采矿回收率提高约15%以上;减少地表尾矿排放量约60%,年增加经济效益超过2000万元。

冬瓜山铜矿充填系统,建设规模10000t/d,占地面积1600m2,总投资11600万元,运行费用约3800万元/年,综合利用效益4363万元/年,投资回收年限为4年,开采回采率提高8%以上。

六、推广前景

我国是一个矿产资源大国,矿业尾矿废料的积存量和年排放量都十分巨大。尤其是在提倡可持续性发展的当今社会,资源的合理有效利用显得尤为重要。目前,选矿以后产生的废料多储存于地表尾矿库中,这些尾矿不仅要侵占大量的土地资源,还要污染着矿区与周边地区的环境;而且,每年还需要投入大量的废料处理资金,尾矿的处理已成为矿山企业沉重的包袱。

随着近些年来矿业资源需求的增加,采用充填法采矿的矿山也越来越普遍。充填技术是充填采矿方法的核心所在。胶接充填技术的发展给采矿业的许多技术难题找到了解决问题的途径。胶接充填技术可以使大矿体矿柱回采率大幅提高,从而提高矿石回收利用率。

对于深井大规模开采矿山,为有效地控制深井开采引起的地压灾害,缓解岩爆威胁,实现矿山大规模、安全、高效的开采,就必须对井下采空区及时进行回填。利用胶结充填技术既可提高矿山的资源利用率、保护远景资源、防止地表塌陷,又可减少固体废料向地表排放,是充分利用尾矿资源,发展节地、节能、节材、环保、废物利用的直接有效的途径,也是现代采矿工业中一项支撑矿业可持续发展的战略高新技术。

 

在应用胶结充填的相当长的一段时期内,多数矿山的实际生产中使用的充填浓度一般低于70%,在胶结充填中料浆充入采场脱水过程中,料浆离析带走胶结水泥和细粒级尾砂,污染采场作业环境,给井下排水排泥造成麻烦,水泥的流失也会影响充填体的强度。采用分级尾砂作为充填料,就要将细粒级尾砂输送至尾矿库,给堆坝增加了难度,提高了尾矿库的建设成本。传统设计的分级尾砂高浓度制备技术的尾砂脱水浓度达不到大规模充填的要求,井下排水工作量大;而现有国内外的全尾砂脱水工艺比较复杂,充填设备成本以及生产维护成本较高,这都使得许多矿山都望而止步。当前,找到工艺流程简单可靠,易于操纵控制,投资成本节省的适合的全尾砂或细尾砂浓缩脱水新工艺、新装置是世界范围内迫切需要解决的问题,也是一直困扰国内外广大矿山工程技术人员的难题。

本技术作为-种新型高效的充填方法或干堆技术,能最大限度的利用尾矿资源,以减少对环境的污染。目前,我国经济增长保持稳定,矿产资源需求旺盛,矿山充填/尾矿排放具有很好的市场前景和极大的推广价值,应用本充填新工艺和新装置经济效益和社会效益十分显著,行业需求十分迫切。

七、联系方式

对此技术有意合作者请添加微信号:kuangkespace

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