矿山尾矿一直都是难处理的问题之一，它和建筑垃圾的污染问题并列为几大污染难题。我国尾矿排放量大，矿山企业每年产生的尾矿约有10亿t，目前堆存的尾矿已高达80.51亿t，而综合利用率仅为8%左右。尾矿干排技术是近年来国内外逐渐兴起的新的尾矿处理技术，可大幅度减少尾矿输送量，提高尾矿的回水利用率，具有广阔的应用前景和经济社会效益。
全尾浓缩-压滤(过滤)工艺
在尾矿干排技术兴起初期，全尾浓缩-压滤(过滤)是主流工艺，虽然该工艺与传统尾矿库储存相比具有明显的优势，但在应用的过程中也发现了大量的问题，包括一次性投资高、运营成本高和占地面积大等。
为了解决这些问题，有关研究机构立足于尾矿处理方向，以高效实现尾矿的完全干排为目标，开发了尾矿分级脱水-浓缩干排工艺。
01
尾矿分级脱水-浓缩干排工艺
尾矿分级脱水-浓缩干排工艺系统主要由旋流器、脱水筛、无耙高效浓密机以及矿浆输送装置等构成，工艺流程如图1所示。
选矿厂尾矿浆由厂区泵送至尾矿干排系统泵池，然后用给料泵输送至旋流器，旋流器分级后底流排入脱水筛，筛上物作为粗粒尾矿堆存，筛下物返回泵池尾矿处理，形成闭路；旋流器溢流自流入无耙高效浓密机，由浓密机排出的高浓度尾矿，可根据现场需要直接加工建材或通过压滤进一步脱水干堆；澄清水经泵送返回选矿厂回水水池。
02
关键工艺设备
多段变锥旋流器(如图2所示)与常规旋流器不同之处在于：它采用多段变锥结构，第1段锥体角度较大，使旋流器内流体的切向速度达到最大，增大离心力场；第2段锥体较小，锥段长度较大，使被处理矿浆在此有足够的时间和空间进行充分交换；第3段锥体带有较大的锥体角度和直段结构。同时，采用渐开线型进料方式，可增加处理量，减小磨损。
高效旋流器底流浓度高、产率大、分级粒度细、分级效率高，较常规旋流器其分离粒度D50可细20%～30%。
无耙高效浓密机(如图3所示)是山东科技大学的专利技术。设备主要由给料装置、沉降锥、防堵锥和底流排放装置组成。它具有独特的自稀释给料装置，有利于加快沉降速度；在过渡区布置有沉降锥，可增加沉降面积，提高浓缩效率；在压缩区布置有防堵锥，安装于排料口的正上方，缓解排料口上方物料的压力，防止排料口堵塞；底流排放装置由圆柱形排料井和排料泵组成，为了防止堵塞，在排料井内安装机械防堵装置。
该设备与传统浓缩设备的区别在于：无耙架装置、高径比大，具有结构简单、占地面积小、浓缩效率高以及维护量小等特点，尤其对于细粒及微细粒尾矿的浓缩具有显著的优势。
03
工艺优势
分级脱水-浓缩干排工艺除具有一般干排工艺的优势之外，还具有以下突出的特点：
(1)高效旋流器的多段变锥结构提高了分级效率，分离粒度较常规旋流器可降低20%~30%，为干排工艺的高效运行奠定了基础；
(2)通过无耙高效浓缩机的引入尾矿处理，从根本上解决了细粒及微细粒尾矿高效脱水的难题，为干排工艺的高效运行提供了保障。
尾矿分级脱水-浓缩干排工艺可低成本、高效地实现尾矿的干堆排放及水的循环利用，尤其是无耙高效浓缩机的引入，从根本上解决了细粒及微细粒尾矿高效脱水的难题，为促进尾矿综合利用开辟了新途径，目前已在多个矿山得到了成功的应用。
参考信息：《矿山机械》；编辑整理：矿机优选
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