[發明專利]一種尾礦濕式排放固結堆存方法

有效

• 申請號: 201210499031.7
• 申請日: 2012-11-18
• 公開（公告）號: CN102976647A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 李啟軒;李瑞林;唐文超;王敬瑞;張強強;陳歡;賈曄;呼艷芬;李峰
• 申請（專利權）人: 金建工程設計有限公司
• 主分類號: C04B18/12
• 分類號: C04B18/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種尾礦排放堆存方法，尤其涉及一種尾礦濕式排放固結堆存方法。屬于非煤礦山尾礦堆存技術領域。

背景技術

目前尾礦堆存方法有濕式、干式及介于兩者之間的半干式。大多數選礦廠的尾礦采用傳統濕式處理，即尾礦以礦漿的形式直接輸送至尾礦庫進行儲存，尾礦漿濃度不大于60％；20世紀80年代興起的干式堆存方法，是將尾礦礦漿經壓濾后，處理成尾礦濾餅的形式進行排放，尾礦濾餅濃度約80％。20世紀90年代后期綜合濕式堆存和干式堆存的優缺點，逐步形成了半干式排放方法，即膏體排放，膏體排放是將尾礦礦漿濃縮至膏體狀尾砂，其濃度大于濕式尾礦漿濃度而小于干式尾礦漿濃度，濃度約為60％～80％。

尾礦濕式排放是目前常用排尾方式，工藝簡單且經濟，壩前粒徑分級比較均勻，但是該方法使得大量污水直接排至尾礦庫內，浪費水嚴重；尾砂中攜帶的超標重金屬、硫、砷等污染物質及殘存的選礦藥劑能夠直接造成環境污染；粒徑極細的尾礦干燥后形成的飄塵會隨風飄揚，產生大氣浮塵污染；尾礦風化過程中可形成溶于水的化合物或重金屬離子，經地表水或地下水帶走，會嚴重污染周圍水系及土壤，危害人體健康，影響農作物、森林、禽畜和魚類的生長與繁殖。更為嚴重的是，由于尾礦庫堆存的尾礦粒徑極細且沒有凝聚力或凝聚力很小，浸潤線偏高，尾礦庫壩體穩定性差，一旦發生潰垮，危害性最大。

尾礦干式排放是將脫水后的尾礦濾餅堆存于地表，使用推土機推平壓實，可以形成不飽和致密穩固的尾礦堆，從而實現安全堆存尾礦的目的。要實現尾礦干式堆存的關鍵在于，尾礦礦漿經過脫水后達到相當高的濃度，在堆積過程中不會發生離析，滲析水量很少，具有一定的支撐強度。該方法具有明顯的優點：占地少，對堆放場地要求的條件不苛刻，回水利用率高，在嚴重缺水地區優勢明顯。還可減少對環境的污染，安全性較濕式排放要好，但是該方法運營費用高，設備多，管理不便，在降雨較大地區能夠實現的可能性較小，大型礦山很難實現。相對于尾礦濕排，尾礦干式堆放的安全隱患和環境危害依然存在；干堆的尾礦由于沒有凝聚力或凝聚力很小，遇水極易發生泥化，甚至發生崩潰，因此對干堆區域和地點有嚴格限制。

膏體尾礦堆存方法不但節省新水和降低電力消耗，還能有效減少選礦藥劑的投入，與濕式尾礦庫相比，膏體尾礦庫基建投資相似，減少了尾礦水滲透的危險，大量減少新水使用，并減少了水污染。但是膏體排放前要投入大量的時間和精力進行現場試驗來確定膏體尾礦庫的堆積坡度和排放濃度，同時膏體排放具有一定的困難和局限性，投資高，技術復雜，不確定性大，尾礦的粒徑無法分級，且尾礦沒有凝聚力或凝聚力很小，遇水易泥化，安全隱患和環境危害依然存在，甚至比濕式排放更為嚴重。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種能夠消除尾礦庫安全隱患并降低環境污染的尾礦濕式排放固結堆存方法。

本發明技術解決方案是：

一種尾礦濕式排放固結堆存方法，其步驟是：

(1)尾礦濃密：將低濃度尾礦漿濃密成為高濃度尾礦漿；

(2)加料攪拌：將膠凝材料加入高濃度尾礦漿中，并攪拌混合均勻成為加料礦漿；

(3)輸送排放：將加料礦漿輸送至指定尾礦庫進行堆存；

(4)固結：加料礦漿在尾礦庫析水固結，固結硬化后的尾礦砂膠結為一個整體；

(5)檢測：每天檢測來料低濃度尾礦漿的濃度，濃密后的高濃度尾礦漿的含水量，入庫的加料礦漿固結過程中平均每天的析水量，入庫加料礦漿固結后第3天的抗剪強度、第7天的抗剪強度和第28天的抗剪強度；

(6)在尾礦庫堆存完尾礦后應進行閉庫處理。

在上述步驟(2)中，具體膠凝材料的選擇，以及膠凝材料與高濃度尾礦漿中尾礦砂的重量比應根據抗剪強度試驗進行確定；試驗要求加料礦漿固結7天后的凝聚力不小于100kPa，膠凝材料與高濃度尾礦漿中尾礦砂的重量比應大于固結尾礦泥化臨界值

上述步驟(4)的固結條件為：入庫的加料礦漿固結時間不小于3天，夏天入庫的加料礦漿溫度不得大于30℃，冬季入庫的加料礦漿不得低于5℃，固結后的尾礦里表溫差不得大于25℃，降溫速率不得大于2℃/天，固結后的尾礦表面與大氣的溫差不得大于20℃。