[发明专利]一种节水的尾矿排放方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金矿山领域，特别涉及一种节水的尾矿排放方法。

背景技术

尾矿，就是选矿厂在特定经济技术条件下，将金属、非金属矿石碎磨、选取“有用组分”后所排放的废弃物，也就是矿石经选别出精矿后剩余的固体废料，多以泥浆形式外排，尾矿库是贮存尾矿的场所。尾矿库是矿山工程的一个重要组成部分，作为一个具有高势能的人造泥石流危险源，它的安全运行在整个矿山企业生产过程中发挥着非常重要的作用，其坝体稳定性引起了人们的关注。

随着经济的快速发展和矿产资源的紧缺，选矿工艺水平和回收率逐步提高，使得进入尾矿库内的尾砂粒径越来越细。采用传统尾矿堆排方法的尾矿堆积坝往往会遇到筑坝困难、沉积滩坡度特别缓、坝体排渗不畅、稳定性差等诸多问题。

目前，细粒尾矿堆排方法已经出现多种，包括水库式尾矿堆积法、高浓度尾矿堆坝法、压滤干堆法等。水库式尾矿堆积法是整个坝体都用当地土、石、混凝土等材料筑成，尾矿库安全度高，运行管理方便，但建设周期长、投资大、回水率低。高浓度尾矿堆坝法是将尾矿浆浓缩至60%以上的浓度形成膏体，再泵送至尾矿库堆存，该种方法回水率高、不起扬尘，但该方法占地面积大，膏体制备和膏体长距离输送有一定难度。压滤干堆法是将尾矿浓缩、脱水成到含水率20%以下，再通过汽车或皮带运输至尾矿干堆场堆存。这种方法尾矿库安全度和回水率均较高，但基建投资和脱水运营较高（脱水成本约5～8元/吨），在降雨较大和寒冷地区操作难度较大，尾矿库易起扬尘。

发明内容

本发明的主要内容是采用分级的粗颗粒尾矿进行堆筑坝体，细粒级的尾矿浆经浓密机浓缩后湿排至尾矿库，浓密机溢流水和尾矿库澄清水返回选矿厂重复使用。该方法能提高坝体的安全度，大大提高尾矿的回水利用率，可适用于尾矿颗粒很细不能直接筑后期坝和水资源比较缺乏的地区。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术方案：

一种节水的尾矿排放方法，根据尾矿库库址选择原则，选择尾矿堆存场地，根据地形、地质条件合理布置尾矿库1、初期坝2、排洪系统3、排渗系统4、尾矿输送系统、尾矿分级浓缩系统和回水系统等其他配套设施，所述尾矿输送系统包括选矿厂至水力旋流器5、水力旋流器5至浓密机6和浓密机6底流至尾矿库1三段，各段的输送工艺可采用泵送或自流输送，所述尾矿分级浓缩系统包括水力旋流器5分级选矿厂来的矿浆和浓密机6浓缩水力旋流器5的溢流尾矿浆，所述回水系统包括浓密机溢流回水系统7和尾矿库回水系统8，可采用泵送或自流输送至选矿工艺循环使用。

进一步地，所述初期坝2的高度根据其形成的库容可至少贮存选矿厂投产后半年以上的尾矿量来确定，初期坝2最好是透水堆石坝，或者坝内坡设有排渗设施的土石坝，能将尾矿浆内渗水导至坝外，加快尾砂固结，增加坝体稳定性。

具体的，所述排洪系统3根据地形、地质条件布置，一般采用排水井-排水管型式、排水井-排水隧洞型式或排水斜槽-排水管型式等其他型式。

进一步地，所述排渗系统4一般设在坝内坡和坝底，也可在坝中设竖式排渗体，增加排渗效果，

具体的，所述排渗系统4采用砂石料或土工合成材料。

进一步地，所述选矿厂排出的尾矿浆浓度一般为20%～30%。

具体的，所述溢流尾矿浆的粗颗粒矿浆浓度一般为50%～70%，细度为-200目大约为20%，可用于筑坝。

进一步地，所述溢流尾矿浆的细颗粒矿浆浓度一般为小于10%，细度为-200目大约90%，溢流输送至浓密机6进行浓缩，浓缩至50%以上的浓度，再输送到尾矿库1堆存，浓密机6溢流清水返回选矿厂循环使用。

具体的，所述浓密机6为高效浓密机或深锥浓密机。

本发明的技术效果是：

（1）后期的尾矿筑坝可采用下游式或中线式，尾矿筑坝采用旋流器分级出来的粗颗粒尾砂，尾矿不是坐落在松软细粒的尾砂沉积物上，基础较好，尾矿排放堆积易于控制。坝体可以分层碾压，根据需要设置排渗，渗流量控制比较容易。坝体稳定性较高，容易满足抗震和其他要求，可以在地震烈度较大地区应用。

（2）前期分级出来的粗颗粒尾砂含水量较低，经浓密机浓缩后排入尾矿库内的细颗粒尾矿浆浓度也较大，带入库内的水量较少，大部分的水都在浓密机溢流环节进行了回水，回水率能提高10%以上，非常适合在水资料比较缺乏地区推广使用。