1.尾礦干排的定義
l?????? 天然狀態(tài)的土一般由固體,液體和氣體三部分組成.若土中的孔隙全部由氣體填充時(shí),稱干土.
l?????? 土的含水率在5%以內(nèi)為干土;5%-30%為潮濕土;30%以上為濕土。
l?????? 干式尾砂,通常講采用濃縮或壓濾(過(guò)濾)設(shè)備,將尾礦中的含水率控制23%以內(nèi),稱為干尾砂。
2.尾礦干排在國(guó)內(nèi)的發(fā)展趨勢(shì)
l?????? 目前不完全統(tǒng)計(jì)大約20幾座礦山采用了尾礦干式排放,主要集中在黃金和有色礦山,大多數(shù)為中小型黃金礦山。原礦處理規(guī)模50~2000t/d左右。
l?????? 黃金礦山尾礦庫(kù)的特點(diǎn):
l?????? 由于黃金工業(yè)生產(chǎn)的特殊性,形成其尾礦庫(kù)的一些特點(diǎn)。
l?????? 黃金礦山相對(duì)規(guī)模較小,所以尾礦庫(kù)在服務(wù)年限內(nèi)要求的容積也較小,尾礦庫(kù)址的選擇,為了少占農(nóng)田,就地就近,多數(shù)地形條件差,山谷峽窄、坡陡、調(diào)洪庫(kù)容小。另外由于選礦工藝的特點(diǎn),多采用浮選、氰化或浮選與氰化等聯(lián)合工藝提金,并且近年來(lái)為提高金的回收率,加大了磨礦細(xì)度,其尾礦粒度為-200目占80%~95%之間居多,給尾礦堆存筑壩帶來(lái)一定困難,通常用山皮土堆筑子壩,同時(shí)給企業(yè)管理帶來(lái)了困難。
l?????? 近幾年來(lái),國(guó)家加大了對(duì)環(huán)境治理的力度,為貫徹《中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》,尤其對(duì)一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)的選址、設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理、關(guān)閉與封場(chǎng)、以及污染控制與監(jiān)測(cè)等內(nèi)容做出了詳細(xì)規(guī)定(GB18599-2001)。
l?????? ⑴ 第Ⅰ類一般工業(yè)固體廢物
l?????? 按照GB5086規(guī)定方法進(jìn)行浸出試驗(yàn)而獲得的浸出液中,任何一種污染物的濃度均未超過(guò)GB8978最高允許排放濃度,且PH值在6至9范圍之內(nèi)的一般工業(yè)固體廢物。
l?????? ⑵ 第Ⅱ類一般工業(yè)固體廢物
l?????? 按照GB5086規(guī)定方法進(jìn)行浸出試驗(yàn)而獲得的浸出液中,有一種或一種以上的污染物濃度超過(guò)GB8978最高允許排放濃度,或者是pH值在6至9范圍之外的一般工業(yè)固體廢物。
l?????? 所以在黃金礦山尾礦干式排放發(fā)展較快主要源于國(guó)家環(huán)保方面的規(guī)定。
l?????? 發(fā)展趨勢(shì):目前由國(guó)營(yíng)礦山已發(fā)展到地方及私企礦山,尾礦干式排放有向大型礦山發(fā)展的趨勢(shì)。
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3.目前干式尾礦堆場(chǎng)(庫(kù))型式及目前運(yùn)行狀況
l?????? 3.1干式尾礦堆場(chǎng)(庫(kù))型式
l?????? (1)山谷型干式尾礦堆場(chǎng)(庫(kù)):山谷型尾礦堆場(chǎng)(庫(kù))是在山谷谷口處筑壩形成的尾礦堆場(chǎng)(庫(kù));
l?????? (2) 傍山型干式尾礦堆場(chǎng)(庫(kù)):傍山型尾礦庫(kù)是在山坡或山腳下依山筑壩所圍成的尾礦堆場(chǎng)(庫(kù));通常為三面筑壩;
l?????? (3)平地型干式尾礦堆場(chǎng)(庫(kù)):平地型尾礦庫(kù)是在平地四面筑壩圍成的尾礦堆場(chǎng)(庫(kù));
l?????? (4)截河型干式尾礦堆場(chǎng)(庫(kù)):截河型尾礦堆場(chǎng)(庫(kù))是截取一段或河彎道處,在其上、下游兩端分別筑壩行成的尾礦堆場(chǎng)(庫(kù)),很少用,
l?????? (5)填充型干式尾礦堆場(chǎng)(庫(kù)):利用露天采坑或天然的低洼坑,填滿后覆土造田或綠化。盡量采用。
l?????? 3.2干式尾礦堆場(chǎng)(庫(kù))運(yùn)行狀況
l?????? 從20幾座干式排放礦山現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果,沒(méi)有發(fā)生大的安全事故和人員傷亡事故。
l?????? 工程實(shí)例
l?????? 遼寧省排山樓金礦;氰化工藝,建設(shè)規(guī)模2000t/d;1997年7月投入使用,尾礦設(shè)計(jì)采用板框式壓濾機(jī)壓濾后干式排放,尾礦庫(kù)設(shè)計(jì)庫(kù)容200萬(wàn)立方米;該庫(kù)于2006年末停止使用。
l?????? 目前堆高70.0m,山谷已堆滿,堆積外坡20°~25°左右,相當(dāng)于1:3左右,庫(kù)內(nèi)堆積量450萬(wàn)噸,相當(dāng)于250萬(wàn)立方米,2007年進(jìn)行了工程勘察,其結(jié)論為:壩體穩(wěn)定,堆積體不會(huì)產(chǎn)生滑坡,尾礦壩整體是穩(wěn)定的。
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4.尾礦庫(kù)濕排與干式排放技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較
l?????? ⑴ 技術(shù)比較
l?????? 濕排:在我國(guó)采用較多的上游法筑壩,技術(shù)非常成熟,目前在黑色系統(tǒng)堆壩在100m以上,處于世界領(lǐng)先地位。
l?????? 尾礦干式排放:目前在我國(guó)對(duì)干式尾礦堆場(chǎng)(庫(kù))沒(méi)有明確規(guī)定,尾礦干式排放初始主要源于環(huán)境保護(hù)方面的規(guī)定,通過(guò)十幾年的運(yùn)行,應(yīng)該說(shuō)技術(shù)成熟、可靠,在國(guó)內(nèi)積累了一定的管理經(jīng)驗(yàn),有很多礦山取得了成功經(jīng)驗(yàn)。
l?????? ⑵ 經(jīng)濟(jì)比較
l?????? ①、通過(guò)壓濾(過(guò)濾),使?jié)舛葹?8~38%左右的礦漿,形成含水量20%左右的濾餅。即礦漿中80%的水得到回收利用。每日可回收利用大量廢水,尤其在嚴(yán)重缺水地區(qū)優(yōu)勢(shì)明顯。
l?????? ②、在黃金礦山,回水中含液相金的品位約為(0.025g/t),則每年可多回收黃金。
l?????? 干式排放禁止周邊匯水面積的水進(jìn)入庫(kù)區(qū),通常將壓濾廠(過(guò)濾廠)建于庫(kù)區(qū)中上部,采用膠帶輸送機(jī)向庫(kù)內(nèi)運(yùn)送,推土機(jī)推運(yùn)分層碾壓,從庫(kù)上部向下排放,使終保持里高外低,便于排水,但堆積坡尾砂始終處于松散狀態(tài),易出現(xiàn)滑坡,為解決滑坡和雨水沖刷帶下的尾砂流失,設(shè)計(jì)在尾礦庫(kù)溝口處見(jiàn)一座,透水性良好的攔沙壩,用于攔擋尾砂和排水用。
l?????? 尾礦庫(kù)期滿時(shí),要對(duì)外坡進(jìn)行分層碾壓,從下向上修成階梯型,每5~10m高設(shè)一平臺(tái),并修筑縱橫向排水溝,用以排出雨洪水。通常堆積外坡應(yīng)大于1:4~1:5為宜。
l?????? 尾礦干式排放的安全性,比濕排要好:
l?????? (1)因?yàn)閹?kù)內(nèi)不存積水,壩體內(nèi)沒(méi)有浸潤(rùn)線,壩體不會(huì)因滲透破壞,造成事故。
l?????? (2)當(dāng)發(fā)生地震時(shí)不會(huì)產(chǎn)生液化現(xiàn)象,抗震安全度較高。
l?????? 地震液化:當(dāng)發(fā)生地震時(shí),飽和的尾礦砂土在地震力的作用下、發(fā)生動(dòng)變形,抗剪強(qiáng)度驟然下降為零而成為粘滯液體的現(xiàn)象。其抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)大大降低;則會(huì)引起邊坡坍塌、垮壩、危害甚大,而干式堆放的尾礦,呈非飽和狀態(tài),即便在較大地震的沖擊下也能防止液化。
l?????? (3)當(dāng)發(fā)生潰壩時(shí)不會(huì)出現(xiàn)泥石流現(xiàn)象,可能出現(xiàn)的安全事故,滑坡,而滑坡造成的影響面和損失是有限的。
l?????? (4)在我國(guó)北方地區(qū)在堆積壩內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生冰夾層。
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5.干式排放的優(yōu)缺點(diǎn)
l?????? 優(yōu)點(diǎn):少占地;對(duì)堆放場(chǎng)要求的條件不苛刻;回水利用率可達(dá)到80%;在嚴(yán)重缺水地區(qū)優(yōu)勢(shì)明顯;可減少對(duì)環(huán)境的污染;安全性較濕排要好。
l?????? 缺點(diǎn):運(yùn)營(yíng)費(fèi)高;設(shè)備多管理不便;在降雨較大地區(qū)能夠?qū)崿F(xiàn)的可能性較?。淮笮偷V山實(shí)現(xiàn)困難。
7.干式排放設(shè)備的適應(yīng)性
l?????? 通常采用兩種設(shè)備:箱式板框壓濾機(jī)與陶瓷過(guò)濾機(jī)。
l?????? 通常采用兩種設(shè)備:箱式板框壓濾機(jī)與陶瓷過(guò)濾機(jī)。
6.干式排放設(shè)備的適應(yīng)性
l?????? 7.1 陶瓷過(guò)濾機(jī):
l?????? 設(shè)備的特點(diǎn),耗能低,干料含水率較低,通常干料含水量在10~
l?????? 15%之間。
l?????? 通常在給料前要加濃密機(jī)進(jìn)行濃縮,當(dāng)重量濃度高于50%時(shí),設(shè)備處理能力明顯增加,盡量做到自流給入過(guò)濾機(jī)以穩(wěn)定操作。重量濃度低于50%時(shí),效率較低。見(jiàn)下面現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表:
l?????? 實(shí)驗(yàn)設(shè)備:1m2陶瓷過(guò)濾機(jī)1臺(tái)及其輔助設(shè)備。
l?????? 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn):鑫達(dá)礦業(yè)。
l?????? 選礦工藝:全泥氰化,
l?????? 磨礦細(xì)度:-200目85~90%