机械论文发表尾矿地表高浓度堆存技术总论

这篇机械论文发表了尾矿地表高浓度堆存技术总论，长期搁置的尾矿是等待挖掘的一大宝藏，当前的技术条件不宜在对其进行分选，但是尾矿也不是完全没用的肥料，还可以有其他用途，实现综合利用、无肥料排放才能实现尾矿的价值。

摘 要：在当前，尾矿干排堆存技术逐渐成为一个热点，本文将最终堆存浓度达到80%以上，尾矿之最终形式以滤饼或膏体出现之尾矿，称为高浓度尾矿，对此类尾矿在地表之堆存技术做一个初步之总结与论述。

关键词：机械论文发表,尾矿,高浓度,干堆,堆存技术

1 前言

随着传统尾矿湿排堆存技术弊端之出现，尾矿干排堆存技术逐渐成为一个热点，在该领域百花齐放、百家争鸣。本文将最终堆存浓度达到80%以上之尾矿称为高浓度尾矿(尾矿之最终形式主要分为滤饼与膏体)，结合工程实例对尾矿地表高浓度堆存技术，做一个初步之总结与论述。

2 我国尾矿现状

我国现有矿山15.3万个，据统计2000年以前，我国矿山之尾矿总量为50.26亿吨，2000年以后，每年排放尾矿达6亿吨。根据国家安监局统计数据，全国共有12655座尾矿库，其中，四等与五等小型尾矿库12122座，占绝大多数。金属矿山堆存之尾矿量已达50亿吨以上，而且以6亿吨/年之速度递增，其中铁矿山每年排放1.3亿吨，有色金属矿山每年排放1.4亿吨，黄金矿山较少，也在2450万吨以上[1]。

目前我国绝大部分尾矿库是利用传统水力冲填法使尾矿入库，矿浆浓度在15%~25%，库内回水悬于坝体之上，犹如悬湖。据了解我国现有之尾矿坝中危、险、病尾矿库比例高达50%，安全隐患严重。同时，我国虽是一个资源大国，但人均占有之资源却非常低，我国共伴生矿场资源之综合利用率不到20%，矿产资源总回收率只有30%，矿山尾矿中大多含有各种有色、黑色、稀贵、稀土与非金属矿物等，是宝贵之二次资源。传统之湿排尾矿库不利于尾矿资源之回采，加之尾矿坝安全问题之日益突出与湿排尾矿库建库需受地形条件限制等因素，促进了尾矿地表高浓度堆存技术之发展。

3 尾矿地表高浓度堆存情况之分类及实例

尾矿地表高浓度堆存技术之核心与原理就是疏干尾矿中之水分，减少库内积水，从而降低坝体浸润线，提高坝体安全度，提高回水利用率，提高库容利用系数。疏干尾矿中之水分，往往需要借助于机械、外力与一些辅助药剂，如絮凝剂等。

3.1 在尾矿堆存之前疏干绝大部分水分

3.1.1 疏干尾矿水分之主要方法

现国内外尾矿地表高浓度堆存技术主要采用之是在堆存之前先疏干绝大部分水分，疏干尾矿水分所采用之方法主要有：

(1)压滤方式：使尾矿在一定压力作用下，挤干砂体中之绝大部分水分。采用此种方式后之尾矿呈滤饼形式，含水率一般可降到20%附近。常用设备为板框式压滤机、厢式压滤机等。

(2)真空过滤方式：原理是利用真空负压将尾矿中水分吸除，此方式对较细粒径之尾矿效果较好，含水率可降到20%附近。常用设备有陶瓷过滤机、带式真空过滤机等。

(3)多段浓密方式：此方式利用高效浓密机进行多段浓密，外加絮凝剂等辅助药剂之作用，将尾矿浓度提升至50%~60%，形成膏体形式排放。

(4)沉淀池方式：此方式将多个平流式沉淀池串连，根据尾矿自然沉降规律浓缩尾矿、澄清、排出尾水。在沉淀过程中常辅以絮凝剂加速尾矿颗粒之沉降，尾矿浓度随着晾晒时间之延长增加。沉淀池法尾矿处理量不大，仅适用于小型矿山。

3.1.2 疏干尾矿大部分水分后之堆存方式

3.1.2.1 滤饼形式堆存

(1)滤饼堆存之相关定义

此种堆存方式是指将压滤或过滤后低于或等于饱与含水率之尾矿滤饼以汽车或其他运输方式运至尾矿堆场，在山谷或傍山、平原围堤所形成区域内分层碾压密实之排放方式。滤饼一般指经过压滤或过滤脱水后，不能离析，浓度在80%左右之尾矿。一般将含水率接近或等于饱与含水率之滤饼称之为尾矿湿饼，将浓度在75%~80%之间之滤饼称之为尾矿干饼[2]。世界上最大之尾矿地表高浓度堆场之一智利La Coipa尾矿堆场即采用此种方式堆存，日排放尾矿滤饼1.5万吨[3]。

(2)尾矿堆放台阶之高度、台阶坡面角之大小与马道宽度

滤饼之堆放与运输与常规湿排上游式尾矿库有很大不同，受人为影响因素较大，设计中要明确滤饼之碾压要求。尾矿堆放采用从下往上、分台阶堆放，尾矿堆放台阶之高度、台阶坡面角之大小、马道宽度与尾矿堆放之有效容积密切相关。

台阶坡面角尽量大可以充分利用堆放空间，但是存在因陡坡而造成滑坡事故之隐患，选择台阶高度与坡面角时应同时考虑安全因素与经济因素，在保证安全之前提下，最终堆积角可以大一些。台阶坡面角之选取多采用类比法，即参照类似矿山之实际资料选取，然后通过稳定计算确定坡面角大小与台阶高度;对于工程地质条件较为复杂之矿山，应通过系统之工程地质调查后，再通过稳定计算确定。最终堆积角之大小还要考虑尾矿之松散性，一般要小于内摩擦角。

工程实例：辽宁省排山楼金矿，滤饼堆放台阶高度6m，坡面角45°，马道宽度4m，最终堆积角约35°[4]。

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