吴爱祥——膏体充填与尾矿处置技术研究进展NEW概要.ppt

膏体充填与尾矿处置技术研究进展 提 纲 1、超细全尾的概念与特征 2、全尾充填与处置技术现状 3、全尾充填与处置新技术 4、工程实例 5、发展趋势 1、超细全尾的概念与特征 2、全尾充填与处置技术现状 4、工程实例 5、发展趋势 实施效果 按照目前的运行模式，堆积体在最终堆积高度达到50-60m的使用年限内，仍然保证其边坡稳定性； 堆场赤泥干燥到含水量35%以下时，可以视为一个干燥周期完成； 随着赤泥层厚度的增加，到达底部排水层的赤泥附液将逐渐减少，逐步演变为降低堆存体水头的安全措施； 堆场干燥以迅速排除表面集水和蒸发干燥为主，其晒面积是制约赤泥干燥的重要因素。 4.5 某铝厂地表膏体排放实例 4.6 秘鲁COBRIZA MINE膏体排放实例 工程背景 座落在山区，海拔2300以上； 此前的尾矿处置是将其直接排入当地河流，由于环境原因必须进行改造，但地形不允许传统湿排。 如不及时改造，将造成7500人失业； 全年气候干燥，年降水量63mm，温度12-31℃，蒸发量大； 选厂与尾矿库的距离较大。 Cobriza工厂概貌 由此决定了Cobriza矿山向膏体排放的模式进行改造 在一个处理量为30t/d的小深锥中模拟进行，经过30天的连续运行，结果表明能连续获得浓度为76%以上的不离析尾矿，且深锥底流塌落度为21.6~23.5cm。 深锥试验 塌落度测量 流槽示意图 流槽试验用来预测和反应自然沉积时可能出现的沉积角，一般在1~10%左右。 流槽试验 4.6 秘鲁COBRIZA MINE膏体排放实例 工艺流程特点 4.6 秘鲁COBRIZA MINE膏体排放实例 分级尾矿用于充填，微细粒用于膏体堆存 深锥浓密后直接向尾矿库排放 均采用泵压输送 运行情况 经过反复的调试和运行，深锥达到330t/d的处理量，底流经柱塞高压泵送到沉积点，经过固结和蒸发干燥，能达到稳定性的要求。 14m 深锥浓缩机 尾矿池一年的沉积 膏体排放到沉积点 4.6 秘鲁COBRIZA MINE膏体排放实例 单层沉积最少需要3天能出现蒸发裂纹 厚层沉积产生深/宽的蒸发裂纹，较之薄层的浅/窄裂纹，它更容易使水渗入，产生渗流。 新的薄层沉积流能覆盖和密封蒸发裂纹 厚层沉积裂纹 沉积在厚层上的薄层裂纹 实施效果 4.6 秘鲁COBRIZA MINE膏体排放实例 影响与效益 Cobriza使用下山谷排放模式的膏体沉积，在生产和环境等许多方面都有着积极的影响。 秘鲁高角度沉积尾矿的开拓者 延长矿山服务年限 挽回了7500名员工的就业 高效率水回收 满足地震烈度要求 高蒸发率进一步加强了沉积循环 4.6 秘鲁COBRIZA MINE膏体排放实例 下山谷排放模式 膏体输送工艺 3.1 膏体充填 膏体输送方法 自流输送： 利用垂直管段膏体提供的势能来克服整个管线内的阻力 泵压输送： 利用泵压克服管道阻力 L H L H 随着开采深度的不断延伸，为自流输送提供了有利条件，自流输送是膏体充填的发展方向 3.1 膏体充填 膏体输送理论 流核区的厚度半径： 膏体存在流核结构，这是是膏体输送特性之一。 r0 低浓度时，轻微剪切变稠；高浓度时，明显剪切变稀。 低剪切速率时，轻微剪切变稠；高剪切速率时，明显剪切变稀。 尾矿经过脱水处理后产出的一种高浓度/膏体尾矿砂形成非饱和致密稳固的尾矿堆。 3.2 尾矿膏体排放 尾矿堆存 新西兰尾矿干堆效果图 尾矿堆存 干式： 滤饼的形式 汽车、皮带运输 半干式： 膏体的形式 管道输送 发展趋势 工艺更简单成本更经济 3.2 尾矿膏体排放 尾矿高效浓密 尾矿管道输送 尾矿快速蒸发 蒸发量大于降水量的干燥条件； 尾砂细度足以形成可堆积的膏体而不需要使用太多的絮凝剂； 堆积场大、较平，可借助阳光快速干燥。 技术关键 适用条件 3.2 尾矿膏体排放 尾矿堆存方式分类 可泵送 不可泵送 膏体尾矿 浓缩尾矿 尾矿浆 湿滤饼 干滤饼 水资源消耗大 渗流状况取决于库型 需要建坝 运行费用低 环境影响大 水资源消耗小 无渗流 建坝费用低 运行费用高 建坝费用低 运行费用低 环境影响小 渗流量小 传统湿排 膏体排放 干堆 3.2 尾矿膏体排放 (1) 易造成尾矿跑冒,将直接危害下游居民 (2) 有害物质渗透到地下,污染地下水资源 (3)易出现尾矿坝坍塌事件 (4)占地面积大 (1)早期设备投资较多 (2)生产运营成本较高 缺点 (1)传统工艺风险小 (2)生产运营成本低 (3)建设周期短,可使企业早投产、早见效 (4)基建投资少 (1)环保效益突出 (2)节约大量生产用水,确保地处干旱地区矿山正常生产 (3)有利于回收尾矿废水中所含金属 (4)节约大量的药剂消耗 优点 传统尾矿直排技术 尾矿膏体排放技术 尾矿膏体排放与