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膏体技术及其在尾矿处理中的应用 摘要：本文主要介绍的是膏体是一种不离析、均质的流体，将选矿厂的尾矿浓缩为膏体后堆存于尾矿库中可以减少尾矿库的沉降面积，节约土地，提高尾矿库的安全性，目前该项技术已经在许多矿山成功应用。随着尾矿安全越来越受到重视，土地资源越来越少，膏体技术对于今后矿山建设是一种非常好的选择。 关键词：膏体；尾矿堆存；尾矿库；尾矿浓缩；浓缩设备 l我国尾矿的现状 我国现有矿山15.3万个，据统计2000年以前,我国矿山的尾矿总量为50．26亿t。2000年以后，每年排放尾矿达6亿t，按此推算，现有尾,矿的总量在80亿t左右，这些尾矿堆存占用了大量的农田、林地，并对环境造成巨大的污染。除此之外，尾矿坝的安全问题也日显突出，近几年频发的尾矿溃坝事件导致大量人财物损失，国家相关部门也在逐步重视和加强尾矿干堆治理等。据了解我国现有的尾矿坝中危、险、病尾矿库比例高达50％，安全隐患严重。现实尾矿的干排、干堆迫在眉睫。 我国矿产资源的突出特点是矿产种类齐全，但贫矿多，单一矿少；共生矿多；矿石组成复杂，难选冶矿多。过去，由于矿产资源的综合利用缺乏认识，只偏重于数量增长，忽视资源的合理开发和综合利用，采用以牺牲环境为代价的经济发展模式，加上生产技术水平和管理条件所限，矿山生产工艺落后，设备陈旧，致使大量有价矿产资源未得到勘探、评价和合理开发利用，资源破坏浪费严重。我国共伴生矿产资源的综合利用率不到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、稀土和非金属矿物等，是宝贵的二次资源。我国是一个资源大国，但人均占有的资源却非常低，因此，提高矿山资源的采选率和尾矿二次综合利用具有十分重要的意义。 2我国尾矿堆存的基本现状 根据《金属尾矿综合利用专项规划(2010—2015年)》披露，我国现有尾矿库12 718座，其中在建尾矿库1 526座，占总数12％，已经闭库的尾矿库1 024座，占总数8％，截止2007年，全国尾矿堆积总量80．46亿t。仅2007年，全国尾矿排量近10亿t。尾矿的大量堆存带来资源、环境、安全和土地等诸多问题。 (1)占用土地。尾矿堆存需要占用大量土地。截止2005年，我国尾矿堆放占用土地1300多万亩，随着老尾矿库闭库，新尾矿库不断增加，必将占用更多土地。(2)浪费资源。我国矿产资源80％为共伴生矿，由于我国矿业起步晚，技术发展不平衡，不同时期的选冶技术差距很大，大量有价值资源存留于尾矿之中。如我国铁矿尾矿的TFe品位平均8％～12％，有的甚至高达27％。以当前铁尾矿总堆存量45亿t计算，尾矿中相当于存有铁5亿t左右。这些尾矿资源如不能综合回收利用，将造成巨大资源浪费。 (3)环境污染。矿石选矿过程中有的需要加入药剂，这些药剂会残留在尾矿中。尾矿中含有的重金属离子，甚至砷、汞等污染物，会随尾矿水流入附近河流或渗入地下，严重污染河流及地下水源。自然干涸后的尾砂，遇大风易形成扬尘，对库区周边环境造成危害。(4)安全隐患。很多尾矿库超期或超负荷使用，甚至违规操作，使尾矿库存在极大安全隐患，对库区周边人民财产和生命安全造成严重威胁。建国以来，我国多次发生过尾矿库溃坝事故，造成大量人员伤亡。为了解决尾矿库安全、环境方面的问题，目前安全部门、环保部门都在提倡尾矿干式堆存，以提高尾矿库的安全性并减少其对环境的影响。 膏体尾矿地表堆存工艺技术已成为尾矿堆存的发展方向，对尾矿浓缩新装备和新工 艺、膏体尾矿堆存特性和地袁堆存工艺、膏体尾矿地表堆存工艺安全管理要素等予以阐述，为保障 安全生产、改善库区环境，矿山企业可根据自身条件，选择不同的工艺方案。 长期以来，我国矿山企业的选矿生产尾矿一直采用湿式直排处理方式，尾矿在尾矿库内自然沉淀，对库区周边环境和安全均构成严重危害。近年来，随着矿山附近土地资源的紧张、征地费用越来越高，导致尾矿库的基建投资占整个采选项目的费用比例越来越大。为此，寻求更好的尾矿排放方法具有重的现实意义。为了解决尾矿库安全、环境方面的问题，目前，国家安全部门、环保部门都在提倡尾矿千式堆存，以提高尾矿库的安全性，并减少其对库区周边环境的影响。 3膏体尾矿堆存类型及特性 尾矿浓缩分类及定义 高浓度尾矿浆在管道中流动遵守牛顿流体规则，有一定的临界流速；屈服应力很小，可忽略不计；排放后有渗滤水析出。膏体尾矿在管道中流动状态为栓塞流，没有临界流速；具有一定的屈服应力；没有或仅有很少量的渗滤水析出。膏体尾矿又细分为低屈服应力膏体尾矿和高屈服应力膏体尾矿。低屈服应力膏体尾矿(又称高塌落度膏体尾矿)塌落度 指标大于200 mill。高屈服应力膏体尾矿(又称低塌落度膏体尾矿)塌落度指标小于200 mm。自20世纪70年代起，膏体尾矿开始大量应用于地下充填。早期一般采用压滤，现在使用高效浓密机以及正排量