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精矿、尾矿处理 资源与环境工程学院 2012年8月 内容提要 一、精矿脱水 二、尾矿处理 一、精矿脱水 1、固体物料中水分的性质 精矿产品所含水分有五类 1.1重力水分 固体颗粒之间空隙中那部分在重力作用下可以自由流动的水分，就叫做重力水分。它是物料中最容易脱去的水分。 1.2毛细管水分 松散物料的颗粒与颗粒之间有许多孔隙，孔隙较小时可发生毛细管现象。水分子保留在这些孔隙中和孔隙度有关，孔隙度越大可育保留的水分越多。 1.3薄膜水分 或称为结合水分。在固体物料和液相水接触时，在两相的接触面上，由于其物理化学性质与固体内部不同，位于固体或液体表面的分子具有表面自由能，将吸引相邻相中的分子，在固体表面形成水化膜。结合水分又可细分为强结合水和弱结合水。 1.4吸湿水分 由于固体颗粒表面的吸附作用，把水分子吸附在它的表面上，并通过渗透作用而达到固体颗粒的内部。附着在颗粒表面的水分叫吸附水分； 渗透到颗粒内部的水分叫吸收水分， 二者合称吸湿水分。即使用热力干燥的方法也不能把百全部除尽。 1.5化合水分 化合水分是水分和物质按固定的质量比率直接化合而成为新物质的一个组成部分。它们之间结合牢固，只有在加热到物质晶体被破坏的温度才能使化合水分释放出来。 2脱水方法和脱水流程 固液分离（ solid - - liquid separation , or dewatering ）是指从悬浮液中分离出固相和液相物料。 固液分离能实现以下目的：回收有用固体（废弃液体）；回收液体（废弃固体）；回收固体和液体；分级与脱泥。 2.1脱水方法 固液分离按其工作原理可分为三类： ( 1 ）机械分离法。机械分离法是利用机械力（重力、压力等）使水分与固体物料分离的方法，如沉淀浓缩（ thickening ）、过滤（ filtration ）、重力脱水和离心力脱水等。 ( 2 ）加热法。加热法是利用热能使水汽化而与固体物料分离的方法，如干燥。 ( 3 ）物理化学分离法。物理化学分离法是利用吸水性化学品，如石灰、无水氧化钙等吸收固体物料的水分。 脱水的顺序是先易后难，由表及里。 对于重力水分可采用沉淀浓缩、自然泄水或自过滤的方法。也就是利用固体颗粒或水分本身的重力来脱水。 对毛细水分采用强迫过滤的方法，就是利用压力差或离心力使水分从固体颗粒中分离出来。 至于薄膜水分和吸湿水分则只能采用热力干燥的方法。 2.2 脱水流程 根据物料所含水分的性质，目前在选矿厂中，常用两段和三段脱水流程，一段脱水流程应用较少。 如果对精矿产品水分限制不严或精矿脱水性能较好的，采用浓缩、过滤两段脱水流程比较简单经济。 对于细粒精矿产品或精矿产品水分限制较严的，则采用浓缩、过滤和千燥三段脱水流程。但干燥脱水作业费用较高，而且精矿损失大。 北方的一些选厂在夏季时采用两段脱水，到冬季（结冰期）才采用三段脱水。 一般，浓缩产品的浓度约为 40 ~ 60 % ；过滤后滤饼的水分在 15 ~ 20 % ，个别容易过滤的物料可能低于 10 % ；干燥产品的水分在 10 ％以下。 3固相物料的性质对固液分离的影响 ( 1 ）孔隙度。 ( 2 ）比表面积。 ( 3 ）密度。 ( 4 ）润湿性。 ( 5 ）细泥含量。 ( 6 ）粒度组成。 4沉淀、浓缩 4.1沉淀浓缩的墓本原理 矿桨中的固体颗粒，在重力作用下向容器底部沉淀，清水则被挤向上方，使较稀的矿浆分出澄清液和浓矿浆的过程，称为沉淀浓缩。 图为煤泥水的典型沉降曲线，该图所表示的浓度对沉降过程的影响与上图 是一致的。 5过滤 过滤是指矿浆在多孔的过滤介质（如滤布）上进行固相与液相分离的过程。 过滤的任务就是要脱去物料中大部分毛细水分。所以必须借助于一定的外力作用。 过滤过程所用的基本构件是具有微细孔道的过滤介质。要分离的混合物置于过滤介质一侧，在流动推动力的作用下，流体通过过滤介质的孔道流到介质的另一侧，而颗粒被介质截留，从而实现了流体与颗粒的分离。 在工业上过滤应用非常广泛，它既用于分离连续相为液体的非均相混合物，也可用于分离连续相为气体的非均相混合物；既可以分离较粗的颗粒，也可以分离比较细的颗粒，甚至可分离细菌、病毒、高分子。 一般情况下过滤介质应具备下列条件： ① 多孔性，提供的合适孔道既使液体通过又对流体的阻力小，又能截住要分离的颗粒； ② 具有化学稳定性，如耐腐蚀性、耐热性等； ③ 足够的机械强度，使用寿命长，因为过滤要承受一定的压力，且操作中拆装、移动频繁。 工业上常用的过滤介质主要有： （1 ）织物介质，又称滤布。 （ 2 ）堆积介质 （3 ）多孔固体介质 （4）多孔膜 6 干燥 干燥是指含有水分或其他溶剂的湿物料，受热之后使其中的水分或其他溶剂气化，除去湿分的过程。 干燥过程不同于浓缩、过滤等机械脱液的分离过程，它