提高铁尾矿膏体排放浓度的探索与实践

孙志飞+陈小波+王伟杰

【摘 要】 白云鄂博位于内蒙古高原中部，属大陆性气候，常年低温少雨，干旱多风，水系极不发达。水资源缺乏已成为制约西矿巴润选厂生产的一个重要因素，故节约水资源成为本单位、本时期的当务之急。巴润选厂的生产用水主要由新水和回水两部分补给，而新水是由包钢给水厂通过长约140公里的管道输送提供，成本费用较高；为降低新水消耗，节约选矿成本，提高工艺系统回用水量就成了一个关键的途径。

【关键词】 尾矿膏体堆存 提高排放浓度 降低水耗

【Abstract】 Bayan Obo is located in central Inner Mongolia Plateau， a continental climate， year-round low temperature dry， dry and windy， water is extremely underdeveloped. Lack of water has become an important factor restricting the West Mine Barun plant production， so conservation of water resources of the enterprise become imperative in this period.Barun water production plant is mainly composed of two parts， a new water supply and return water， and fresh water is clad to the water by about 140 kilometers of pipeline to provide higher costs。To reduce water consumption and save processing costs， improve process water system back to become a key way.

【Keywords】 the tailings paste up raise levels of emissions to reduce water consumption

由于精矿管道长距离输送对浓度的限制，精矿溢流水的回用率已基本趋于稳定。所以，提高尾矿排放浓度，是降低新水消耗的唯一可行方案。巴润选厂尾矿采用先进的膏体堆存技术，整个工艺系统分两次浓缩，一次将9%-10%的尾矿矿浆浓缩至45%（设计要求），经过两年多的运行调整，一次浓缩最终排放浓度可达到50%-55%，加之设备负荷承受能力有限，很难再继续提升；而二次高效浓缩现在仍未达到设计排放浓度73%，还存在一定的提升空间，经过两年地不断探索研究，创新改进，二次浓缩排放浓度确实可以逐步提高；新水消耗也显著下降。

1 为提高尾矿排放浓度，降低新水消耗而采取的措施

通过对操作方式、药剂投加等技术条件的创新和改进，来提高二次浓缩排尾（底流）浓度进而增加回水量，降低新水消耗；经过反复地实验总结，在计划任务的实施过程中，主要围绕以下几项内容展开：絮凝剂投加量、絮凝剂的种类、进料中气泡、浓密机最佳运行频率、摸索合适的泥床高度、进料量与出料量等。

1.1 通过对絮凝剂投加量的研究，提升尾矿浓度

加大絮凝剂给药量后泥床会产生旋转情况，底流浓度只有微小的提高；通过长期试验，综合考虑药剂消耗和浓度提升幅度的经济性对比，最后确定一个稳定的絮凝剂给药量，底流浓度较高，药剂消耗量较小。

1.2 消除进料中气泡，提升尾矿浓度

（1）进料中气泡的影响：从分矿箱中流出的矿浆含有空气，因为矿浆在落入分矿箱液面的过程中包裹了空气。经改造：延长分矿箱内进料管长度使进料管出口浸没在液面下，有效减少了进料中气泡的含量。

（2）絮凝液也是一个包裹空气的来源之一，絮凝剂中的空气是由絮凝剂管最顶端的放气口管进入的，并带入给料井。经改造：将絮凝剂管上的放气口封堵后，浓度从65%增到66.3%（浓密机频率为50HZ）。操作时， 通过加药点开闭调整，底流浓度再次从66.3%提高到67.8%。

1.3 寻找浓密机最佳运行频率，提升尾矿浓度

我厂选用浓密机频率最大为50HZ，在保证浓密机扭矩不超过50%的前提下，我们对浓密机频率做了调整，浓密机频率直接影响着耙架的转速。当浓密机频率过高，耙架转速过大时，破坏了泥床稳定性，影响了压实比，从而导致底流浓度降低，浑浊层增加，也影响了大井溢流水的水质和水量。而合适的浓密机频率，在稳定运转后，通过导水管导水作用，增加了泥床的压实比，使底流浓度得到稳步提升。

1.4 摸索合适的泥床高度，增加溢流水量

较高的泥床高度能够提高底流浓度，当泥床高于13m以上时，底流浓度几乎不再继续增加，而泥床过高会带来较多的不利因素，例如溢流水质量不能保证，浓缩机扭矩过大等。所以说，将泥床控制在13m左右且稳定运转后，可以得到较高的底流浓度。

1.5 保持进出料平衡，保证尾矿浓度稳定提升

罐体压力作为一个重要的参考指标，它的稳定性既说明了泥床的稳定，有又说明了压实比的恒定。但是要想保持罐体压力的稳定，就必须要控制进出料平衡。当进料大于出料时，会使泥床过高，最终导致大井跑浑，相反。当进料小于出料时，泥床会出现“老鼠洞”，破坏了泥床的稳定性，最终影响到底流浓度。

2 取得的成果

通过调整，现在运行稳定，操作方便，尾矿浓度和回水量较2010年有了明显提升，节水效果显著。2011年吨精矿矿新水单耗较2010年节约0.29m3/t，2012年吨精矿新水单耗较2011年节约0.47m3/t。

3 结语

虽然通过提升尾矿排放浓度增加回水量在国内外许多大型矿山企业应用，但是铁尾矿高浓度膏体堆存技术在国内选铁行业里的应用实属罕见[1]；在毫无参考经验的形势下，包钢巴润选矿厂以降本增效为出发点，对尾矿二次浓缩排放浓度提升技术进行创新，并在国内同行业领域取得了历史性的突破。该项技术可以克服水资源缺乏、尾矿库占地广、环境污染严重等问题，确保选矿生产正常开展；由此可见，该成果在少雨干旱、人口密集、污染较重的地区推广应用前景广阔。

参考文献：

[1]张锦瑞，徐晖.循环经济与尾矿综合利用[J].金属矿山，2004年8月增刊：434—437.endprint