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尾矿中含有一定量的有用资源,直接排放可能造成资源浪费和环境污染,且存在溃坝风险。因此,尾矿再选和干式排放是尾矿处理的技术方向之一。
矿产开发在促进经济发展的同时,也会产生大量尾矿。据统计,我国每年尾矿排放量可达6亿吨以上,传统处理方式多为输送至尾矿库储存,可能带来环境污染和土地占用等问题。
尾矿库泄漏和溃坝事故时有发生,对当地土壤、水源和环境造成影响,成为政府和选矿行业持续关注的问题。近年来,部分尾矿库因使用年限较长,溃坝和渗漏事故仍偶有发生,对环境和居民安全构成威胁,特别是建设在水源地附近的尾矿池,一旦发生险情可能造成较大影响。
尾矿干排工艺在发展过程中经历了多次技术改进,从早期的陶瓷过滤机到如今的多频脱水筛,设备成本逐步降低,脱水效率逐步提升,推动了尾矿干排工艺的进步。
传统尾矿处理方式是将尾矿输送至尾矿库储存,这种方式存在土地占用和环境污染等问题。尾矿干排工艺作为替代方案,在近年来逐步得到推广应用。
采空区充填是矿山常用的处理方法之一,通常将尾矿的粗粒部分返回井下用于充填。这一方法自20世纪初在南非金矿山开始应用。充填采空区可减少地表尾矿堆存量,但并非所有尾矿都适合作充填料。
选矿厂尾矿处理对环境的影响主要体现在尾矿堆存和尾矿水排放两方面。尾矿水可能含有固体颗粒、重金属、选矿药剂及含硫化合物等物质,若未经有效处理,可能对水质造成影响。
选矿厂排出的尾矿,经浓密机初步浓缩后,可以呈块状、粒状或矿浆状等不同形态。干式贮存是尾矿处置的方式之一,具有以下特点:
尾矿经工艺处理后可用于烧制水泥、制砖和生产加气混凝土等建筑材料。尾矿的二次利用在资源节约和环境保护方面具有积极意义。
尾矿处理设施通常包括尾矿浓缩池(前处理)、砂泵站及输送管道、尾矿库(脱水)和循环水泵站(厂内小循环和厂外大循环供水系统)等部分。根据具体情况,部分选矿厂的尾矿处理设施可能有所简化。
尾矿库是选矿厂尾矿设施的重要组成部分,承担着尾矿脱水和澄清的功能。尾矿库利用重力沉降实现固液分离,使水得以在库中澄清。其水面设计有助于固体颗粒的沉淀,冬季冰层覆盖可在一定程度上维持库内温度,防止深层冻结。
尾矿作为二次矿产资源,其综合利用是矿业可持续发展的重要方向。国内外在尾矿资源化利用方面进行了多种探索和实践。