萤石是工业上氟元素的主要来源,也是新材料领域的重要原料。我国萤石储量约4200万吨,但单一萤石矿大部分品位不到40%,与铅、锌、钨、锡、铁、稀土伴生的萤石矿床超过40处,其中内蒙古白云鄂博铁铌稀土伴生萤石矿床较为典型。这些伴生型萤石矿在选矿过程中产生的尾矿,不仅量大,而且成分复杂,给尾矿处理带来了不同于单一金属矿的挑战。
与铁矿、铜矿等金属尾矿相比,萤石尾矿的脱水难度和工艺选择有明显的特殊性。萤石选矿通常采用浮选工艺,尾矿中残留的浮选药剂会影响絮凝沉降效果,增加脱水难度。同时,萤石尾矿中的泥质成分偏高,尾矿水悬浮物浓度波动较大,对脱水设备的适应性要求更高。
以白云鄂博为例,该矿尾矿中的萤石品位达21%,矿石性质复杂、嵌布粒度细,属于典型的难处理尾矿类型。这样的尾矿如果直接用常规的旋流器+脱水筛组合,可能面临底流浓度不稳定、筛网堵塞频繁等问题。
针对萤石尾矿的特点,干排工艺需要在常规流程的基础上做针对性调整。一种典型的萤石尾矿干式排放处理方法包括:先用旋流器对尾矿进行分级,分出部分尾砂;再用脱水筛对剩余泥砂水进行分选;筛下泥水加入絮凝剂进行混合反应,经过絮凝沉降后,再通过水介质层过滤和高速旋转脱水完成最终固液分离。
絮凝剂的选择在这一环节尤为关键。有研究针对河北某500吨/日萤石选厂尾矿进行了絮凝沉降试验,发现聚合氯化铝与聚丙烯酰胺复配的组合药剂效果较好,尾矿中悬浮物浓度越低,沉降越快,药剂用量也相对较少。这套参数可以作为同类萤石尾矿干排工艺设计时的参考。
云南某铅锌萤石矿选厂的尾矿干排改造案例也值得关注。该厂原浓缩工艺存在底流浓度偏低、絮凝效果差的问题,通过调换浓缩机位置、调整加药方案和改进入料方式后,底流浓度稳定在30%以上,药剂用量降低了280克/吨。这说明萤石尾矿干排的工艺细节,往往需要根据实际尾矿性质进行现场调试才能确定最优方案。
萤石尾矿干排的核心思路与金属尾矿干排类似——旋流器分级、脱水筛脱水、浓密机浓缩,但由于萤石尾矿粒度细、含泥多、浮选药剂残留复杂,对絮凝沉降和筛分设备的要求更高。对于选厂来说,直接套用金属矿的干排方案往往效果不佳,需要在絮凝剂选型、设备参数和工艺配置上做针对性优化。
从长远来看,萤石尾矿经干排处理后的固体物料也有一定的利用价值——部分萤石尾矿可用于建筑材料或作为微晶玻璃的原料。从这个角度说,萤石尾矿干排不只是“处理”尾矿,也是“利用”尾矿的前置条件。
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