银山铅锌矿尾矿处理实践.pdf

2 9 - 银山铅锌矿尾矿处理实践 夏青 摘要介绍银山铅锌矿尾矿处理情况，包括尾矿堆存和综合利用。 关t 词尾矿；堆存；综合利用 中圈分类号T D 9 2 64 文献标识码A 1 矿山概况及尾矿性质 余t ，铜硫矿石约l 0 0 0 t ，回收铜、铅、锌、硫， 副产金银等金属，年尾矿量7 0 余万t 。 选矿厂有两个选别系统，分别为铅锌系 江西铜业公司银山铅锌矿是一个有着统和铜硫系统．产生铅锌尾矿和铜硫尾矿。 4 0 余年生产历史的多金属中型矿山。目前尾矿库的尾矿分为新、老尾矿。尾矿的多元 日处理矿石2 5 0 0 余t ，其中铅锌矿石1 5 0 0素分析结果见表l 。 表1 尾矿多元素分析结果／％ 垦芏名称 P bZ ，】c u sT F eS i 0 2K 2 0 肚岛c a oM 田m其它 铅锌尾矿01 70 ．1 500 1 2 1 0 557 06 3 ．4 22 ．5 61 l7 60 ．6 708 003 71 33 4 铜琉尾矿0 ．1 900 8 80 ．0 5 91 ．0 l57 55 9 ．5 232 21 59 405 708 20 ．4 11 24 2 尾矿库老尾矿02 40 1 20 0 1 517 37 6 55 8 ．5 21 ．9 31 14 202 30 ．4 202 81 7 ．4 5 尾矿库薪尾矿02 00 1 70 0 2 837 473 76 J ．8 92 ．0 31 19 605 40 “ ／5O ．3 31 09 9 从表1 可看出，尾矿主要由S i 0 2 、银山铅锌矿尾矿库位于江西省德兴市 A k 0 3 、K 2 0 组成，属于S i 0 2 弛q K 2 0 化学系列。 尾矿的矿物组成见表2 。 表2 尾矿矿物组成／％ 铜硅尾矿5 43 42 3 16 垦芏星垦芏￡望i 矿物组成研究表明，尾矿主要由石英和 绢云母组成。尾矿平均粒度7 9 ．7 p m ，密度 2 ．7 。选矿厂排放尾矿矿浆重量浓度1 8 ％ 左右，稠度2 2 ％左右。 2 尾矿堆存 2 ．1 尾矿库的基本情况 以东，选矿厂西北面1 0 0 m 的狭长山谷中。 尾矿库的下游紧连矿山生产和生活区，距德 兴市市区仅1 ．4 k m 。 尾矿库于1 9 6 0 年初设计，1 9 6 1 年底建 成投入使用。初期坝高为1 2 m ，坝底标高 5 5 ．5 m 。坝顶标高6 7 ．5 m 。最终尾矿坝标高 l O O m ，最大库容6 7 4 ．6 万m 3 ，有效库容5 0 6 万m 3 ，可供1 0 0 0 t ／d 选矿厂使用2 0 年。初 期坝为不透水黏土坝，底部无排渗设施。 随着生产年限的延长，库容不能满足生 产的需要，1 9 8 1 年2 月进行了扩容设计，经 多方案比较，确定采用原尾矿库加高方案。 最终尾矿坝标高为1 1 5 m 。按年处理原矿量 5 0 万t ，年产尾矿3 0 万m 3 计算，尾矿库服 箨喜品羿；挈1 青- 0 1 1 9 6 - 0 9 5 一 。男，江西赣州人，银山错锌矿选矿厂工程师．江西穗兴，3 3 4 2 0 1 万方数据 - 3 0 务年限可至1 9 9 6 年。由于矿山的持续发展 需要，1 9 9 0 年6 月又进行了第二次扩容设 计，仍采用尾矿库继续堆坝加高的方案，最 终尾矿坝坝顶标高1 2 0 m ，最大库容将达 1 6 7 8 万m 3 ，新增有效库容4 2 8 万m 3 ，按年 产尾矿4 0 ．8 万m 3 计算，可服务至2 0 0 5 年 以后。 后期坝采用上游法人工筑坝，坝体也无 排渗设施。目前尾矿坝标高已达1 1 8 m ，尾 矿库使用的排水构筑物形式为排水井一隧 洞。尾矿库等级为二级。 尾矿库所在区域年平均降水量1 9 0 0 - - 2 0 0 o l ，最多达2 5 3 3 m m 。5 0 年一次最大 降水量为3 4 4 m m ／h ，2 0 0 年一次最大降水 量为4 2 9 m m ／h 。梅雨是主要降水类型，主 要集中在每年3 ～6 月。年平均蒸发量为 1 3 2 3 ．9 m m ，降水量大于蒸发量。 银山铅锌矿矿区地震基本烈度小于六度。 2 ．2 尾矿库的操作管理 2 ．2 ．1 尾矿输送、排放 选矿厂排出的尾矿经砂泵站加压后送 至尾矿库。生产初期只设一级砂泵站，当尾 矿堆积标高至7 5 m 以上．设二级砂泵站。 现一级砂泵站有6 P N J 胶泵2 台，装机容量 1 5 0 k W 。一级泵站至二级泵站输送管路为 2 条直径2 0 0 r a m 承插式铸铁管。二级泵站 有8 ／6 C A H 渣浆泵4 台，每2 台串联一 组，一组工作，一组备用，装机容量3 6 0 k W 。 二级泵站至尾矿库输送管路为2 条直径 2 5 0 m m 承插式铸铁管。 尾矿浆排放采用坝前冲积分散放矿。 放矿支管为直径1 5 0 m m 钢管，管间距1 2 m ， 长3 - - 4 m ，放矿时开放管数3 - - 5 根。 2 ．2 ．2 子坝堆筑 银山铅锌矿尾矿库后期坝为尾矿堆积 坝。采用上游法人工堆筑，从1 9 6 5 年开始， 至今已筑有子坝1 8 级，坝顶标高已达 1 1 8 m 。经过多年的筑坝实践，取得了相当 丰富的筑坝经验，并形成了适合于该矿的上 游法筑坝技术规范。这里介绍几点具有普 遍适用意义的经验 1 施工前傲准备工作 时，施工单位应按坝体设计断面尺寸，设置 龙门桩和控制线，桩距以2 0 - 4 0 m 为宜，转 角处可适当加密，每个桩应编号。 2 筑坝 时，每铺2 0 ～3 0 C I T I 厚的尾矿应踩实或夯实 一遍，保证坝体干容重大于或等于1 ．5 g ／e r a 3 ，坝内坡表面拍实。 3 筑坝时，遇气 候干燥，尾矿水分蒸发较快时，铺料与踩实 表面应适当洒水润湿，以保持施工含水量。 2 ．2 ．3 尾矿库安全管理与监测 为确保尾矿库安全运行，银山铅锌矿在 矿、厂、工段三级均配备了专职管理人员，并 制定了完善的安全管理措施．同时按三班制 配备了尾矿输送砂泵工、巡坝工。在尾矿坝 监测方面定时进行浸润线、坝体沉降位移、 渗流量、库水位排水井溢流水质等项目的观 测。 2 ．2 ．4 尾矿坝的防渗措施 上游法筑坝浸润线高，浸润线易溢出。 渗流破坏是银山铅锌矿尾矿坝的主要破坏 形式。为确保尾矿库安全，该矿采取了相应 的防渗措施。 2 ．2 ．4 ．1 采取盲沟排渗降低坝体浸润线 盲沟断面为上宽，底窄．梯形。盲沟材 料为土工布包砾石。盲沟两端设有集水井， 集水井底部接横向引水管，将盲沟内渗水引 出。盲沟在开挖过程中，表面5 0 c r a 固结层 以下尾矿渗水大，含水量高，并且液化处于 流动状态，施工时出现大面积坍塌。针对这 种情况，在盲沟开挖处两侧采用轻型井点抽 水，疏干盲沟开挖处的尾砂。轻型井点抽水 的原理是地表上泵造成的负压经总管和井 点管传至埋人坝体下端的过滤器，抽出井点 管和过滤器中的水。带轻型并点疏水的盲 沟施工断面图见图1 。 2 ．2 ．4 ．2 坝体贴坡，增强尾矿坝稳定性 采用尾矿贴坡，放缓坝面坡度，增强了 坝体稳定性，防止滑坡。 万方数据 3 l 3 综合利用 尾矿堆存不仅需要占用大量的土地和 山林，又是重大的污染源和不安全因素。随 着生产的发展，生产年限的延长，这些问题 显得更加突出。为此，银山铅锌矿在搞好尾 矿堆存，确保生产正常的情况下，对尾矿综 合利用进行了积极的探索。 图1 盲沟施工断面 1 一盲沟开挖断面；2 一负压塑料臂；卜总管；4 一坝面；卜排浆沟；删点管；卜过滤嚣 3 ．1 尾矿制砖砖厂建成后为矿山职工增加了就业岗位，也 随着社会的发展，人们的环保意识越来创造了可观的经济效益，年创效益近2 0 万 越强，保护环境已成为人们的共识。然而在元。 目前的建材市场上，砖绝大部分仍是传统实3 ．2 尾矿回收绢云母 心黏土砖。制取黏土砖每年要毁掉大量农绢云母是一种鳞片状的白云母亚种。 田和山地，造成严重的水土流失。国家已明 自然色为黄褐色和银灰色，珍珠光泽，在正 令限制生产黏土砖，同时鼓励利用工业废渣 交偏光下呈绚丽的丝绢色。化学式为 制砖，并给予企业税收优惠。K A l 2 [ A l S i 3 0 l o ] O H 2 ，质量以A 1 2 0 3 含量 利用尾矿制砖国内外已有许多实际例高低表示。 子。银山铅锌矿尾矿样经职业病防治机构 绢云母具有多方面的用途，如作橡胶补 检测，检评意见为符合国家建材放射卫生防强、填充剂。可作涂料、颜料的配合原料等， 护标准，可在建筑业中普遍使用。经过认真广泛应用于橡胶、化工、陶瓷、造纸等工业。 研究，多方论证，该矿创办了一个年产1 0 0 0 我矿尾矿主要由石英和绢云母组成，绢 万块砖的钙化砖厂，年消耗尾矿3 万t 。砖云母含量高达2 9 ％～3 4 ％，且大部分呈单 厂厂址选在临近尾矿库又不影响尾矿库安体存在，具有较高的回收利用价值。 全的地方，因此保证了生产不受季节限制和 经多种选别方案比较，最终确定采用浮 影响。因该矿矿区与德兴市区相接，砖厂具 选法回收。试验表明，尾矿再磨对绢云母选 有最佳销售位置。砖厂的生产工艺为8 5 ％别无明显效果，再磨还将增加生产成本和能 左右的尾矿和1 5 ％左右的石灰辅以少量的耗。因此，尾矿选别绢云母工艺中不设磨 水搅拌，钙化压制成型，蒸汽蒸压养护而成。 矿。绢云母的选矿工艺流程见图2 。 矿山所在地区石灰、煤资源较为丰富，从图2 可看出，尾矿首先进行硫化矿选 价格适宜，为钙化砖生产提供了基本保证。 矿，这是为了降低后续工艺中的金属含量， 万方数据 3 2 罾溅,l，．F-L3 A C R I 绢霉堡【些一一1 卜L3 A c H 0 啦 盛“H l 芦箐水固藏器l 性垃濉基矿 精矿1 围2 绢云母选矿T 艺流程 4 结论与建议 1 银山铅锌矿尾矿库使用年限长，库内 尾矿量大，所处地理位置重要，上游法筑坝 浸润线高，一旦失事后果不堪设想。因此， 尾矿库的操作管理至关重要。 2 ．尾矿制砖工艺切实可行。但产品单 一，规模太小。今后应深化尾矿在建材领域 的应用研究，多上一些切实可行的项目，增 加尾矿处理能力。 3 ．尾矿回收绢云母是一个充分利用矿 产资源的好项目，应努力提高产品质量，也 可进行绢云母精矿深加工研究，力求产品质 量上乘，顾客容易接受，则自然销路畅通，有 经济效益。 4 ．不仅要加大尾矿综合利用力度，还应 开发尾矿库其它方面的作用，如尾矿水复 用，尾矿库区土地的再利用等，真正做到变 废为宝，无废物选矿。 一．o ．o , o Q．Oo-oO．oOo“ 上接第2 2 页 2 0 0 0 年生产统计报表见表5 。 经过计算，2 0 0 0 年4 ～1 2 月粗选用 C T B 一1 0 2 1 磁选机。由于全铁回收率提高， 多产铁精矿1 5 1 5 t ，按全年计算，多产铁精 矿1 7 8 0 t 。 表52 0 0 0 年生产统计报表 时间兹徽翟薇徽 2 0 0 0 年1 - 3 月 粗选c 丁B - 6 1 87 2 6 5 61 3 ．4 25 2 0 53 5 56 50 4 3 47 2 磁选机 2 0 0 0 年4 1 2 月 粗选m 1 9 6 4 7 51 31 8 1 , 1 6 2 38 2 66 51 03 6 】9 1 0 2 1 磁选机 2 0 0 0 年全年2 6 9 1 3 11 3 ．2 51 9 8 2 91 8 16 5 0 8 3 61 9 1 9 9 9 年全年1 32 46 5 ．2 63 29 4 1 9 9 7 ～1 9 9 9 年1 3 ．1 86 50 63 2 ．5 4 4 结语 1 ．选用C r B 一1 0 2 1 磁选机用于琅琊山 铜矿选铁流程中的粗选作业，解决原C m 一6 1 8 磁选机磁场强度低的问题，有利于单 颗粒F e 3 0 4 矿物的回收。 2 ．用一台磁选机作粗选，解决了矿浆分 配不均、各机磁场强度不一等问题，极大地 减少单颗粒F b 0 4 在粗选中丢失。 3 ．C r B 一1 0 2 1 磁选机排矿口大，不易 结垢，排尾畅通，不满浆。 4 ．一台a 田一1 0 2 1 磁选机装机容量比 3 台C T B 一6 1 8 磁选机装机容量少3 k w ，降 低能耗，减少2 ／3 维修工作量和维修费用， 给企业带来巨大效益。 万方数据