最近一种新型的尾矿无害化处理工艺在灵宝金源矿业有限责任公司获得成功,不仅从根本上解决了该企业尾矿处理的安全、环保等问题,而且在山西曲沃县选矿厂“开花结果”,深受业内同行青睐。综合开发遭遇“成长的烦恼”

  灵宝金源成立于2004年5月,由该市原桐沟金矿、灵湖金矿和大湖金矿整合重组而来。公司积极实施“以金为主、综合开发利用”的发展战略,2006年6月,针对小秦岭北矿带金钼多金属矿石资源,自主开发了小秦岭石英脉金钼多金属矿石资源综合利用新工艺,综合回收金、银、钼、铜、铅和硫,在原有规模为350吨/日全泥氰化炭浆厂(简称炭浆厂)的基础上,扩建了规模为1000吨/日的多金属综合回收选矿厂(简称千吨选厂)。扩建后,尾矿排放量是原来的3倍以上,由于没有新建尾矿库,尾矿得不到安全堆存,同时生产用水量增加了3倍多。同时,小秦岭地区经过近30年的开采,矿山涌水量急剧下降,虽多方引水但水量依然缺口较大,尾矿水回用率不足40%,常因缺水而被迫停车。

  面对严峻形势,金源公司科技人员在公司副总工程师王安理的带领下,开始向尾矿的安全堆存和尾矿水重复利用这一难题进军,探索和开发安全、高效的尾矿处理工艺技术。干式排放终结“尾矿库时代”

  王安理说:“要实现尾矿干堆,脱水是关键环节。而我们的秘密武器就是利用深锥浓密机进行浓缩脱水。”

  要了解这一工艺的真谛,先要从灵宝金源千吨选厂的尾矿性质和工艺说起。千吨选厂入选的是低品位石英脉金钼多金属矿石,选矿工艺包括混合浮选、氰化提金、浮选钼、铅、铜,综合回收了金、钼、铅和铜,尾矿成分主要是石英、碳酸钙等矿物,尾矿产率99%,尾矿比重2.9吨/立方米,尾矿矿浆浓度为26~29%,矿浆pH值=6~7,-200目粒级占60~65%,但-400目粒级占 38.68%,粒度粗细组成很不均匀。为提高金的回收率,炭浆厂采用原矿二段闭路细磨工艺,其尾矿粒度为-200目占90~93%,矿浆浓度 45~48%,尾矿数量350吨/日,尾矿水含氰化钠质量分数0.05%。

  针对以上实际情况,王安理带领科技人员深入分析,反复实验,最终确定了新型尾矿无害化处理工艺。就是将尾矿经浓缩—过滤二段脱水后,得到尾矿干渣和回水,尾矿干渣直接堆存于尾矿堆场,回水全部循环利用,只建尾矿堆场无需建尾矿库。

  技术人员经过深入分析,达成共识:尾矿自流至深锥浓密机进行浓缩脱水,将矿浆浓度由26~29%提高至62~65%,然后用泵将浓缩底流矿浆扬送至陶瓷过滤机过滤脱水,所得尾矿干渣含水13%以下,尾矿干渣用皮带输送机输送至尾矿堆场,采用装载机摊铺、逐层碾压、夯实后覆土、即可恢复植被或复垦;浓密机溢流水和陶瓷过滤机滤液水统称为回水,回水经回水处理系统净化后供生产循环重复使用。

  炭浆厂尾矿自流至搅拌槽,搅拌槽起到缓冲和搅拌的作用,用泵直接扬送至陶瓷过滤机过滤,滤渣和千吨选厂尾矿滤饼用同一条皮带输送机输送至尾矿堆场,滤液水供炭浆厂重复使用。

  这一工艺首先在灵宝金源千吨选厂取得了理想效果:千吨选厂尾矿水的重复使用, 除可回收其中的微量金外,还可节约各类选矿药剂费,供水费用等约120万元/年。从2006年7月年至2009年底,已累计节水约317万吨,填沟造地约 16.49亩,回水循环重复利用率达到92.6%,从根本上解决了千吨选厂生产用水问题。

  炭浆厂回水的重复循环使用,每年可以减排含氰废水12万立方米,回水中的氰离子和碱得到循环利用,可节约氰化钠约45吨/年,不需另建污水处理设施,可减少含氰废水处理费用18万元/年,杜绝了含氰废水污染水资源。

  而尾矿直接堆存于尾矿堆场,无需建尾矿库,尾矿管理人员比尾矿库少10人,按 10年计算人工费可减少200万元;按10年服务年限计算尾矿堆场比尾矿库投资少459.94万元;尾矿逐层压实保证了尾矿的安全堆存,真可谓一举多得。走向市场创效益

  灵宝金源新型尾矿无害化处理工艺成功运用于生产实践的消息很快传到了黄河对岸的山西省曲沃县。作为山西省铁矿加工新基地,曲沃县有大小铁矿企业百余家,受2008年“9.8”襄汾县尾矿库特别重大溃坝事故影响,许多企业都因不能处理好尾矿的排放问题而被迫停产。为了从根本上解决这一问题,2009年6月,该县成桂选厂、麦斗选厂、鸿泰选厂、明鑫选厂4家企业负责人一起找到了灵宝金源科技研发中心,委托金源公司为其提供技术支持。

  金源公司高度重视,科技研发中心派出专人为四家企业提供全方位的技术支持。根据4家企业的尾矿特性反复试验,结合金源公司的干堆经验,最终完成了工艺设计、工程设计及工艺调试,使四家磁选尾矿实现了干式排放,生产指标达到设计要求。仅此一项,金源公司就获得了可观的技术转让费。