2017-03-15 来源:鑫海矿装 (174385次浏览)
铜尾矿是铜矿选矿后产出的必要产物,也称“废料”。随着铜矿开采的力度不断加深,其尾矿排放量也愈来愈大,目前,我国铜尾矿排放量以超过30亿万吨,其中,每产一吨铜就会产生一百吨尾矿和废石。
铜尾矿的大量产出,不仅浪费大量土地资源、增加企业运营成本外,尾矿库一旦溃泄或排泄,还会直接影响周边生态环境甚至周边人身安全。因此改善铜尾矿堆存带来的危害,是线下非常紧迫的问题。
然而,尾矿其实是一个相对概念,在有技术支撑的前提下,尾矿也可以变废为宝。例如,通过技术将早期的尾矿进行再选,回收其中的有价组分,提高资源利用;或是通过尾矿干排技术手段,使尾矿以干堆形式堆存,在此基础上还利用其他技术将脱水后尾矿制作其他材料;再或是将尾矿回填到采矿坑中,提高采矿坑安全系数。
下面我们便来看看铜尾矿是如何变废为宝的!
由于早期的技术落后,在铜矿选矿时,会使部分有用矿物随尾矿排出,致使尾矿中存有大量有价组分,其中主要的矿物有铜、铁、硫,其次还有一些可回收的金属及其非金属矿物。
当回收铜尾矿中单一铜元素时,铜价格不低于35000元/t,铜尾矿资源二次利用的经济品位能达到0.07%,则具备二次利用的经济价值。
铜尾矿再选回收铜,常用的方法为铜镍混浮-再磨再选的工艺方法,在原矿含铜约0.1%时,通过浮选机进行粗选,再经多次磨矿后进行浮选精选作业,最终获得合格铜精矿,及铜镍混合精矿,可直接用于冶炼。
但需注意的是,铜尾矿中常含有大量矿泥,对其浮选指标有所影响,因此在再选前,应先进行预先脱泥作业。
铜尾矿中的铁矿物多为磁铁矿,以铁橄榄石、硅酸铁的形式存在,其品位高,但嵌布粒度非常细,回收难度较大,再选时多采用磁选法实现回收,其流程为:磁选粗选-再磨-磁选精选流程,若磁铁矿中含有较高硫化物,需先采用浮选进行脱硫作业。
铜尾矿中的含硫矿物,主要是黄铁矿、磁黄铁矿、铜铅锌硫化矿物、硫酸盐等,通过再选回收可用于制作硫酸,而45%以上硫精矿经烧渣后铁品位可达60%以上,可作为钢铁行业的原材料使用。目前常用浮选回收铜尾矿中的硫,其流程为一粗一扫二精中矿顺序返的工艺流程,浮选时只需添加丁黄与起泡剂,即可获得较好的硫矿物。另外,在选硫前,可先采用旋流器对其进行预先分级,以提高浮选浓度,进而提高浮选指标。
铜尾矿中除了铜、铁、硫等常规成分可回收外,还有镍、钨、金、银、金红石等金属矿可再选回收利用。
金银:多以单体解离的粗颗粒金、银形式存在,因此认为可用重选法回收尾矿中的金银。
金红石:嵌布粒度微细且连生关系复杂,可通过重选粗精矿(经一粗、两扫、多精选)-中矿顺序返回的闭路浮选流程进行再选。
镍矿:多以细粒单体镍形式存在,可通过浮选法经一粗一扫三精的浮选方法进行再选回收镍。
钨矿:铜尾矿中的钨性质叫复杂,多以白钨为主,根据其特点,常采用浮选法进行再选。
铜尾矿中主要在的非金属矿物有重晶石、长石、石榴子石、磷灰石等矿物。
重晶石:多富集在细粒矿物中,再选可通过浮选法,以硅酸钠为抑制剂,十二烷基硫酸钠和油酸为捕收剂进行浮选。
石榴子石:可通过螺旋溜槽进行重选预抛尾作业,获得石榴子石粗精矿,再用磁选或摇床重选精选。
长石:多为钾长石,可通过磁选-反浮选-正浮选工艺流程进行再选。流程为:先次反浮选除杂,再用改性胺作捕收剂,氟化氢做活化剂进行浮选,获得钾长石精矿。
磷灰石:一般,铜尾矿中的磷灰石品位较低,选别难度较大,多采用浮选法实现再选。
早期铜尾矿排放是经选别后直接湿排入尾矿库中,存在的隐患较多,且对尾矿库的要求较高,后期维护费用也高。而尾矿干排工艺是通过多种浓缩、脱水设备组合,将湿尾矿进行逐级脱水,使其含水率在10%±2后,输送至尾矿库进行干式堆存。
尾矿干排工艺主要应用的设备有水力旋流器、高效化改造浓缩机、高频高效脱水筛、厢式压滤机等,至于如何搭配,需根据铜尾矿脱水要求而定,常见组合方法有如下几种:
该尾矿干排方案脱水率在50~60%范围,可优先将大颗粒浓缩,投资少,但低流浓度不高,不易干堆。
该尾矿干排方案,尾矿干排低流浓度可低至15%-20%,过滤水可返厂循环利用,但占地面积大、投资高,主要适于中小型选矿投资使用。
该工艺最终脱水率可达到80%以上,整体来说,工艺占地面积小,投资成本低,但但过滤机的工作量大,需配备大规格的过滤机或多台过滤机,能耗相对较高。
该尾矿干排工艺最终低流浓度在20%-25%范围,浓缩后的溢流水可返厂循环利用,因为有脱水筛的加持,其工艺在节能方面有较大突破,但其浓缩澄清水易跑混。
该尾矿干排工艺最终含水率可低至15%-18%,主要是用旋流器和脱水筛先将粗、重颗粒分选脱水后干排,减少了浓缩机、过滤机的工作量,相应地减小了浓缩机、过滤机的规格,占地面积小,降低了投资费用。
经不同程度脱水后的铜尾矿可直接排放至尾矿库中堆存,可以将其作为制砖、路面材料、水泥、化肥的原材料卖出,提高投资效益。
铜尾矿回填采空区,是将铜尾矿砂中掺入一定比例的其它成分的配料,绞拌成膏体状的充填料注入到废弃的矿井中。尾矿回填主要有两大作用。其一,是清除采选后留在井上的废料,其二,是将因采矿遭到掏空的井下地理环境得以充填补实,尽量恢复开采前的地下物理状态,保持地质结构的稳定。
以上便是铜尾矿处理方法,及铜尾矿的应用途径的介绍,在实际情况中,铜尾矿采用哪种处理方式,需先了解其铜尾矿的成分,如果有价组分具备再选价值,则可通过选矿试验,设计适合的选矿工艺流程及适合的选矿设备。否则可通过其余方式将尾矿干堆或出售,提高其经济价值。