重晶石浮选尾矿处理技术

重晶石浮选尾矿处理技术

2025-05-14 来源:鑫海矿装 (18次浏览)

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重晶石的主要矿物元素是硫酸钡,广泛应用于石油天然气钻井、化工、建材等领域,其中石油钻井用重晶石占全球消费量的60%以上。随着全球油气勘探开发活动持续推进,以及化工、新能源等产业对高纯硫酸钡需求的增长,重晶石市场呈现稳定增长态势。但随着优质易选的重晶石矿石资源的日渐贫瘠,对重晶石浮选尾矿再开发有着重要意义。下面我们将围绕重晶石浮选尾矿处理技术展开介绍。

一、重晶石浮选尾矿开发的意义

重晶石浮选尾矿是通过对原矿的选别,进而残留的废料即为尾矿。通常情况下,重晶石浮选工艺流程包括破碎、磨矿、分级、浮选等环节。原矿经破碎磨矿后,粒度达到适宜浮选要求(一般-0.074mm粒级占比60%-80%),通过分级去除粗粒不合格产品,进入浮选作业。浮选过程中,利用重晶石与脉石矿物表面性质差异,添加捕收剂、起泡剂等药剂,使重晶石附着于气泡上浮成为精矿,剩余未上浮部分即为浮选尾矿。而尾矿组成复杂,包含未回收的重晶石、脉石矿物及残余药剂,粒度分布较细,-0.045mm粒级占比可达50%-70%。

重晶石浮选尾矿处理技术

重晶石浮选尾矿中可能含有微量铅、锌等重金属,在酸性降雨条件下,重金属离子易溶出进入周边水体和土壤,破坏生态平衡。此外,尾矿库渗滤液若未经有效处理直接排放,会污染地表水和地下水;尾矿堆存占用大量土地资源,导致植被破坏和水土流失。同时,尾矿库长期运行存在坝体稳定性问题,如坝体沉降、滑坡等,一旦发生溃坝事故,将造成严重的生态灾难和经济损失。

此外,随着环保法规日益严格,矿山企业面临降低尾矿排放、实现资源化利用的迫切需求,这对尾矿处理技术提出了更高要求。

二、重晶石浮选尾矿处理方法

1、重晶石浮选尾矿物理处理技术

重晶石浮选尾矿干排技术

尾矿干排:采用浓缩机和压滤机等设备对尾矿进行浓缩脱水处理。浓缩机通过重力沉降使尾矿中的固体颗粒与液体分离,将尾矿浓度从15%-25%提高至40%-60%;压滤机进一步对浓缩后的尾矿进行机械挤压脱水,使尾矿含水率降至15%-25%,便于后续运输和处置。脱水后的干尾矿可用于干堆或资源化利用。

分级与再选:利用螺旋分级机、水力旋流器等设备对尾矿进行分级,将尾矿按粒度大小分离。粗粒级尾矿中可能含有未充分回收的重晶石及伴生矿物,可通过重选或浮选进行再回收;细粒级尾矿则可用于制备建筑材料或进行固化处理。

2、重晶石浮选尾矿化学处理技术

酸碱调节:针对尾矿呈酸性或碱性的情况,采用中和处理技术调节pH值。酸性尾矿常用石灰、电石渣等碱性物质中和,碱性尾矿则采用硫酸、盐酸等酸性物质调节,使尾矿pH值稳定在6-9的适宜范围,降低重金属离子的溶出风险。

重金属沉淀:硫化法通过添加硫化钠等硫化剂,使尾矿中的重金属离子(如铅、锌)生成难溶性硫化物沉淀;石灰沉淀法则利用氢氧化钙与重金属离子反应生成氢氧化物沉淀,从而去除尾矿中的重金属污染物。沉淀后的污泥经脱水处理后可进行安全填埋或固化处置。

3、重晶石浮选尾矿尾矿再选

重晶石浮选尾矿尾矿再选

重选回收:采用摇床、螺旋溜槽等重选设备,基于矿物密度差异对尾矿进行再选,回收其中残留的重晶石。摇床适用于细粒级(0.03-3mm)尾矿处理,螺旋溜槽对0.02-0.3mm 粒级尾矿回收效果良好,可将尾矿中重晶石品位提高至40%-50%,实现资源的二次利用。

浮选再回收:通过调整浮选药剂制度,如增加捕收剂用量、优化药剂配比等,对尾矿进行再浮选,进一步回收重晶石。对于含硫等杂质较高的尾矿,可先进行脱硫处理,再进行重晶石浮选回收,提高重晶石精矿质量。

磁选:当尾矿中含有磁性矿物(如黄铁矿、磁铁矿)时,采用磁选设备进行分离。磁选可有效去除尾矿中的磁性杂质,提高重晶石的纯度,为后续深加工提供优质原料。

4、重晶石浮选尾矿固化处理

水泥固化技术:以水泥为固化剂,将尾矿与水泥按一定比例混合,通过水化反应形成坚固的固化体,将重金属离子固定在固化体内,降低其迁移性和浸出毒性。固化体强度高、稳定性好,可用于建筑地基或道路基层。

胶结充填:在井下矿山开采中,将尾矿与水泥、水等按一定比例制成胶结充填料,通过管道输送至采空区进行充填。胶结充填可有效控制地压活动,减少地表塌陷,同时实现尾矿的井下消纳,降低尾矿库建设和维护成本。

上述从四个角度介绍了重晶石浮选尾矿处理策略。未来,重晶石浮选尾矿处理技术将朝着高效化、智能化、绿色化方向发展。且绿色矿山与零排放技术将成为行业发展的主流,通过优化选矿工艺、减少药剂使用,从源头降低尾矿产生量和污染物含量,进而实现重晶石产业的可持续发展。