[发明专利]一种干堆与湿排相结合的尾矿堆排方法

说明书

技术领域

本发明是涉及一种尾矿堆排方法，具体涉及氧化铝行业铝土矿洗矿尾矿排放处理方法。

背景技术

目前，国内氧化铝行业铝土矿洗矿尾矿的主流处理方式采用的是湿式排放、建库堆存的传统方法。该法建库技术成熟，但是存在如下缺点：建库选址要求严格；基础建设费用高，工程投资大，维护费用高；占地面积大，征地费用高；库内堆存泥浆难以干燥，具有很大的流动性，存在重大安全及环境隐患，尤其对喀斯特地形地貌来说存在重大的泄露隐患。一些企业尝试过多种压滤干堆法进行铝土矿洗矿尾矿处理，但压滤干堆存在工艺不成熟、处理量小、成本高、维护繁琐等因素，导致未能成功利用。

同时，铝土矿经物理洗、选矿后剩下的尾矿浆，其尾矿颗粒极细，表面积大，直接堆存时流动性高，容易塌漏，尤其是存在喀斯特地形地貌、地震高发区或雨灾高发区等自然灾害因素时，容易引起塌漏，造成危及周边居民、牲畜的安全，损毁周边农作物、植被的生长，破坏生态、污染环境等严重的后果。这已成为限制铝矿业进一步发展的一大难题。

发明内容

本发明的目的是为了解决氧化铝尾矿处理困难、尾矿破坏生态、污染环境等问题，利用离心机高速旋转产生的离心力使泥浆固液分离的原理，将泥浆在不添加化学药剂的条件下通过离心机处理，泥浆中粗颗粒部分在离心力作用下作为分离固渣，可直接用于采空区复垦。泥浆中细颗粒部分作为悬浮液排出离心机后再通过膏体浓缩机添加适量的絮凝剂或脱水剂处理，利用膏体浓缩机高效浓缩的特点，使细颗粒泥浆固含浓度提高，达到干法堆存的目的，最终实现泥浆的干法处置。为实现本发明目的所使用的技术方案为：

将尾矿泥浆输送管引至尾矿干法堆场，安装离心机和膏体浓缩机；将泥浆输送至泥浆缓冲槽，从泥浆缓冲槽引出泥浆并安装泥浆加压泵，在泥浆加压泵和泥浆缓冲槽之间安装泥浆流量控制阀，泥浆加压泵和离心机之间安装泥浆流量计，在高速旋转的离心机产生的离心力作用下，泥浆中粗颗粒部分和细颗粒部分分别分离成离心机固渣和悬浮液，离心机固渣用固渣倒运车将固渣倒运到采空区；离心机分离产生的悬浮液中还含有一定量的细颗粒泥浆，将细颗粒泥浆引至悬浮液缓冲槽，离心机和悬浮液缓冲槽之间安装悬浮液控制阀，悬浮液加压泵将悬浮液泵入膏体浓缩机，并在悬浮液管道内加入由药剂配制装置配制好的化学药剂溶液，化学药剂溶液由变频螺杆泵加压泵入悬浮液管道，并在药剂配制装置和变频螺杆泵之间安装药剂控制阀，药剂流量计固定安装在变频螺杆泵后；化学药剂溶液通过药剂管道和悬浮液充分混合后形成絮团进入膏体浓缩机，絮团在膏体浓缩机高效浓缩作用下分离成浓缩机底流和浓缩机清液，浓缩机清液储存于清液回收池。

所述的离心机的转速控制在10000-50000r/min。

所述的药剂配制装置配制好的化学药剂溶液为絮凝剂或脱水剂

所述的变频螺杆泵有3-5个档位。

本发明的有益效果是：铝土矿尾矿泥浆通过离心机在不加化学药剂情况下进行分离处理，分离出的粗颗粒固渣可直接用于复垦，细颗粒悬浮液与一定浓度的化学药剂溶液混合后通过膏体浓缩机实现固液分离，高浓度底流直接建库堆存，清液回收再利用，实现干法堆存。

1、铝土矿尾矿湿排干堆方法，使尾矿中固体和液体分离，分离出的固渣含水率低，可直接用于采空区复垦，相对于传统湿排堆存方式，减少了水土资源流失。

2、铝土矿尾矿湿排干堆方法分离出的清液悬浮物含量低，可直接应用于堆积型铝土矿洗矿系统洗矿或其他用途，实现水资源的回收再利用，降低洗矿处理成本。

3、相对于传统排泥库的湿排堆存方式，本方法的干法堆场场底处理较简单，基建项目少，投资费用低，基建期短。相对于传统排泥库的湿排堆存方式，尤其在喀斯特地形地貌地区，湿排干堆方法可大大降低了尾矿泥浆泄漏风险。

附图说明

图1为干堆与湿排相结合的尾矿堆排方法的工艺流程图。

图中：1、尾矿泥浆输送管；2、浆缓冲槽；3、泥浆流量控制阀；4、泥浆加压泵；5、泥浆流量计；6、离心机；7、膏体浓缩机；8、药剂配制装置；9、药剂控制阀；10、变频螺杆泵；11、药剂流量计；12、药剂管道；13、悬浮液；14、悬浮液控制阀；15、悬浮液缓冲槽；16、悬浮液加压泵；17、离心机固渣；18、固渣倒运车；19、浓缩机清液；20、清液回收池；21、浓缩机底流。

具体实施方式

如图1所示：将尾矿泥浆输送管1引至尾矿干法堆场，依干法堆场周边地形安装离心机6和膏体浓缩机7；将泥浆输送至泥浆缓冲槽2，从泥浆缓冲槽2引出泥浆管并安装泥浆加压泵4，以便泥浆能稳定泵入离心机，在泥浆加压泵4和泥浆缓冲槽2之间安装泥浆流量控制阀3，泥浆加压泵4和离心机6之间安装泥浆流量计5，以便控制和计算进入离心机的泥浆流量；在转速在10000-50000r/min的离心机产生的离心力作用下，泥浆中粗颗粒部分和细颗粒部分分别分离成离心机固渣17和悬浮液13，离心机固渣17用固渣倒运车18将固渣倒运到采空区，作为采空区复垦回填材料；离心机6分离产生的悬浮液13中还含有一定量的细颗粒泥浆，将细颗粒泥浆引至悬浮液缓冲槽15，离心机6和悬浮液缓冲槽15之间安装悬浮液控制阀14，悬浮液加压泵16将悬浮液13泵入膏体浓缩机7，并在悬浮液管道内加入由药剂配制装置8配制好的化学药剂溶液，为絮凝剂或脱水剂，化学药剂溶液由3-5档变频螺杆泵10加压泵入悬浮液管道，并在药剂配制装置和变频螺杆泵10之间安装药剂控制阀9，药剂流量计11固定安装在变频螺杆泵10后，以便控制和计算药剂溶液流量；化学药剂溶液通过药剂管道12和悬浮液13充分混合后形成絮团进入膏体浓缩机7，絮团在膏体浓缩机7高效浓缩作用下分离成浓缩机底流21和浓缩机清液19，高浓度浓缩机底流21由于固体浓度高，可直接存放于场底作简单处理的干法堆场，浓缩机清液19储存于清液回收池20后可用于堆积型铝土矿洗矿系统洗矿或配制药剂，实现水资源的回收再利用，最终实现泥浆的干法处置。