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尾礦中含有一定量的有用資源,直接排放可能造成資源浪費和環境污染,且存在潰壩風險。因此,尾礦再選和干式排放是尾礦處理的技術方向之一。
礦產開發在促進經濟發展的同時,也會產生大量尾礦。據統計,我國每年尾礦排放量可達6億噸以上,傳統處理方式多為輸送至尾礦庫儲存,可能帶來環境污染和土地占用等問題。
尾礦庫泄漏和潰壩事故時有發生,對當地土壤、水源和環境造成影響,成為政府和選礦行業持續關注的問題。近年來,部分尾礦庫因使用年限較長,潰壩和滲漏事故仍偶有發生,對環境和居民安全構成威脅,特別是建設在水源地附近的尾礦池,一旦發生險情可能造成較大影響。
尾礦干排工藝在發展過程中經歷了多次技術改進,從早期的陶瓷過濾機到如今的多頻脫水篩,設備成本逐步降低,脫水效率逐步提升,推動了尾礦干排工藝的進步。
傳統尾礦處理方式是將尾礦輸送至尾礦庫儲存,這種方式存在土地占用和環境污染等問題。尾礦干排工藝作為替代方案,在近年來逐步得到推廣應用。
采空區充填是礦山常用的處理方法之一,通常將尾礦的粗粒部分返回井下用于充填。這一方法自20世紀初在南非金礦山開始應用。充填采空區可減少地表尾礦堆存量,但并非所有尾礦都適合作充填料。
選礦廠尾礦處理對環境的影響主要體現在尾礦堆存和尾礦水排放兩方面。尾礦水可能含有固體顆粒、重金屬、選礦藥劑及含硫化合物等物質,若未經有效處理,可能對水質造成影響。
選礦廠排出的尾礦,經濃密機初步濃縮后,可以呈塊狀、粒狀或礦漿狀等不同形態。干式貯存是尾礦處置的方式之一,具有以下特點:
尾礦經工藝處理后可用于燒制水泥、制磚和生產加氣混凝土等建筑材料。尾礦的二次利用在資源節約和環境保護方面具有積極意義。
尾礦處理設施通常包括尾礦濃縮池(前處理)、砂泵站及輸送管道、尾礦庫(脫水)和循環水泵站(廠內小循環和廠外大循環供水系統)等部分。根據具體情況,部分選礦廠的尾礦處理設施可能有所簡化。
尾礦庫是選礦廠尾礦設施的重要組成部分,承擔著尾礦脫水和澄清的功能。尾礦庫利用重力沉降實現固液分離,使水得以在庫中澄清。其水面設計有助于固體顆粒的沉淀,冬季冰層覆蓋可在一定程度上維持庫內溫度,防止深層凍結。
尾礦作為二次礦產資源,其綜合利用是礦業可持續發展的重要方向。國內外在尾礦資源化利用方面進行了多種探索和實踐。