如何使黏尾矿压滤干排顺畅

近年来，尾矿压滤干排作为先进工艺，解决了矿山尾矿库区的安全环保问题，仍存在黏尾浆压滤时间长、滤饼水份含量高的缺陷，严重制约着选厂生产。某矿选厂在处理流砂沟4坑、26坑和碎石子21坑矿石时，因矿石性质的影响，选厂的尾矿浆(称为“黏尾矿浆”)进入压滤机的浓度低、黏性大，进浆压滤时间和人工卸载时间长，约为石英岩矿石的2倍;当超过2个串联φ5.0 m×5.5 m缓冲搅拌槽最大储浆时间后，缓冲槽中会产生浆满外溢、污染河道的危害，迫使呈流水线作业的磨矿浮选生产中断，甚至造成停产。

另外，干排尾矿能耗与滤饼含水量高，尾矿排放在选厂临时储运点后呈泥浆状堆存，使铲车、装载机还有汽车根本无法驶入，且膏体尾矿不能及时清理铲运，除造成压滤机停止工作外，选矿工艺指标也受到严重影响，甚至导致“一条龙”生产的选厂停产。某矿曾因黏尾矿浆不易处理、膏体尾矿不易清理，造成了选厂磨矿浮选作业停机2.5月，损失惨重。因此，使黏尾矿压滤干排顺畅大有学问可作。

调整生产工艺参数某矿选厂在生产实践中为解决黏尾浆处理量、细度与压滤卸载之间相互掣肘的矛盾，针对不同矿区号坑口矿石性质总结出了减少处理量或让分级机溢流细度降低、溢流量增大的方法，保证了生产的持续进行。

例如选厂一车间矿石处理量为400 t/d，-200目细度占70 %～75 %。考虑矿石黏性的影响，对品位达5～6　g/t尖草湾6号坑矿石，处理量控制在226～308 t/d，磨矿细度达标，从而达到了尾矿浆压滤量少、卸载时间短，能与磨矿浮选流程衔接的匹配生产。对品位在1.2～1.4 g/t碎石子21号坑矿石，处理量控制在400 t/d左右，最终磨矿后-200目细度约为66 %，比要求标准细度明显的粗，从而尾矿浆压滤、尾矿卸载变得干散、正常。

但是，减少矿石处理量是有极限的，在分机溢流堰内减少补加水量，使溢流堰区浓度增大，返砂量减少，溢流量增大，从而可以实现溢流细度降低。因此，减少黏性矿的处理量或让分级机溢流细度降低、溢流量增大，是调整生产工艺参数的主要举措。

改变黏性矿石的性质某矿选厂黏尾矿浆泥化成分所占比例较大，相对减少其含量的最简单有效措施是“掺入”粗颗粒石英岩物料，即助滤剂。其助滤作用在于降低滤液表面张力，减少滤液在颗粒间隙中流动的阻力，达到强化过滤过程、改变滤饼粒度组成、提高透水性的目的。这个矿选厂处理尖草湾6坑矿石时，发现前后各为1000多t矿的性质截然不同，虽然矿石中的金品位相近，但前者泥化严重，后者较为干散，前者单独选别量小、尾矿进料与卸载时间长，选矿尾矿工艺流程时开时停，存在的不连续、不均匀、不稳定的问题，将其与后者搭配选别，尾矿黏性问题迎刃而解，为类似问题的解决找到了方法。

某矿在选别流砂沟4坑矿石时，因黏性大选矿尾矿流程也出现不连续稳定的情况，考虑此坑口与碎石子21坑系同一工程承包队，矿石选别及金精矿运输销售结算方式完全相同，便将碎石子21坑矿石与流砂沟4坑矿石按5:3的配比掺入，尾矿黏性问题明显得到缓解。在选别流砂沟26坑矿石时又出现类似问题，同样将碎石子21坑矿石与流砂沟26坑矿石按3:1的配比掺入，黏性情况也大为好转。也就是说，矿石黏性影响较大时，需掺入一定量低品位粗颗粒石英岩甚至废石，可缓解矿石黏性对选矿尾矿流程的影响。

黏尾矿浆过滤时，一开始就在滤布表面形成一层密实的滤饼，造成滤布堵塞，使过滤难以进行。在黏尾矿浆中加絮凝剂，可使小颗粒团聚成较大的絮团，以致在滤布表面形成较为疏松透气性好的滤饼，便于过滤。聚丙烯酰胺是常用的絮凝剂，石灰也有使细小矿粒团聚成较大聚合体而加速沉降的作用。

分散剂可将黏尾矿浆中的矿泥分散，消除矿泥附着于其它矿物表面的有害作用，也可降低尾矿黏性。某矿在处理黏性大的尖草湾6坑矿石时，加入硅酸钠作为分散剂，以减轻黏性对尾矿压滤干排的影响。因硅酸钠中水化性很强的HSiO3-和硅酸胶粒直接吸附在细小矿粒表面，使其亲水从而将矿泥分散，以消除矿泥附着于其他矿物表面的有害作用。另外，硅酸钠对萤石和方解石有抑制作用。综上所述，“掺入”粗颗粒石英岩物料，加絮凝剂或分散剂，可以改变黏性矿的结构组成和性质。

创造压滤条件滤布的选择对压滤机过滤效率和生产能力至关重要，应根据矿浆性质并通过过滤试验进行选择。某矿的生产实践表明，化纤滤布比棉布滤布表面光滑，吸水率低，易脱落滤饼，过滤能力高。

过滤压力的提高也能改变黏尾矿浆的过滤效果，因压力增大可提高滤布的透水率，相对减轻尾矿黏性。某矿在处理黏性较大的流砂沟26坑矿石时，将1台KJZ100-39给料泵(流量228m3/h,扬程57.8m，功率75kW/(mg.m-3))给2台XMZ500/1500厢式压滤机(过滤面积500m2，滤室容积7m3，过滤压力≤0.6MPa，增强聚丙烯滤板101块，电机功率5.5kW/(mg.m-3))打浆,改为1台泵给1台压滤机打浆，一一对应，形成两个并列平行的系统，减少了分支压力的消耗，使压滤机压力增至0.6 MPa以上，进料压滤与人工卸载时间大为降低，提高了压滤效率。

滤前浓缩脱水黏尾矿浆压滤前浓度提高，可大大降低滤饼水分的含量。因为压滤比是压滤后与压滤前尾矿浆浓度的比值，一般为常数，由压滤比可知滤前浓度的增大意味着滤后产物浓度的增大。

按照过滤过程质量平衡得出公式：

Q=V(PC)/(1-C/S) (1)

式中：Q为滤饼产量(t);V为滤液体积(m3);C为矿浆浓度(%);S为滤饼含固体量(%);P为滤液密度(t/m3)。

据式(1)可知，提高矿浆浓度势必增大滤饼的固体含量。某矿选厂严格控制磨矿、浮选作业各环节的选矿用水量，要求在保证生产正常的前提下，少用或不用补加水，尾矿浆量的有效控制明显缓解了2个串联缓冲搅拌槽发生浆满停机的现象。

黏尾矿浆压滤前浓度的提高，可以显著地缩短压滤时间，提高压滤效率，为选矿车间增加矿石处理量创造条件。某矿针对尾矿压滤干排入滤浓度低、进料时间长、耗能高和滤饼黏性大、卸载时间长、劳动强度大、以及压滤过程跑冒滴漏导致操作环境黏泥成堆“脏乱差”、清理费人费时、滤饼水份含量高、就地临时堆存及拉运不方便等情况，通过论证在压滤前增加了1台直径为15 m的高效浓密机，历经3个多月的土建工程、设备安装与工艺调试后，仍发现浓缩池中不能形成压缩区、耙子区，于是特邀某设计院和某浓密机厂的专家莅临现场“会诊”，对包括絮凝剂类别、厂家、分子量与加入质量等还有浓密池锥度、池中央受料筒直径、耙架上耙子刮板在内的浓密机结构进行了研讨;然后这个矿对不同矿区坑口矿石进行自由沉降、加絮凝剂沉降、调碱度后加絮凝剂沉降的多次试验研究，得出了颇有指导性的结论。其改善措施为：更改脱气槽位置、改变加药方式、调缓耙架转速等。

将φ1.5×1.8(m)脱气槽位置由桥架与内缘交角处移至浓缩池的上边沿外侧且降低落差1.5 m，保证脱气后尾矿浆缓慢斜向沿φ159管壁进入φ2.5 m的池中央受料筒，不会因水平给料的高度而冲击破坏浓缩池中所形成的压缩区和过渡区，将池中央受料筒底部进入浓缩池中的排浆方式由垂直给入改为均流板上水平导入，借以减轻势能矿浆对浓缩池中浓缩区的冲击。

将絮凝剂的添加位置由距浓密机150多m的浮扫选尾矿槽出口移至浓密机旁的脱气槽与池中央受料筒相连的φ159斜向管道上，在斜管上部按要求顺次间隔开3个口，采用3点加入法，用螺旋输送机加风机的ZJY-30自动程控加药系统完成，配药循环约60 min，其中25 min加水(包括螺旋入料器给药时间)，30 min搅拌，5 min转移(由搅拌箱转至储存箱)。所加水一定要澄清，含泥砂时易堵塞管路。这个矿选厂为此专门焊制了一个沉淀箱体置于桥架上，其溢流供加药系统用水。实际生产中测得20s时絮凝剂加量为72 g，因配药箱有效容积为2.87 m3,可求得所配制的溶液质量分数为0.002 5 % ，每班8 h共配药576 g、共配制药液22.96 t。结合生产实践经验，依照试验优选确定絮凝剂单耗每吨矿石为2.5～10 g。

将浓缩池中耙架转速由0.25r/min 减缓为0.10 r/min，从根本上消除黏性尾矿浆因分子间作用力、布朗运动及相同电荷粒子的静电排除作用等对沉降效果的影响。与此这个矿还借鉴行业专家以池中央受料筒液位为中线开方孔让澄清水返回筒内进入压缩区，加快分区进度的措施，取得显著成效。同时将浓缩溢流口挡板加高250 mm，使浓缩池有效容积增大44.16 m3 ，保证了浓缩池中矿浆充足的容积和沉降高度。

经技术改进后情况看，浓缩清水层厚度约达500 mm，入滤浓度至少提高10个百分点，进料时间与能耗为技改前的1/3～1/4，日节能200 kW/(mg.m-3).h，卸载时间约为先前的1/4，滤饼水份含量比技改前降低约8个百分点;这为临时堆存拉运创造了便利条件，从根本上消除了“脏乱差”，岗位劳动强度因此大为降低，车间积物清理变得省工、省力又省时，操作环境也变得舒适优雅。

结语改善尾矿浆的压滤干排效果，应从改变尾矿浆的性质、降低尾矿浆的黏度以及改变压滤工艺条件等方面进行。

某矿滤前浓缩预处理技术改造成功后，对400 t/d选矿车间以半自磨机为主的两段闭路工艺做了局部技改：将半自磨闭路工艺中FG—20螺旋分级机的返砂分出部分用ZG-40-360振动给料机供MQY2136球磨机处理，还用ZSG12×20振动筛对磨后产物进行分级，筛上经B400皮带和ZG-40-550振动机给入半自磨机，筛下由管道自流直入原矿泵池。这样从根本上遏制自磨、球磨矿量分配不均衡的弊端，使选矿厂日处理量由设计的400 t达到450 t，取最低入选品位1.2 g/t计算，每年产金量至少增加18 kg。

 目前，矿石日处理量正向500 t及以上的目标迈进。这个矿新购了2台拥有3槽的BF-2.8浮选机，用作粗选和扫选Ⅰ的作业，将技改前旧的浮选机经焊补后用作扫选末的作业，使扫选作业由3段延伸为5段，尾矿浆的多道扫选使尾矿品位降至0.3 g/t以下，回收率提高约1个百分点，仅此每年增产金2 kg。矿石处理量增大后金精矿产量随之增多，采用过滤面积为100 m2的压滤机取代过滤面积为40 m2的压滤机，使压滤效果、压滤量较技改前均倍增。这个矿投资150万元进行尾矿浆压滤干排前浓缩脱水预处理技术改造，创造每年至少增产金20 kg、节能6万kW/(mg.m-3).h的经济效益，由此所带来的环境效益和社会效益是无法估量的;其改善黏尾矿浆压滤干排效果的各种途径，值得同类尾矿压滤干排工艺选矿厂推广和借鉴。