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時間：2023-03-14 15:20:13
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Abstract: Mine development and transportation schemes is very important for the construction of the mine, is an important work of preliminary feasibility studies of mine construction, this paper by comparing the comprehensive technical and economic comprehensive development and transportation of ore, scheme is determined, which provides a reliable basis for mine construction.
Keywords: mine; development and transportation; feasibility study; project; comprehensive economic benefits
中圖分類號：TD21文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：
前言
白馬鐵礦是攀鋼集團(tuán)所屬的大型礦山，是攀鋼主要的后備原料供應(yīng)基地。攀鋼原有礦山經(jīng)過40年的生產(chǎn)，已進(jìn)入深部開采階段，礦石的采出量已呈下降的趨勢，因此白馬鐵礦的開發(fā)與建設(shè)對攀鋼意義重大。
1 項目背景
白馬鐵礦共有兩個礦區(qū)，分別是及及坪礦區(qū)和田家村礦區(qū)；白馬鐵礦一期工程采出礦石來自及及坪礦區(qū)，礦山規(guī)模為650萬t/a。
白馬鐵礦及及坪礦體最高出露標(biāo)高2267m，礦區(qū)最低侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高1423.8m，礦區(qū)的特點是比高大、山坡陡，且礦石及圍巖穩(wěn)固。白馬鐵礦選礦廠的廠址方案確定在萬年溝，選礦廠的建設(shè)標(biāo)高在1600~1500m之間。采場與選礦廠的高差達(dá)600m，礦石的開拓運輸方案對礦山的生產(chǎn)成本影響很大，因此開展礦石的開拓運輸方案比較是礦山建設(shè)前期可行性研究的重要工作。
2 礦石開拓運輸方案比較
根據(jù)礦山采場與選礦廠所處的位置及高差，設(shè)計的礦石開拓運輸采用采場內(nèi)汽車輸送，溜井下礦，平峒運輸?shù)姆绞?。礦石運輸方案是從礦石溜井以下開始，到選礦廠中破碎以前的運輸環(huán)節(jié)，根據(jù)項目的具體情況，本次研究的運輸方案主要是平峒――電機車運輸方案、平峒――汽車運輸方案和平峒――膠帶運輸方案三個方案，對三個方案進(jìn)行了詳細(xì)的分析比較如下。
平峒――電機車運輸方案（簡稱電機車方案）
該方案的生產(chǎn)工藝是采場將采出礦石卸入溜井，再由溜井下部的給礦機將礦裝入準(zhǔn)軌100t自翻礦車運往選礦廠粗碎受礦倉，礦石經(jīng)粗破碎機破碎后進(jìn)入到選礦廠中破碎前輸送膠帶。準(zhǔn)軌鐵路采用150t電機車牽引100t自翻礦車運輸。該方案的優(yōu)點是企業(yè)采用平峒溜井開拓運輸已有十分成熟的經(jīng)驗，生產(chǎn)工藝簡單可靠；主要缺點是井巷工程量較大，準(zhǔn)軌鐵路展線場地的土石方工程量大，施工難度較大。
平峒――汽車運輸方案（簡稱汽車方案）
該方案的生產(chǎn)工藝是采場將采出礦石卸入溜井，再由溜井下部的給礦機將礦裝入JDQ-26型礦用卡車運往選礦廠粗碎受礦倉，礦石經(jīng)粗破碎機破碎后進(jìn)入到選礦廠中破碎前輸送膠帶。該方案的優(yōu)點是企業(yè)采用平峒溜井開拓運輸已有十分成熟的經(jīng)驗，生產(chǎn)工藝簡單可靠；其主要缺點是平峒斷面大、井巷工程量大，施工難度較大，解決汽車尾氣污染的井巷通風(fēng)難度較大。
平峒――膠帶運輸方案（簡稱膠帶方案）
該方案的生產(chǎn)工藝是采場將采出礦石卸入溜井，再由溜井下部的給礦機將礦給入粗破碎機，礦石破碎后用B=1200mm鋼繩芯膠帶運往選礦廠中碎前輸送膠帶。該方案的優(yōu)點是基建投資相對較省，工藝簡單；其主要缺點是粗破碎設(shè)備與膠帶設(shè)備固定于溜井底部，而礦山鐵礦表土覆蓋層與礦石風(fēng)化層均較厚，如果在雨季跑溜，破碎與膠帶設(shè)備將難免被淹埋，清理恢復(fù)生產(chǎn)較為困難。
以上三個方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果見表。
礦石運輸方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表
表中數(shù)據(jù)可做如下分析：
（1）定性分析
①可靠性：膠帶方案由于礦石在坑內(nèi)破碎，粗碎設(shè)備及膠帶尾部位于平峒內(nèi)的溜井底部，一旦溜井礦石跑溜，設(shè)備難免被淹沒，清理難度大，恢復(fù)生產(chǎn)較困難，可見生產(chǎn)可靠性較差；而汽車和電機車方案則由于使用的是活動運輸設(shè)備，一旦跑溜，設(shè)備被淹埋機會較小；汽車方案的運輸設(shè)備多，故障率高，當(dāng)汽車在平峒內(nèi)出現(xiàn)故障時，嚴(yán)重影響運輸路線的暢通；企業(yè)老礦山的礦石運輸采用的是平峒溜井電機車，積累了豐富的管理經(jīng)驗，因此采用電機車方案生產(chǎn)可靠性高。
②安全性：汽車方案由于設(shè)備數(shù)量多，會車頻率高，人為因素大，因此最不安全；膠帶方案由于線路長，轉(zhuǎn)運點多，轉(zhuǎn)動部件多，巡檢及維護(hù)人員流動，安全性不如電機車。
③環(huán)保、節(jié)能：汽車方案由于會產(chǎn)生大量的尾氣，在平峒內(nèi)的空氣質(zhì)量差，對人體危害大。電機車和膠帶方案的設(shè)備采用電力驅(qū)動，而汽車方案采用的是柴油驅(qū)動，因此電機車和膠帶方案更節(jié)能、環(huán)保。
（2）定量分析
①工程量：從表可以看出，不論是井巷斷面、長度，井巷工程量汽車方案最大、電機車方案次之、膠帶方案最省。
②投資：三個方案可比投資膠帶方案最省，電機車方案次之，汽車方案最大。
③經(jīng)營費：可比年經(jīng)營費則電機車方案最省，膠帶方案次之，汽車方案最大。
（3）綜合分析
而通過上述比較可以看出，汽車方案存在安全、環(huán)保、節(jié)能方面的劣勢，且投資和經(jīng)營費均最高，經(jīng)濟(jì)效益最差，在方案比較中可以率先舍棄。而電機車方案和膠帶方案在經(jīng)營費用和投資方面各有千秋，需進(jìn)行綜合比較決定取舍。
在投資方面，電機車方案由于井巷工程量大，設(shè)備價格高等因素比膠帶方案的可比投資多3344.90萬元；而年經(jīng)營費方面，電機車方案由于電能消耗低而則比膠帶方案的可比年經(jīng)營費省627.96萬元；但電機車方案多出的投資回收期僅5.33年。綜合評價可見，采用電機車方案最合理。
3 結(jié)語
（1）經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較，礦山建設(shè)的開拓運輸方案采用平硐溜井準(zhǔn)軌鐵路開拓的電機車運輸方案，該方案節(jié)能、環(huán)保，綜合經(jīng)濟(jì)效益好。
（2）采用電機車運輸方案，符合國家的節(jié)能政策，有利于創(chuàng)建節(jié)約型、環(huán)境友好型礦山企業(yè)。
參考文獻(xiàn)：
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會后，分管副總**作出安排部署，要求安環(huán)部在近期組織貫徹落實麻輝總經(jīng)理安全工作會議精神的活動，主要為：組織總經(jīng)理安全工作會議精神傳達(dá)培訓(xùn)會、安全隱患大排查。
22日、23日，**部長帶隊并兼任講師，分別到老*、雷*沖選礦廠組織全體員工召開會議，貫徹落實**總經(jīng)理安全工作會議精神，同時進(jìn)行安全教育培訓(xùn)和職業(yè)衛(wèi)生培訓(xùn)。生產(chǎn)部劉*協(xié)同組織。會上，重點貫徹落實總經(jīng)理安全工作會議精神。主要內(nèi)容包括：1、依法依規(guī)辦企業(yè)；2、強化安全和環(huán)保風(fēng)險管控與隱患排查；3、落實企業(yè)主體責(zé)任，壓實各生產(chǎn)單位和各部門安全生產(chǎn)責(zé)任，并層層分解到崗位；4、進(jìn)一步完善安全生產(chǎn)規(guī)章制度和安全考核；5、努力提升一線管理人員作為“老師”的安全培訓(xùn)能力和傳幫帶的水平；6、制定和落實安全獎懲辦法；7、實行安全、環(huán)保問責(zé)機制。等。
針對選礦廠屬于工貿(mào)企業(yè)和選礦廠的實際情況，進(jìn)行安全教育培訓(xùn)和職業(yè)衛(wèi)生培訓(xùn)。從近期全國安全形勢分析安全工作不容樂觀，認(rèn)真落實“安全第一，預(yù)防為主、綜合治理”的方針，提高安全意識。就觸電、起重傷害、機械傷害、中毒和窒息（有限空間導(dǎo)致）、火災(zāi)、粉塵等典型事故形式，提出預(yù)防措施和應(yīng)急處置的方法。
19-30日，*、何*、施*、陽*等先后到黃*、雷*沖、開*、*灣、*五個尾礦庫檢查安全環(huán)保工作。查出下列安全環(huán)保隱患：黃*子壩加高工程沒有筑完，壩前坑未及時修復(fù)填平；雷*沖尾礦庫積水超高。*灣、開*、*洞、*四個尾礦庫遇暴雨壩體出現(xiàn)拉溝。等。針對查出的隱患，積極落實整改措施：盡快組織完成黃*洞子壩加高掃尾工程，填平壩前坑；實施雷*沖尾礦庫抽水外排。夜晚出現(xiàn)的拉溝，第二天及時進(jìn)行修復(fù)何處理，保證壩體安全。
遇到夜間暴雨，考慮到尾礦庫安全監(jiān)管工作的特殊性，也要在夜間進(jìn)行巡查，確保尾礦庫在安全方面做到萬無一失，讓公司領(lǐng)導(dǎo)放心。
二、嚴(yán)格螢石資源開采管理?？h螢石礦廠要嚴(yán)格按照開發(fā)利用方案和開采設(shè)計進(jìn)行開采，杜絕礦山的不安全開采行為和亂采濫挖行為；縣南華非金屬礦業(yè)有限公司要按照要求于年月底前進(jìn)行環(huán)?？⒐を炇?，報請市環(huán)保局確認(rèn)，并于采礦許可證到期30天前向市國土資源局申請辦理采礦許可證延續(xù)登記審批手續(xù)，如未按照規(guī)定期限辦理延續(xù)登記手續(xù)，到期后不得繼續(xù)生產(chǎn)?？h國土資源局要聘請有資質(zhì)單位對螢石礦定期進(jìn)行跟蹤測量，禁止礦山企業(yè)采用掠奪式開采方法，確保充分開發(fā)利用螢石礦產(chǎn)資源。
三、強化螢石采選環(huán)保管理?？h螢石礦廠應(yīng)于年6月底前加高攔沙壩，并加強對環(huán)保設(shè)施的管理；縣南華非金屬礦業(yè)有限公司要按照環(huán)評批復(fù)要求做好污染防治，嚴(yán)格環(huán)保操作規(guī)程?？h要督促南華非金屬礦業(yè)有限公司選礦廠于年6月底前對沉淀池進(jìn)行擴(kuò)建以達(dá)到與生產(chǎn)規(guī)模相配套的處理能力；對選礦廠的廢渣要建設(shè)圍堰堆場集中堆放，禁止在溪邊隨意堆放或向溪中傾倒；對礦山尾礦石要妥善處置，集中堆放，禁止向河道隨意傾倒，并遠(yuǎn)離河流、飲用水源和居民居住區(qū)；對礦洞周邊的植被要進(jìn)行保護(hù)和恢復(fù)，保障環(huán)境安全。
近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，玻璃行業(yè)發(fā)展迅速，作為玻璃主要原材料的石英砂的需求量也越來越越大，我院在設(shè)計玻璃廠的同時，也設(shè)計了不少石英砂選礦廠。
選礦廠一般為濕式作業(yè)，以水為介質(zhì)分離礦石和尾礦，水的消耗量很大，大約每噸入選原礦的耗水指標(biāo)達(dá)5～15m3，因此，給排水系統(tǒng)的設(shè)計對于選礦廠的建設(shè)至關(guān)重要，它不但直接影響選別效果和經(jīng)濟(jì)效益，也與環(huán)保密切相關(guān)?，F(xiàn)結(jié)合本人在選礦廠設(shè)計過程中的一些經(jīng)驗與體會談?wù)勥x礦廠給排水設(shè)計中幾個共同關(guān)心的問題。
1關(guān)于水量平衡
隨著資源的開發(fā)和工業(yè)的發(fā)展,環(huán)境保護(hù)問題日益嚴(yán)峻,水資源的保護(hù)和控制更成為世界性的突出問題,我國的環(huán)境保護(hù)法和水污染防治法,對水資源的保護(hù)和水污染的控制提出了更加嚴(yán)格的要求?！段鬯C合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-96)中規(guī)定：選礦廠水的循環(huán)率≥90%,排放水的懸浮物含量：一級標(biāo)準(zhǔn)≤70mg/L，二級標(biāo)準(zhǔn)≤300mg/L,且將對污水排放量及污染物總量進(jìn)行限制。因而,對選礦廠的給排水設(shè)計和管理提出了更高的要求。為此,在擬定給排水系統(tǒng)和水量平衡時,就應(yīng)以充分利用循環(huán)水(回水)和減少排放為主導(dǎo)思想。
在選礦廠采取廠內(nèi)濃縮的小循環(huán)方式用于選別作業(yè),一般都可以滿足水的循環(huán)率和污水排放水質(zhì)要求;在廠地較充足的選礦廠可以采取廠外設(shè)尾礦庫的大循環(huán)方式，亦能取得合格回水,也可以實現(xiàn)較高的水循環(huán)率和污水合格排放的目標(biāo)?，F(xiàn)在，我們在大部分選礦廠采取前者。有些廠礦尾礦水澄清性能很差,采取添加適當(dāng)助凝劑促使其澄清,也能滿足回水和排放要求。目前,國內(nèi)相當(dāng)數(shù)量管理良好的選礦廠已達(dá)到上述要求,大多數(shù)選礦廠也具備了完善的條件。本人認(rèn)為采用小循環(huán)時，在雨水較充裕的地區(qū)，如能把雨水收集起來用于補充循環(huán)水不足并替代生產(chǎn)新水；采用大循環(huán)時當(dāng)尾礦庫澄清條件良好且有地面徑流補給時,利用回水補充循環(huán)水不足并替代生產(chǎn)新水，可以減少新水的補給，甚至可以實現(xiàn)生產(chǎn)新水的零補給，當(dāng)管理進(jìn)一步完善時,也可以實現(xiàn)生產(chǎn)廢水的零排放。
目前，我們設(shè)計的選礦廠生產(chǎn)水量平衡圖一般如圖1所示。按該圖實施一般可確保較高循環(huán)水率和最低的排污量。
但是在具體實施過程并非都盡人意,存在著一些實際困難,也產(chǎn)生一些問題。
選礦工藝為確保選別指標(biāo)或擔(dān)心堵塞設(shè)備給水口,有時要求在選別作業(yè)尤其是精選段采用新水,從而使水量平衡的編制產(chǎn)生困難,循環(huán)水不能充分利用，新水消耗量增加,水循環(huán)率無法達(dá)到指標(biāo)，溢流水大量排放。實際上,這種問題是可以采取措施排除的。
選礦廠循環(huán)水由于存在著溢流排放的可能，故循環(huán)水懸浮物的控制不僅要滿足選別作業(yè)使用標(biāo)準(zhǔn)，還要從環(huán)保角度考慮以排放水體的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制。如以300mg/L為處理標(biāo)準(zhǔn)，水中懸浮物的數(shù)量級為萬分之三，而選別指標(biāo)品位的精度為百分之幾或千分之幾，加之殘留于精礦中的循環(huán)水是極少的,故循環(huán)水懸浮物對選別指標(biāo)產(chǎn)生的影響可以忽略。有資料記載：采用懸浮物為2000mg/L的循環(huán)水進(jìn)行生產(chǎn)性試驗考核,選別指標(biāo)與使用新水無明顯改變，足見影響甚微。但是，水中的大顆粒懸浮物和漂浮物應(yīng)當(dāng)清除，以避免對弱磁選機的多孔卸料給水管和強磁機的篩板造成堵塞。故當(dāng)采用無過濾處理的生產(chǎn)新水和循環(huán)水作為給水水源時，應(yīng)當(dāng)在給水主管上增設(shè)過濾器以清除大粒徑物質(zhì)。
在選礦廠的實際生產(chǎn)中常常會出現(xiàn)設(shè)備實際給、排水量與設(shè)計的相差甚遠(yuǎn)；主要原因在于編制選別礦漿流程和水量平衡的過程時，未仔細(xì)考查選別設(shè)備的實際受水能力和排水能力，或者是操作上的失誤，使水量平衡不能按預(yù)定指標(biāo)實現(xiàn)，尤其在試生產(chǎn)階段容易發(fā)生此類問題。在實際生產(chǎn)中,可能會出現(xiàn)選別設(shè)備給水能力不足，達(dá)不到預(yù)定的作業(yè)濃度或卸料水量不足等情況，原因在于選別設(shè)備是按某種定型工況生產(chǎn)的系列產(chǎn)品，在一般給水壓力下，給水的水量和排出的漿量可變范圍較小，不經(jīng)調(diào)節(jié)或不經(jīng)改造，給排水流量與礦漿流程指標(biāo)不能吻合，以致出現(xiàn)選別作業(yè)要求的給水量大大高于實際可能給入量的矛盾，造成給水管管口卡殼；反之，如控制不當(dāng)，給水量過大，作業(yè)濃度降低，也會影響選別指標(biāo)和水量的平衡。本人認(rèn)為，選礦工藝和給排水設(shè)計應(yīng)密切配合，校驗工藝設(shè)備的給排水能力，同時在生產(chǎn)操作時，應(yīng)按預(yù)定的作業(yè)濃度調(diào)節(jié)給水閥門。給排水設(shè)計時在設(shè)備給水管上增設(shè)流量計，以監(jiān)控給水量，可以收到較好的效果。
2選礦廠生產(chǎn)廢水的處理
選礦廠生產(chǎn)廢水水質(zhì)以挾帶懸浮物或部分藥劑為主要特征，其中懸浮物主要為礦粉和脈石廢渣等無機固體物，采取重力分離處理方法一般可以滿足回用和排放要求,故在一般選礦廠多利用尾礦濃縮池處理廢水,既解決了尾礦濃縮和節(jié)能輸送的目的,又解決了廢水（含尾礦水）的回收利用的需要,普遍選用普通濃縮池,實踐證明這是合理可行的。對于某些選礦廠尾礦水澄清性能很差，還需要采用高效濃縮機、加藥濃縮或送尾礦庫澄清方法處理，必須慎重決策。本人認(rèn)為采取加藥處理尾礦和廢水決非良策，因為選礦廠的尾礦和廢水混合液的濃度相對較高，且波動較大，固相物的表比面積大，藥劑消耗量大且不易掌握隨機變化的用藥量，過多或過少的藥劑對懸浮物的凝聚和絮凝都不利；還需增設(shè)藥劑制備、投加和混合反應(yīng)設(shè)施，人力物力消耗增加,運行成本和基建投資均大幅提高；故條件允許時，不如擴(kuò)大濃縮池澄清面積采取自然澄清濃縮為宜。當(dāng)用地?zé)o法解決或顆粒集合沉降速度過慢，低于0.2～0.3m/h時，才適宜考慮加藥澄清或放棄濃縮處理方案。
當(dāng)然，選礦生產(chǎn)廢水的具體處理方案，應(yīng)經(jīng)試驗獲取可靠資料，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。
采用尾礦濃縮池處理尾礦和生產(chǎn)廢水的做法雖已沿用了多年，以前廢水的收集一般限于選礦主廠房和脫水庫，隨著水的循環(huán)率和廢水排放要求的提高，本人認(rèn)為可將各車間的除塵廢水、沖洗廢水以及廠區(qū)溢流廢水收集一并納入尾礦濃縮池中處理回用；并將設(shè)備冷卻的較干凈回水收集后送入循環(huán)水池加以復(fù)用。
污泥處理
濃縮池處理尾礦時所產(chǎn)生的污泥，一般是含有大量水分的粒狀或絮狀物質(zhì)的疏松結(jié)構(gòu)，體積較大，因此在污泥處理時主要是要降低其含水率。
目前，我們設(shè)計污泥處理的方法，一般有自然干化，機械脫水等方法。
利用自然干化場使污泥自然干化是污泥脫水中最經(jīng)濟(jì)的方法，他是用于氣候比較干燥，占地不緊張，以及環(huán)境條件允許的地區(qū)。
機械脫水與自然干化相比較，其特點是脫水效果好，效率高，不受氣候影響，占地面積?。贿m合目前選礦一般廠占地比較緊張，環(huán)境要求高的使用條件，被廣泛采用。
常用的脫水機械有真空過濾脫水機、離心脫水機、帶式壓濾機和板筐式壓濾機。這些機械脫水設(shè)備各有其不同的適用條件，選擇時應(yīng)根據(jù)處理規(guī)模、運行費用、運行經(jīng)驗、污泥出路等方面的實際情況經(jīng)比較后選擇確定。
尾礦污泥經(jīng)機械脫水后形成的泥餅的處理是選礦廠生產(chǎn)廢水處理的繼續(xù)。常見一些選礦廠泥餅出來后不加處理，堆積如山，經(jīng)曬干后，一有大風(fēng)吹來，沙塵飛舞，環(huán)境極差。其實尾礦泥餅可用來制磚，做建筑材料的摻合料，做井下充填料得膠結(jié)材料等。只是目前實際利用的效果不是很好，所以泥餅的利用可以作為一個課題做一些深入的研究。
4高位水池（箱、塔）的設(shè)置
循環(huán)水系統(tǒng)是否要設(shè)高位水池（或水塔），應(yīng)當(dāng)通過對循環(huán)水系統(tǒng)用水戶情況及循環(huán)水加壓設(shè)施配置情況的具體分析，才可能有個正確的決策。循環(huán)水系統(tǒng)供給對象一般為選別作業(yè)用水，給水量比較穩(wěn)定，當(dāng)選礦廠供電安全可靠，循環(huán)水泵的工作臺數(shù)與選礦系列一致時，且可不設(shè)循環(huán)水高位水池，設(shè)備用水由水泵直供；選別系列多于循環(huán)水泵工作臺數(shù)、循環(huán)水泵采取按流量調(diào)速運行操作時，也可以不設(shè)高位水池；高位水池的設(shè)置不但增加投資，且因循環(huán)水水質(zhì)系非凈水類，在高位水池中產(chǎn)生沉積，清理工作將非常麻煩，盡可能省去這個環(huán)節(jié)是有益的。當(dāng)選礦系列較多，而循環(huán)水泵無調(diào)速裝置，設(shè)立高位水池有利于節(jié)省電耗，但高位水池容積宜小不宜大。在某些選礦廠，選別作業(yè)中某些設(shè)備對水壓水量要求比較嚴(yán)格，設(shè)立專用高位水池穩(wěn)壓也是必要的；例如我們通常在設(shè)屋頂水箱為水力分機提供穩(wěn)壓水；設(shè)水塔為受阻沉降機提供穩(wěn)壓水。此外，某些廠礦循環(huán)水系統(tǒng)擔(dān)負(fù)沖洗水任務(wù)，設(shè)高位水池存一次沖洗水量也是一種選擇，不過更合理的方式是在循環(huán)水泵房設(shè)置專用沖洗加壓泵，沖洗用水存于循環(huán)水池而不是高位水池中。
5改善循環(huán)水泵站工況的建議
5.1安裝調(diào)速裝置
循環(huán)水系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著選礦廠主要設(shè)備用水的供給，輸送水流量較大，電耗較高，如何減少循環(huán)水系統(tǒng)不必消耗的電力，是應(yīng)引以重視的一個問題。特別當(dāng)選別系列較多，而循環(huán)水泵工作臺數(shù)較少時，一但系列變化循環(huán)水泵往往不是在高效率區(qū)間工作。為此，建議循環(huán)水泵配置調(diào)速裝置，根據(jù)生產(chǎn)系列的變化，調(diào)節(jié)環(huán)水泵的轉(zhuǎn)速，使送出流量滿足循環(huán)水量要求，并使水泵在高效區(qū)間工作，盡量避免采取調(diào)節(jié)閘閥消耗能量，同時不致因選別系列的變化，而引起工作系列水量水壓的波動。調(diào)速設(shè)備可采用變頻調(diào)速、液力偶合器調(diào)速和可控硅串級調(diào)速等，調(diào)速控制可依循環(huán)水泵壓出管上的流量計讀數(shù)為控制參數(shù)。應(yīng)盡可能設(shè)計成在正常運行時，不論安裝了幾臺循環(huán)水工作泵，只需其中一臺泵調(diào)速運行，以節(jié)省調(diào)速設(shè)施投資。
5.2循環(huán)水池的設(shè)計
選礦廠循環(huán)水池的容積如何確定，有關(guān)規(guī)范和手冊均未做出明確規(guī)定和給出計算方法。如參照一般給排水泵站吸水井確定的方法，其有效容積僅為最大一臺水泵5min流量，則吸水池容積往往偏小，在投產(chǎn)時或停泵再啟動后出現(xiàn)循環(huán)水池抽空斷水情況，依靠新水來補水遠(yuǎn)不能滿足要求，從而使生產(chǎn)運行無法維持。選礦廠循環(huán)水系統(tǒng)的特點是流量大，流程遠(yuǎn)，在一般無高位貯水池時，系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力全依賴于循環(huán)水池。本人認(rèn)為，正確的確定吸水池容積，應(yīng)掌握循環(huán)水加壓進(jìn)入選別作業(yè)再返回環(huán)水池所經(jīng)歷的流程和設(shè)施，測算流程系統(tǒng)的總?cè)萘?，估計系統(tǒng)中各種設(shè)備容器從空到充水溢流可能經(jīng)歷的時間和流量，依此確定吸水池容積。循環(huán)水送入系統(tǒng)后水池接近低水位時返回的循環(huán)水已進(jìn)入吸水池補水，不致造成抽空斷水，且當(dāng)選別系列減少時，系統(tǒng)中多余循環(huán)水可存于吸水池中，而不致造成過多溢流排放?？梢娤到y(tǒng)容量的不同循環(huán)水池的容積亦不相同。現(xiàn)在，我院的常規(guī)做法是參照玻璃廠的經(jīng)驗，循環(huán)水池的容積一般取30分鐘～2小時的系統(tǒng)循環(huán)水量，具體大小根據(jù)場地情況確定，實際使用效果不錯。此外，考慮到環(huán)水挾帶少量懸浮物的特征，循環(huán)水池應(yīng)定期清理，為了使清理期循環(huán)水系統(tǒng)正常供水，建議循環(huán)水池至少分為兩格，底部加連通閥門，正常生產(chǎn)時連通閥門打開，清理期間關(guān)閉連通閥門，分格進(jìn)行清理，并維持環(huán)水系統(tǒng)正常運行。
5結(jié)語
給排水設(shè)施設(shè)計的合理性、操作性、適應(yīng)性和可靠性是選礦廠維持正常和高效生產(chǎn)的重要前提，也是環(huán)境保護(hù)和水污染防治的基本要求；所以，設(shè)計人員在設(shè)計時應(yīng)綜合考慮技術(shù)、工程投資等各方面的因素，通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，確定安全可靠的方案，選用質(zhì)優(yōu)、價廉的給排水設(shè)備，為廠方提優(yōu)質(zhì)的設(shè)計。當(dāng)然，給排水系統(tǒng)的科學(xué)管理和嚴(yán)密監(jiān)控是實施上述要求的根本保證。設(shè)計和生產(chǎn)管理的協(xié)調(diào)配合才是促進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)不斷完善、不斷發(fā)展的有力保證。
參考文獻(xiàn)
1.《選礦設(shè)計手冊》冶金工業(yè)出版社
2．《尾礦設(shè)施設(shè)計》冶金工業(yè)出版社
3．《給水排水設(shè)計手冊》第5冊中國建筑工業(yè)出版社
中圖分類號：TD98 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-2851（2011）09-0-02
一、前言
傳統(tǒng)的尾礦處理方法是采取尾礦(濃度約為10-15%)直接排入到尾礦庫中，由于大量水和尾礦一起輸送，水又要用泵回收，耗費大量的電力，同時，尾礦和水自然沉降分離堆積地面，需要較大容積的尾礦庫，滋生眾多安全隱患.致使：一是尾礦庫庫容積需隨生產(chǎn)期延長而遞增，投資較大；二是回水率低，不能實現(xiàn)廠前回水，成本較高；三是隨著壩體的堆積越來越高，易出現(xiàn)壩外或壩面滲流、涌管、流砂、土現(xiàn)象，同時由于干灘在閉庫前是變動的，不能采取永久性防止揚塵，存在較大的安全和環(huán)境隱患。因此成為制約金屬礦山可持續(xù)發(fā)展的重大問題之一。
二、干式排尾回收再利用裝置的特點及應(yīng)用
（一）溢流細(xì)尾礦脫水裝置的特點
本裝置采用新型覆蓋隔離防滲技術(shù)對溢流尾礦砂進(jìn)行分層隔離,用級配砂碎石進(jìn)行尾砂砂水過濾、脫水、干燥，將脫水后的尾砂一部分干堆，一部分用于生產(chǎn)建材,將過濾的尾礦水排到選礦廠沉降池，自然凈化、循環(huán)利用,從而實現(xiàn)尾砂干堆。
尾砂脫水裝置包括有尾礦碎石壩圍成的尾砂庫過濾池，過濾池尾砂庫內(nèi)有平整的粘土鋪蓋層，在粘土鋪蓋層上開挖有相互聯(lián)通的網(wǎng)格狀過濾溝，過濾溝底部鋪設(shè)有相互聯(lián)通的網(wǎng)格狀的導(dǎo)水管，導(dǎo)水管上有滲水孔，在過濾溝內(nèi)鋪設(shè)有多層卵碎石，所述粘土鋪蓋層上依次鋪設(shè)有粗沙層、過濾網(wǎng)。
具體實施方法：尾砂排水工程結(jié)構(gòu)，包括有碎石尾礦壩1、碎石尾礦壩1內(nèi)有平整的粘土鋪蓋層2、在粘土鋪蓋層2上開挖有多個過濾溝3、各過濾溝3之間連通有多孔管4、在粘土鋪蓋層2的最低點設(shè)置有導(dǎo)水管5、與各多孔管4連通；過濾溝3內(nèi)鋪設(shè)有防滲結(jié)構(gòu)層6、防滲結(jié)構(gòu)層內(nèi)鋪設(shè)有粗砂層；7、碎石導(dǎo)流層8和級配粗砂層9。
防滲結(jié)構(gòu)層6包括有無紡?fù)凉げ?、HDPE土工膜、GCL膨潤土墊和土工復(fù)合排水網(wǎng)；粘土鋪蓋層2的坡度控制在0.5%,高程控制在當(dāng)?shù)孛滓陨希?1.5-50.6米,鋪蓋的最小壓實度為95%；所述的碎石尾礦壩1四周開挖有排水明溝10，明溝10開挖坡度控制在0.2%。
（二）干式排尾回收再利用裝置的特點與應(yīng)用
1、干式排尾回收再利用裝置的特點
包括有通過管路連接形成閉路的選礦廠、蓄水池、沉降池和濃密機。所述選礦廠接出的出料管接入濃密機的進(jìn)料口，所述濃密機上連接的溢流管接入所述的沉降池，所述沉降池底部的出砂管接入濃密機的進(jìn)料口，沉降池的出水管通向選礦廠蓄水池內(nèi)；所述濃密機一側(cè)的輸出管道接入尾砂充填罐池，濃密機另一側(cè)的輸出管道接入輪斗式尾砂脫水裝置，輪斗式尾砂脫水裝置的溢流渠內(nèi)接有回流管，將溢流接入過濾池，所述回流管接入濃密機的進(jìn)料口，排出的脫水尾砂經(jīng)排料槽進(jìn)入所述尾砂脫水裝置一側(cè)設(shè)置的有高架輸送帶，所述高架輸送帶的輸出端對向尾砂干堆場（或輸送到磚廠生產(chǎn)加氣混凝土砌塊），推土機將尾砂整平壓實，形成干堆尾砂，綠化后長期有效防塵。
所述的鐵礦尾砂輪斗式脫水回收再利用裝置，其特征在于：所述設(shè)備處理量大，裝機容量小，安裝使用方便，運行成本低。沉淀池上連通有用于輸送新鮮水的補水管。
2、干式排尾回收再利用裝置的應(yīng)用
本裝置提供一種鐵礦尾砂排放時尾砂和水回收再利用的方式，將從選礦廠輸出回收的濕尾砂漿輸向濃密機處理后形成的高濃度尾砂漿通過泵送至輪斗式尾砂脫水機，細(xì)粒分流到尾砂過濾池，得到干尾礦，得到的干尾礦另一部分輸送到尾砂充填池罐用于井下采空區(qū)充填，另一部分經(jīng)尾砂脫水裝置脫水、過濾和干燥后直接干尾礦用于干堆和生產(chǎn)加工混凝土砌塊或建筑材料。如此，解決了濕尾礦干堆的問題。
本裝置工藝過程為：將選礦廠排放的尾礦漿(濃度10-15%)由渣漿泵輸送至濃密機，經(jīng)濃縮至礦漿濃度為30-50%，濃縮后尾砂總量的30%-40%直接用于井下采空區(qū)尾砂膠結(jié)充填，剩余尾砂總量的60-70%泵入尾砂脫水裝置，經(jīng)脫水、過濾、自然干燥后形成的干尾砂(含水10-12%)，最后，由高架輸送帶輸送到干堆場干堆和磚廠生產(chǎn)加工混凝土砌塊或直接干堆用于建筑材料。
尾砂脫水裝置的過濾池尾礦庫四周設(shè)有的溢水渠，溢流渠內(nèi)的溢流水經(jīng)回流管輸送到沉降池濃密機。濃密機的溢流水經(jīng)溢流管(懸浮物含量≤300mg/L)送入到沉降池進(jìn)一步濃縮分離，沉降池底部清砂經(jīng)出砂管返回輸送到濃密機，經(jīng)過多級沉降池沉降后，溢流水回用，實現(xiàn)廢水閉路循環(huán)，全部返回選礦廠蓄水池生產(chǎn)使用。本裝置達(dá)到工業(yè)廢水”零排放”目標(biāo)，回水利用率由原來的60-75%提高到90%以上。
本裝置減少尾礦輸送體積量的三分之二以上，尾礦回水率由目前的60-75%提高到90%以上。使得尾礦庫暴庫和垮壩的可能性降低，從而減少了尾礦庫的安全隱患。增大了原有尾礦庫的庫容量，可以延長尾礦庫的服務(wù)年限。
3、干式排尾回收再利用裝置的實施方式
鐵礦尾砂干式排尾回收再利用裝置，包括有通過管路連接形成閉路的選礦廠1、蓄水池和沉降池2和濃密機3，所述選礦廠1接出的出料管4接入濃密機3的進(jìn)料口；所述濃密機3上連接的溢流管5接入所述的沉降池2，所述沉降池2底部的出砂管6接入濃密機3的進(jìn)料口，沉降池2的出水管7通向選礦廠1內(nèi)；所述濃密機3一側(cè)的輸出管道8接入尾砂充填罐9，濃密機3另一側(cè)的輸出管道10接入尾砂脫水裝置（可移動輪斗式尾礦脫水機）11，所述尾砂脫水裝置11的溢流渠12內(nèi)接有回流管13，所述回流管13接入濃密機3的進(jìn)料口，所述尾砂脫水裝置11一側(cè)設(shè)置有高架輸送帶14，所述高架輸送帶14的輸出端對向尾砂干堆場15。沉淀池2上連通有用于輸送新鮮水的補水管16。
附圖說明：圖1 為本裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
前言
凡是能制作成漿的物料均可以用管道進(jìn)行輸送，即水力管道輸送技術(shù)。該技術(shù)是進(jìn)行大宗能源物料運輸?shù)木G色環(huán)保專業(yè)技術(shù)，在節(jié)能環(huán)保方面有零排放、無污染、無噪音、直埋地下，不破壞當(dāng)?shù)刈匀弧⑷宋木坝^和居民環(huán)境，地上還可以綠化、恢復(fù)原生態(tài)，受天氣變化影響小，利用地形落差來進(jìn)行輸送等方面的優(yōu)勢。對于邊遠(yuǎn)地區(qū)、距離終端用戶較遠(yuǎn)、運輸量較大的礦山企業(yè)，礦產(chǎn)品管道運輸方式在經(jīng)濟(jì)性、安全性、環(huán)境影響等方面比傳統(tǒng)的公路、鐵路運輸具有明顯優(yōu)勢，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于金屬礦山和非金屬礦山生產(chǎn)的各種精礦、尾礦、煤碳等能源的輸送。1995年甕福集團(tuán)建成了中國第1條長距離磷精礦漿管道輸送系統(tǒng)，輸送距離46.7km，輸送管道外徑229mm，設(shè)計年輸送磷精礦干基190萬噸~210萬噸。2008年建成平行的回水管道，將終端磷肥廠的廢酸水送回到首端選礦廠循環(huán)使用，使整個企業(yè)做到廢水零排放。甕福礦區(qū)磷礦石地質(zhì)儲量8.2億噸，平均品位25%，約有50%的資源不能利用。為提高資源綜合利用率，2011年甕福集團(tuán)開展了中低品位磷礦綜合利用項目，總投資7億元，包括中低品位磷礦選礦擴(kuò)建及尾礦庫、新建磷精礦管道輸送系統(tǒng)、磷精礦壓濾脫水系統(tǒng)。文章主要介紹了磷精礦漿管道系統(tǒng)的輸送工藝設(shè)計，以設(shè)計依據(jù)為前提，確定合理的設(shè)計原則，充分評估并利用現(xiàn)有管道系統(tǒng)，在開展磷精礦漿可輸送性實驗的基礎(chǔ)上，確定安全流速、設(shè)計管道規(guī)格、水力高程線、泵送能力及輸送系統(tǒng)。設(shè)計新建的磷精礦管道輸送系統(tǒng)最大輸送量520萬噸/年，實現(xiàn)新建與現(xiàn)有管道一起達(dá)到輸送磷精礦干基660萬噸/年，極大地節(jié)省了投資成本。
1設(shè)計依據(jù)
（1）最大輸送礦石量：660萬噸/年；（2）運行時間：330天/年，7920小時/年；（3）輸送濃度（質(zhì)量含固量）：62%±2%；（4）管道設(shè)計壽命：30年；（5）管線路由：新龍壩選礦廠現(xiàn)有隔膜泵站至馬場坪工業(yè)場地，全長46.9km，地形起伏較大。
2設(shè)計原則
現(xiàn)有磷精礦漿管道輸送系統(tǒng)年可輸送精礦干基190萬~210萬噸，經(jīng)對該管道的使用壽命評估后，按照年輸送精礦干基200萬噸計算，還可繼續(xù)使用20年。因此，新管道的設(shè)計時，充分利用現(xiàn)有管道系統(tǒng)，以降低投資成本。（1）現(xiàn)有管道系統(tǒng)聯(lián)合進(jìn)行輸送，兩條管道的設(shè)計輸漿能力如下：現(xiàn)有老礦漿管道：精礦干基200萬噸/年；新建礦漿管道：精礦干基460萬噸/年；新老管道一起達(dá)到660萬噸/年。（2）現(xiàn)有管道系統(tǒng)主泵做為新建管道系統(tǒng)主泵的備用泵，新建管道系統(tǒng)不設(shè)備用泵?？稍诂F(xiàn)有管道出口和新建管道泵房出口設(shè)連通管和隔離閥，并通過對現(xiàn)有管道系統(tǒng)的電氣與自控部分進(jìn)行相應(yīng)改造，使其具有此功能。既可節(jié)省投資、節(jié)省場地，還可盤活原有資產(chǎn)。
3輸送工藝參數(shù)設(shè)計
3.1礦漿可輸送性試驗
首先對采樣的待輸送磷精礦漿進(jìn)行可輸送性試驗[1]，包括如下內(nèi)容：（1）輸送特性評估試驗。固體比重實驗、粒級分布實驗、礦漿流變實驗（3個濃度水平），用于確定泵壓和管道最小壁厚。（2）停車再啟動特性評估試驗。沉降實驗、安息坡度實驗、沉積穿透重實驗，用于確定管線最大容許坡度和停車再啟動可行性。（3）磨蝕性評估試驗。礦樣對鋼管的磨蝕率實驗，用于確定管道壁厚裕量。
3.2工藝參數(shù)確定
3.2.1安全流速。為保證正常安全輸送，輸送流速應(yīng)大于或等于臨界沉積流速和過渡流速中的較高值，稱之為安全流速[2]。3.2.2過渡流速。由層流狀態(tài)到紊流狀態(tài)的過渡流速是礦漿粘度和礦漿屈服應(yīng)力的函數(shù)。因粘度和初始屈服應(yīng)力又是濃度的函數(shù)，可根據(jù)實驗結(jié)果，結(jié)合漢克斯公式，建立過渡流速和礦漿濃度的關(guān)系。圖2是過渡流速和磷精礦漿濃度的曲線關(guān)系。當(dāng)?shù)V漿濃度為64%時，只要流速超過1.15m/s，礦漿即進(jìn)入紊流狀態(tài)。3.2.3臨界沉積流速。臨界沉積流速為固體顆粒在輸送中保持懸浮狀態(tài)而不產(chǎn)生滑動層和淤積層的最低流速。一般運行流速都應(yīng)高于臨界流速，以保證管道長期運行時漿體的穩(wěn)定性，并保證管底不發(fā)生嚴(yán)重磨蝕。影響臨界沉積流速的因素有固料比重、粒級分布、顆粒沉降系數(shù)和漿體濃度等，根據(jù)實驗結(jié)果，結(jié)合沉積流速計算公式，建立沉積流速與濃度的關(guān)系。圖1是磷精礦漿臨界沉積流速與濃度的曲線關(guān)系。漿體濃度在62%-64%時，臨界沉積流速為1.8m/s。3.2.4安全流速通過圖1及圖2可以判斷，安全流速應(yīng)取臨界沉積流速和過渡流速中的較高值1.8m/s。3.2.5管道規(guī)格結(jié)合安全流速，選定管道外徑14（356mm），能夠滿足輸送能力460-520萬噸/年的設(shè)計要求。壁厚9.5mm～14.3mm，可滿足管道承壓及服務(wù)年限30年的設(shè)計要求。3.2.6泵送能力管道設(shè)計輸漿能力：老礦漿管道：200萬噸/年；新建礦漿管道：460-520萬噸/年；新老礦漿管道一起達(dá)到660萬噸/年。根據(jù)以上工況要求，新建礦漿管道輸送泵選型如下：主泵：隔膜泵，4MPa出口壓力，350m3/h流量，2臺并聯(lián)工作，采用現(xiàn)有老礦漿管道系統(tǒng)老主泵做為備用泵；喂料泵：離心泵，620m3/h流量，50m揚程，2臺并聯(lián)，1用1備。新建礦漿管道年輸送磷精礦流量550-620m3/h。
4輸送工藝系統(tǒng)設(shè)計
新建磷精礦漿管道系統(tǒng)，起點在選礦廠新儲漿罐，終點在磷肥廠儲漿罐，主要包括新喂料泵、新主泵、輸送管道和消能站，如圖3所示。濃縮后的磷精礦漿排入選礦廠的2個新儲漿罐緩沖流量波動，通過新喂料泵向新主泵喂料，經(jīng)過新主泵加壓后進(jìn)入管道進(jìn)行泵送，泵送至終端后，高壓礦漿先經(jīng)過消能站進(jìn)行減壓，再進(jìn)入磷肥廠儲漿罐。
4.1儲漿罐
管道首端現(xiàn)有2個選礦廠老儲漿罐，新建2個儲漿罐，共4個儲漿罐，實際生產(chǎn)時，2個老儲漿罐空置備用，2個新儲漿罐滿漿待送。終端磷肥廠現(xiàn)有2個儲漿罐，新建3個，共5個儲漿罐。每個儲漿罐有效容積為2000m3。儲漿罐具有如下功能：穩(wěn)定作用：儲漿罐吸收選廠生產(chǎn)量和礦漿濃度的波動，使管道系統(tǒng)平穩(wěn)運行，減少水擊發(fā)生頻率和強度，減少消能站閥門關(guān)啟的頻率和閥芯磨損，延長其壽命。隔離作用：一個系統(tǒng)的事故不會馬上波及另一系統(tǒng)的運行。當(dāng)終端磷肥廠或管道發(fā)生事故停車時，首端選礦廠的2個空罐可使選廠在6-8個小時內(nèi)繼續(xù)生產(chǎn)，不需要停車。當(dāng)首端選礦廠發(fā)生事故停車時，選礦廠的2個滿罐可繼續(xù)供漿，使終端磷肥廠在8個小時內(nèi)繼續(xù)生產(chǎn)，不需要停車。降氧作用：滿罐可使罐內(nèi)漿體中的小氣泡有時間浮出液面，減少進(jìn)入管道的游離氧的含量，從而減小管道的內(nèi)腐蝕。
4.2消能站
管道系統(tǒng)的設(shè)計考慮了今后生產(chǎn)中不可避免的產(chǎn)量波動，采用通過調(diào)節(jié)泵速和消能孔板組合的操作模式達(dá)到輸送能耗最低。當(dāng)管道系統(tǒng)需要執(zhí)行不同的輸送計劃時，管道流量變化需要不同的消能孔孔板組合來調(diào)節(jié)，提供合適的管道背壓，防止系統(tǒng)產(chǎn)生不滿管流。新管道的5km及35km處是兩個高點，下游地形總體坡度大于水力坡度。當(dāng)管道輸送流量不足時，高點到下游會產(chǎn)生不滿管流。礦漿在不滿管流區(qū)半管流動，并形成真空，會引發(fā)汽蝕并快速磨損。因此，在管道終端安裝消能孔板，設(shè)置消能站，在低流量時，增加消能站阻力，使高點不發(fā)生不滿管流。在高流量時，減小消能站阻力，使泵能耗達(dá)到最低。為達(dá)到該目的，設(shè)計消能站由3個帶有消能孔板的消能環(huán)管組成。在不同流量下選擇不同的環(huán)管組合，可實現(xiàn)8級調(diào)節(jié)與流量匹配。消能站組成示意圖見圖4所示。消能站設(shè)計了超壓保護(hù)裝置———固定爆破壓力的爆破片，防止精礦漿管道以及消能站內(nèi)的管路設(shè)備發(fā)生過壓破壞。如有超過設(shè)計范圍的高壓導(dǎo)致爆破片破裂后，礦漿將沿爆破支路排至儲漿罐，同時爆破片的動作信號傳到控制室報警。消能站設(shè)計有3個出料口：1個用于將正常來流，即磷精礦漿導(dǎo)入儲漿罐；1個用于將非正常來流時，主要是水或水漿混合物，排入回水池；還有1個用于爆破支路，當(dāng)爆破片破裂后，管內(nèi)礦漿沿爆破管路導(dǎo)入儲漿罐。
5結(jié)束語
新建磷精礦漿管道輸送系統(tǒng)充分利用了現(xiàn)有老礦漿管道系統(tǒng)，大大降低了系統(tǒng)投資，背壓可調(diào)的消能站實現(xiàn)了輸送流量多級調(diào)節(jié)，生產(chǎn)靈活性高，可適應(yīng)實際生產(chǎn)中的產(chǎn)量波動，實現(xiàn)礦漿在最低能耗下輸送，噸礦運輸成本大幅降低，為甕福集團(tuán)中低品位磷礦石資源的開發(fā)利用有效解決了能源輸送問題，經(jīng)濟(jì)效益顯著。相比于傳統(tǒng)運輸，管道運輸不僅符合國家實現(xiàn)節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略規(guī)劃，具有高效、低成本、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢，也是開發(fā)邊遠(yuǎn)山區(qū)礦產(chǎn)資源、緩解鐵路公路運輸緊張狀況、解決精礦外運和尾礦排放的有效方法。
參考文獻(xiàn)
中圖分類號：O741+.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
金屬礦選礦技術(shù)能否有較大的發(fā)展和突破主要是受選礦設(shè)備的發(fā)展和選礦工藝的改進(jìn)的影響。我國有色金屬礦產(chǎn)資源具有富礦少，貧礦多，粗顆粒少，細(xì)顆粒多，單一礦少，共生礦多的特點。為了合理利用礦產(chǎn)資源，實現(xiàn)礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展這一戰(zhàn)略目標(biāo)，要對選礦設(shè)備、選礦工藝進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，更好地發(fā)揮其效能。
一、選礦設(shè)備介紹
選礦企業(yè)常用的選礦設(shè)備主要有破碎設(shè)備、磨礦設(shè)備、浮選設(shè)備、分級設(shè)備、磁選設(shè)備和搖床等。下面著重介紹破碎設(shè)備、磨礦設(shè)備和浮選設(shè)備。
破碎與磨礦技術(shù)作業(yè)是金屬礦選礦富集過程中必不可少的重要工藝環(huán)節(jié)。其費用約占選礦總成本的40%～60%。因此，促進(jìn)破碎與磨礦技術(shù)的不斷革新和發(fā)展，成為如何提高選礦效率、減少耗能、降低成本的關(guān)鍵。眾所周知，破碎機的破礦速度遠(yuǎn)比磨礦快，破碎能耗也比磨礦低75%～88%。若能在礦石入磨前進(jìn)行充分破碎再入磨礦機磨礦，就可大大提高磨礦效率。據(jù)有關(guān)資料介紹，礦石入磨的最佳塊度為13mm時，磨礦總耗能最低。要實現(xiàn)多碎少磨，除礦山要合理改變設(shè)備配置外，更應(yīng)開發(fā)一批新型的高效、節(jié)能、環(huán)保、便于配套的破碎設(shè)備。目前，國內(nèi)外許多礦山破碎設(shè)備都朝著大破碎比和超細(xì)碎的方向發(fā)展。大多數(shù)選礦企業(yè)都從降低磨礦機入磨粒度這一環(huán)節(jié)下功夫，不同程度地提高了球磨機的處理能力和效率。
破碎磨礦設(shè)備近年來已有較大改進(jìn)，國外公司生產(chǎn)的HP系列破碎機與傳統(tǒng)的彈簧或液壓圓錐破碎機相比，具有破碎比高、處理量大、運轉(zhuǎn)安全可靠、操作靈活方便等優(yōu)點。一種新型的振動磨礦機在運轉(zhuǎn)中其沖擊能達(dá)到磨礦機容積的50%～60%。這種設(shè)備能通過它的旋轉(zhuǎn)、振動、攪拌作用與介質(zhì)碰撞，提高磨礦效率。
我國許多礦山的破碎磨礦設(shè)備也在向著高效、節(jié)能、大型化方向發(fā)展，如AF圓錐破碎機，干式立磨機，JC系列深腔破碎機、雙支鄂式破碎機、旋盤破碎機、濕式半自磨機、圓錐球磨機、塔式磨機均得到廣泛應(yīng)用。
先進(jìn)、高效、大型化機械設(shè)備的研制與應(yīng)用，極大地推動了破碎磨礦工藝的改進(jìn)與發(fā)展，該項技術(shù)已進(jìn)入了一個新的領(lǐng)域。
浮選是選礦工藝中常用的一種選礦方法，目前浮選設(shè)備的研制一直沿著高效、節(jié)能、大型化方向發(fā)展。國外企業(yè)研制的V型浮選機，槽容積達(dá)到70.8m3，具有礦漿循環(huán)效果好、能耗低等優(yōu)點。SK-15型閃速浮選機是一種充氣機械攪拌式浮選機，適用于高濃度（65%～75%）礦漿和粗顆粒（10%～30%為小于0.074mm粒級）物料的快速浮選。近年來，國外浮選設(shè)備的重要進(jìn)展是浮選柱的應(yīng)用，與傳統(tǒng)浮選槽相比，浮選柱可以提高浮選指標(biāo)，降低投資和生產(chǎn)成本。
二、選礦工藝介紹
怎樣才能實現(xiàn)選礦技術(shù)指標(biāo)，怎樣才能最大程度地將選礦成本降低，節(jié)能降耗是擺在選礦企業(yè)中的首要問題。選礦工藝包括了多種方案，比如浮選、重選、磁選、氰化、混汞等，各種礦石所采用的方案各不相同，主要是對一種或者幾種工藝的混合使用。
三、提高精礦品位和回收率的方法介紹
第一個可提高精礦品位和回收率的方法是靠節(jié)能、高效的破碎、磨礦和浮選設(shè)備來完成，它包括破碎、磨礦和浮選工序。破碎工序之后通過料層滾壓式磨礦設(shè)備進(jìn)行超細(xì)碎加工，粉碎后的礦物用于浮選工序的給料。
原礦通過破碎后，經(jīng)磨礦機滾磨粉碎，使有用礦物與雜質(zhì)完全分離，便于加藥浮選，實現(xiàn)對特定礦物的回收。
第二個提高精礦品位和回收率的方法是靠節(jié)能、高效的分級設(shè)備來完成。礦物具有多種分級方法，最原始的分級設(shè)備是螺旋分級機。它的分級方法非常簡單，但分級精度不高，主要用于磨礦機排礦產(chǎn)物的分級；另外的分級設(shè)備是水力旋流器。當(dāng)前有很多大型選礦廠，采用了水力旋流器。此法可用于對礦粉的粗細(xì)分級，還對磁選前的礦漿濃度起到了提高作用。此設(shè)備還可以用于無磁礦粉復(fù)選前礦漿烘干機的分級濃縮，可以起到較好的效果。
四、合理選擇工藝流程和設(shè)備配置，為節(jié)能降耗創(chuàng)造條件
1．為了實現(xiàn)工藝流程的需要，可以選擇各種合理的碎磨、分級工藝設(shè)備，還可以對技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行科學(xué)分析以后，合理地利用當(dāng)?shù)刭Y源，使物料的運輸次數(shù)有所減少，在物流倒運過程中，為節(jié)能降耗創(chuàng)造條件。
2．為了達(dá)到磁選廠的節(jié)能降耗，可以采用能拋早拋方法，全速提高經(jīng)濟(jì)效益?？梢酝ㄟ^拋尾技術(shù)、對階段的磨選、細(xì)篩分級以及強磁掃選等工藝來完成產(chǎn)品的細(xì)碎任務(wù)，這一技術(shù)具有先進(jìn)，利用率高的特點，另外還具有較強的適用性和降低成本等一系列優(yōu)點。
3．可以借助于“以碎代磨”技術(shù)，降低破碎產(chǎn)品的直徑，可以使磨礦能耗減小，并在整體上提高效率。
4．不斷促進(jìn)生產(chǎn)的規(guī)?；?，大型的設(shè)備能夠使選礦設(shè)備的效率達(dá)到高效，使損耗減少，便于管理及實現(xiàn)自動化。
5．尾礦排放濃度適中，可減少消耗。改善尾礦的排放濃度，對尾礦做出合理化的加工與處理，使在電耗和管理方面的投入降到最小，讓水在使用中可以有效地循環(huán)。
6．選礦廠要在設(shè)備方面加大投資，對選礦廠尾礦的輸送濃度進(jìn)行調(diào)整，選礦廠在設(shè)備得到更新以后，可以提高濃縮設(shè)備或原濃縮池的改造技術(shù)，提高尾礦的排放濃度。
五、選礦設(shè)備的發(fā)展趨勢
當(dāng)前，礦產(chǎn)資源被大面積開發(fā)，資源壓力非常明顯，選礦的粗放式及資源降低自相矛盾，選礦企業(yè)迫切需要先進(jìn)、高效的選礦設(shè)備和更加科學(xué)先進(jìn)的選礦工藝。
1．選礦設(shè)備的精細(xì)化
選礦設(shè)備要做及時的調(diào)整，使其實現(xiàn)精細(xì)化，使礦石的利用率得到提高，使尾礦的回收率不斷增加是廠家的發(fā)展重點。我們要加強各種金屬選礦技術(shù)的研究，使金屬選礦能力提高。比如銅精礦烘干機、河卵石制沙機等各種烘干設(shè)備，當(dāng)前的選礦設(shè)備主要采用了重選設(shè)備及浮選設(shè)備，但是它們的利用率太低，不能符合各種要求，但是，綜合選礦移動站的建設(shè)缺乏移動性，對選礦環(huán)境的要求較高。
2．選礦設(shè)備的可操控性
將來的選礦移動站的各種設(shè)備可以通過拼接技術(shù)來實現(xiàn)，使自己的可操控性有所增強。比如選鋁設(shè)備、精鐵礦烘干機、雙輥破等對石頭起到破碎的功效，再對石頭完成磨粉的功用。
3．選礦設(shè)備的大型化
選礦工藝的發(fā)展與設(shè)備的發(fā)展是一起的，生產(chǎn)技術(shù)對整個選礦工業(yè)的質(zhì)量有一定的影響。未來選礦設(shè)備的發(fā)展趨勢是大型化，對大型設(shè)備的發(fā)展能夠不斷提高我國選礦廠商的裝備水平，使綜合經(jīng)濟(jì)效益有所提高。大型礦石設(shè)備使基礎(chǔ)建設(shè)投資不斷降低，還使占地面積變小，使耗電量進(jìn)一步降低。國際型選礦設(shè)備主要是在大型化方面發(fā)展較快，這一方面也有了較高的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，我國在大型的磨礦、磁選、破碎等設(shè)備的研究中有所進(jìn)步，并取得了一定的成效。
我國礦產(chǎn)資源的特點要做到細(xì)致選礦，還可以促進(jìn)我國一些選礦設(shè)備行業(yè)的興起。在我國鋼鐵工業(yè)的迅速發(fā)展中，新的礦產(chǎn)資源不斷得到開發(fā)，礦石量迅猛增長，我國未來的選礦機械會有更大的發(fā)展。
4．選礦設(shè)備的自動化
選礦自動化可以提高選礦的質(zhì)量與效率，使選礦技術(shù)得到了最大的發(fā)揮，在經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不斷提高的條件下，改善操作條件，解放勞動力，保障安全生產(chǎn)。在選礦和生產(chǎn)過程中，自動化受到了企業(yè)的青睞，磨礦效率得到了改善。
總之，選礦企業(yè)在高效、節(jié)能方面的研究較多，企業(yè)不斷深挖節(jié)能潛力，對節(jié)能提出了更高的要求，通過對各種新工藝、新技術(shù)及新設(shè)備的采用，通過提高生產(chǎn)效率，更新設(shè)備，加強管理使成本進(jìn)一步降低，使選礦企業(yè)能夠與時俱進(jìn)，和諧發(fā)展。
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我公司目前擁有核技術(shù)應(yīng)用項目1臺df5500型核子秤，安裝于一期選礦廠磨選車間，主要用來對皮帶輸送帶上的鐵礦入磨量進(jìn)行計量。此臺核子秤由丹東東方測控技術(shù)有限公司生產(chǎn)，其中含有1枚銫-137放射源，源的出廠活度為1.48gbq（20__年8月22日出廠）。該項目的總投資為25萬元，于20__年9月13日通過__省環(huán)保局審批，項目于20__年12月投產(chǎn)試運行，20__年2月13日取得__省環(huán)保局頒發(fā)的《輻射安全許可證》（證書編號：閩環(huán)輻證[00036]）.
二、輻射安全防護(hù)設(shè)施方面
137cs屬于密封放射源，放射源安放在鉛罐內(nèi)，使用方式為非接觸式測量，放射源（包殼）沒有與被測物料直接接觸，也不會造成放射源損傷。在鉛罐表面和磨選車間傳輸帶均已放置了醒目的電離輻射警告標(biāo)志。
三、管理措施方面
按照《放射性同位素與射線裝置安全許可管理辦法》（國家環(huán)保總局令第31號令）的要求，公司已配備一名具有本科學(xué)歷的安全員專職負(fù)責(zé)輻射安全與環(huán)境保護(hù)管理工作。核子秤工作人員均參加了省環(huán)保廳舉辦的輻射安全與防護(hù)培訓(xùn)，并持證上崗；定期監(jiān)測輻射防護(hù)效果，確保核子秤安全運行。對工作人員進(jìn)行健康監(jiān)測，上崗前健康體檢，上崗后定期體檢。
與此同時，公司建立了完善的核子秤安全管理制度，其中包含了《放射防護(hù)人員崗位職責(zé)》、《核子秤維修制度》、《核子秤安全操作規(guī)程》、《環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)、放射性同位素裝置安全防范規(guī)定》等一系列規(guī)章制度。
四、應(yīng)急救援方面
為有效應(yīng)對可能發(fā)生的放射事故，確保有序地組織開展事故救援工作，最大限度地減少或消除事故和緊急情況造成的影響，避免事故蔓延和擴(kuò)大，制訂了《核子秤放射源泄漏應(yīng)急預(yù)案》，明確了可能發(fā)生事故應(yīng)急處理的職責(zé)、組織指揮、工作程序，做好各項預(yù)防措施，做到安全與操作并行。
一、租期和租金
1、甲方將位于 交由乙方租賃 經(jīng)營。
2、租期為自2013年2月1日起執(zhí)行。
3、租金：甲、乙雙方約定租金（含選礦設(shè)備、廠區(qū)層礦庫及部分生產(chǎn)生活用房）每月租金為人民幣肆萬貳仟元整（42000.00元）每月月后支付；押金：押金為人民幣壹拾萬元整（100000.00元）開工前交付甲方。
4、關(guān)于拖欠租金的問題，經(jīng)甲、乙雙方約定，如乙方不能按合同約定時間向甲方支付租金，每順延一天甲方向乙方收取5‰滯納金，拖欠租金達(dá)10日甲方有權(quán)按乙方違約進(jìn)行罰拉電停止乙方的一切生產(chǎn)活動，拖欠租金達(dá)15日本合同自動終止。
二、甲方的責(zé)任
1、在租賃期內(nèi)甲方向乙方提供選礦廠廠區(qū)及廠內(nèi)選礦設(shè)備的使用權(quán)。
2、甲方保證在合同期內(nèi)，甲方負(fù)責(zé)處理好相關(guān)方面的關(guān)系，創(chuàng)造安定的生產(chǎn)環(huán)境，費用甲方負(fù)責(zé)，但考慮到，乙方的有利條件出于保證乙方生產(chǎn)正常的前提下，乙方應(yīng)與甲方共同協(xié)調(diào)關(guān)處理好相關(guān)問題。
3、在本合同期內(nèi)甲方不得干擾乙方正常的生產(chǎn)活動。
三、乙方的責(zé)任及應(yīng)注意的問題
1、乙方在租賃期內(nèi)，必須遵守國家和地方的法律、法規(guī)合法經(jīng)營，安全生產(chǎn)。
2、乙方必須保證尾礦庫的安全合理使用，如出現(xiàn)跑冒、滲漏、潰壩引起周邊村民鬧事，造成政府的有關(guān)部門如安監(jiān)、環(huán)保、國土等部門的責(zé)令停產(chǎn)處罰，一切后果由乙方負(fù)責(zé)。對運行設(shè)備及尾礦庫人負(fù)責(zé)定期檢查。如有問題應(yīng)立即停止生產(chǎn)進(jìn)行處理。
3、乙方在租賃期間所發(fā)生的經(jīng)濟(jì)債務(wù)與甲方無關(guān)。
4、乙方在租賃期間，要堅持安全第一的原則，保證安全生產(chǎn)，在此期間發(fā)生一切工傷事故與甲方無關(guān)，因政府相關(guān)部門處罰而發(fā)生的相關(guān)費用由乙方負(fù)責(zé)，如造成設(shè)備事用戶，損壞設(shè)備由乙方負(fù)責(zé)修復(fù)。
5、乙方在租賃期內(nèi)不得在甲方廠區(qū)內(nèi)搞堆浸加工，如若違約，甲方有權(quán)終止合同并處罰，由此造成的經(jīng)濟(jì)責(zé)任，全部由乙方承擔(dān)。
6、乙方如果不能按合同期限的約定，中途終止合同，需提前15日書面通知甲方，經(jīng)甲、乙雙方協(xié)商后終止合同，否則乙方應(yīng)承擔(dān)相應(yīng)的違約經(jīng)濟(jì)責(zé)任。
7、乙方應(yīng)按月按時交納電費，由于乙方資金原因不能按時交納電費，拖欠達(dá)7日時，甲方將做停電處理，由此產(chǎn)生的損失由乙方承擔(dān)。
四、設(shè)備維修、改造及其它
1、甲、乙雙方約定，乙方在租賃期內(nèi)使用設(shè)備期間所發(fā)生的維修費用由乙方負(fù)責(zé)，與甲方無關(guān)。
2、本合同期滿后，乙方不在繼續(xù)承租時，乙方須將正常運轉(zhuǎn)的選礦設(shè)備交還給甲方，乙方不得私自拆除、運走自行改造的設(shè)備，球磨機內(nèi)鋼球應(yīng)保持停機時原狀，如乙方發(fā)生以上違約情況甲方有權(quán)滯留乙方存在廠區(qū)內(nèi)的產(chǎn)成品輔料，原料等，由甲方處理。
五、稅金問題
1、甲方是合作市注冊的正式企業(yè)，乙方租賃甲方選礦廠經(jīng)營必須產(chǎn)生相關(guān)稅費，甲、乙雙方約定，乙方租賃期間發(fā)生的相關(guān)稅費由乙方承擔(dān)。
2、如因稅務(wù)檢查，發(fā)現(xiàn)甲、乙雙方經(jīng)營中的偷漏稅問題，造成經(jīng)濟(jì)處罰或影響生產(chǎn)正常進(jìn)行，由乙方負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)解決，發(fā)生的費用由乙方負(fù)責(zé)。甲方有義務(wù)協(xié)助乙方處理相關(guān)事務(wù)。
六、合同終止的相關(guān)問題
1、合同期滿本合同自行終止。
2、由乙方原因提出終止本合同，甲、乙雙方協(xié)商解決。
3、由乙方不能按時支付中發(fā)生特重大人身傷亡事故等違約造成本合同終止，甲方有權(quán)要求乙方退廠，并賠償甲方相應(yīng)損失，必要時甲方有權(quán)以乙方存放在廠區(qū)內(nèi)的原材料輔料、產(chǎn)成品變買抵償甲方損失。
七、其它
1、有關(guān)裝載機問題雙方另行簽定租賃合同。
2、在合同期內(nèi)，如遇上不可抗拒的自然災(zāi)害，或政府行為，使本合同無法履行時，此合同自行終止，余期租金雙方協(xié)商按實際情況解決。
3、本合同未盡事宜，由甲、乙雙方協(xié)商解決，也可簽定補充合同。
4、本合同由雙方法定代表人簽字蓋章之日生效，本合同一式四份，雙方各執(zhí)二份。
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對于尾礦的處理研究，我國起步較晚，但近年來大多礦產(chǎn)企業(yè)已逐步認(rèn)識到這一問題的嚴(yán)重性。歷年來，在選礦過程中造成大量的尾礦堆積，既給環(huán)境帶來危害，又造成資源的浪費，如何減少尾礦污染，提高資源利用率，是當(dāng)前尾礦處理的方向。
尾礦帶來的危害
1、嚴(yán)重污染周圍環(huán)境
尾礦自身帶有超標(biāo)污染物或有害組份，在選礦過程中又加入的各種化學(xué)藥劑殘存在尾礦當(dāng)中，在沒有經(jīng)過處理情況下，直接堆放在地表會嚴(yán)重污染周圍的環(huán)境。選礦中常用的黃藥、黑藥、酚類化合物在水中散發(fā)出特殊氣味，對人畜非常有害。在地表堆放的條件下，尾礦發(fā)生氧化、水解和風(fēng)化，使原本無污染的組份變成了污染組份。流經(jīng)尾礦堆放場所的地表水，通過與尾礦相互作用，溶解某些有害組份，并攜帶轉(zhuǎn)移，擴(kuò)大了污染面，甚至有些礦山的尾礦直接排入湖泊河流中，直接造成水體污染，造成大面積的生態(tài)破壞和環(huán)境污染。一些礦山礦物嵌布粒度細(xì)，為了達(dá)到單體解離，需要將礦石磨得很細(xì)，這樣的尾礦被排到尾礦庫自然干涸以后，遇到大風(fēng)天氣，表面的尾礦砂會不斷地被吹到周邊地區(qū)，導(dǎo)致土壤污染、土地退化、植被破壞，對周邊的生態(tài)環(huán)境會造成嚴(yán)重的不良影響。
2、占用大量土地資源
尾礦堆積占用大量土地。比如我國鐵礦的尾礦占地平均約為鐵礦總占地的11%左右，而有些鐵礦則超過20%。一個年產(chǎn)200萬噸鐵精礦的選礦廠，建一座尾礦庫需占地800~1000畝，也只能維持10~15年生產(chǎn)之用。赤泥是氧化鋁工業(yè)的廢棄物，每生產(chǎn)1噸氧化鋁就需要排出0.9~1.3噸赤泥。到2010年末，我國的赤泥堆存量達(dá)到1億多噸，占地近30000km2。據(jù)工信部等部門制訂的《金屬尾礦綜合利用專項規(guī)劃(2010~2015年)》中數(shù)據(jù)，截至2005年我國尾礦堆放占用土地達(dá)1300多萬畝。而2005年底大宗工業(yè)固體廢物堆積量為108億噸，尾礦則為54億噸。因此，2005年時54億噸尾礦占地1300多萬畝，那么十一五期間增加的40億噸占地約1000萬畝，則至2010年底我國尾礦堆放占用土地達(dá)2300多萬畝。
3、極易造成重大安全事故
國家安監(jiān)總局統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至2009年底，我國共有12523座尾礦庫，其中危庫、險庫和病庫為2098座，普遍存在浸潤線過高、調(diào)洪庫容不夠、壩體裂縫現(xiàn)象嚴(yán)重、壩體安全觀測設(shè)施不健全等重大安全與環(huán)保隱患。另外，四五等小型庫占尾礦庫總數(shù)的95.4%，防范突發(fā)環(huán)境事件的能力較低。據(jù)對我國具有較大規(guī)模的2700多座尾礦庫統(tǒng)計表明，上世紀(jì)80年代以來，我國發(fā)生泥石流和潰壩200余起。如1986年黃梅山鐵礦尾礦庫潰壩，沖倒尾礦庫下游3km2內(nèi)所有建筑，掩埋數(shù)百畝土地，19人在潰壩中死亡；2000年廣西南丹縣大廠鎮(zhèn)鴻圖選礦廠尾砂潰壩，殃及附近住宅區(qū)，造成70人傷亡；2008年山西襄汾“9?8”尾礦庫潰壩事故造成267人遇難。
4、尾礦的廢棄也是礦產(chǎn)資源的巨大浪費。
對于某些性質(zhì)復(fù)雜，在目前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下無甚價值的尾礦，完全可以廢棄不用。但對那些性質(zhì)簡單，投資少，生產(chǎn)加工方便，很有利用價值的尾礦，就應(yīng)當(dāng)加以研究，綜合回收，廢棄就很可惜。因為在開采挖掘過程中需要投入大量的人力、物力、財力甚至人的生命。我們在使用礦產(chǎn)資源時，如不加珍惜，那就是有愧于采礦工人的血汗的。如日用瓷和目前突飛猛進(jìn)的建筑陶瓷所消耗的高嶺土是非常多的，但我國的高嶺土礦山在開采和加工精選過程中，在獲得高嶺土的同時，往往會造成大量的石英、云母、長石等有用非金屬礦產(chǎn)資源的大量浪費。
二、對尾礦的處理措施
1、尾礦再選
尾礦中大多含有各種有色、黑色、稀貴、稀土和非金屬礦物等，是寶貴的二次礦產(chǎn)資源。20世紀(jì)70年代以來，美國、加拿大、德國等國家針對尾礦資源的特點，開展選、冶新工藝和新設(shè)備的研究，建立了一批二次選礦廠，從尾礦中再選了大量有用組份。美國明尼蘇達(dá)州的安尼斯山的二次選礦廠，年處理尾礦100萬噸，從中生產(chǎn)出20萬噸含鐵60%的鐵精礦。僅就從鐵尾礦中回收鐵精礦而言，全國鐵尾礦品位平均11%，最高達(dá)27%，如以回收品位達(dá)61%的鐵精礦，產(chǎn)率2%~3%計算，每年從鐵尾礦中就可增產(chǎn)三四百萬噸鐵精礦，相當(dāng)于投資幾十億元建設(shè)的一個大型聯(lián)合企業(yè)。智利楚基卡馬塔銅礦山采用大浸出槽硫酸浸出―電解工藝，從堆存多年的尾礦中回收銅，每年從中產(chǎn)出銅5.25萬噸，已從尾礦中累計回收了90萬噸銅[1]。我國從上個世紀(jì)末加大了對尾礦綜合利用的研究，如攀枝花釩鈦磁鐵礦，已積存有近億噸尾礦，通過科技攻關(guān)，從尾礦中回收釩、鈦、鈷、鈧，總價值占礦石總價值的60%以上[2]。
2、用作建材
尾礦的整體利用很大部分是應(yīng)用于建材工業(yè)中，作為建材原料。20世紀(jì)60年代，前蘇聯(lián)已開始了尾礦建材的研究和生產(chǎn)。烏克蘭克里沃羅格鐵礦積存的5億多噸尾礦，除將尾礦進(jìn)行適當(dāng)分級后用作混凝土的粗細(xì)骨料外，還用細(xì)粒級的尾礦生產(chǎn)硅酸鹽建材制品。美國絕大多數(shù)尾礦被用作混凝土填料和鋪路材料，以及用鐵燧石巖尾礦制成輕質(zhì)磚。日本將鐵尾礦與10%的硅藻土混合，燒制成輕質(zhì)骨料[3]。礦山采空區(qū)回填是直接利用尾礦最行之有效的途徑之一。膠結(jié)充填采礦法目前已屬于成熟技術(shù)，可以使地下采礦回采率提高20%~50%，并使原來根本無法開采的位于水體下方、重要交通干線下面和居民區(qū)下的礦體能夠被開采出來。
3、土地復(fù)墾
尾礦庫復(fù)墾是解決尾礦庫表面沙化的重要措施。尾礦庫復(fù)墾不僅防止揚沙，而且美化環(huán)境、減少污染，兼具經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境效益。在國際上，礦區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理作為生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容倍受重視。美國、加拿大、澳大利亞、德國、巴西和西班牙等國都制定了專門計劃，政府和企業(yè)投入大量資金進(jìn)行礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理，礦山土地復(fù)墾率已達(dá)到50%~70%以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我國12%左右的復(fù)墾率，不少國家要求新建礦山復(fù)墾率100%[4]。
4、無尾礦選礦工藝的研究
這是選礦藝研究的最終方向，世界各國都很注重這方面的研究?，F(xiàn)在國內(nèi)外有些選廠已經(jīng)做到了無尾礦排放或少量尾礦排放。江蘇吳縣青山白泥礦，現(xiàn)在采取的是無尾礦生產(chǎn)工藝，所有的礦石都得到了很好的利用，因此選礦廠的尾礦堆積地面積小，且排出的尾砂及時地被運走利用。
三、結(jié)語
尾礦綜合利用、變廢為寶，既有效保護(hù)了環(huán)境又充分利用了資源，還提高了土地利用率可謂一舉多得?，F(xiàn)在，世界各國已普遍認(rèn)識到這一問題。因此，礦山企業(yè)應(yīng)加速對尾礦的綜合利用及治理的進(jìn)程，保護(hù)有限的礦產(chǎn)資源、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，走可持續(xù)發(fā)展之路。
參考文獻(xiàn)：
[1]程琳琳，朱申紅.國內(nèi)外尾礦綜合利用淺析[J].中國資源綜合利用，2005，(11):30-32.
[中圖分類號] F407.1 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-10-202-2
1前言
目前，我國尾礦庫的安全管理和環(huán)境保護(hù)工作做得還不夠完善，使得尾礦庫的安全不能夠得到保障，導(dǎo)致尾礦庫對環(huán)境的污染也比較大，因此，有必要研究尾礦庫的安全管理與環(huán)境保護(hù)問題。
2我國礦山尾庫安全管理現(xiàn)狀
我國金屬非金屬礦山每年產(chǎn)出尾礦約3億t，基本上堆存在約1萬1946座尾礦庫中。這些庫中最大設(shè)計壩高260m，超過100m的有26座，庫容大于1億m3的有10座。壩高小于30m的小庫占80%左右，但20%的大、中型庫中堆積的尾礦占全國尾礦總量的80%。由于尾礦庫的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，筑壩、維護(hù)、管理技術(shù)水平較差，缺乏監(jiān)測措施，大量的尾礦庫帶病運行，而且得不到有效的診斷與治理，其安全狀況不容樂觀。自2001年以來，全國共發(fā)生73起尾礦庫潰壩事故，造成500余人死亡，事故起數(shù)和死亡人數(shù)呈逐年上升態(tài)勢，安全形勢十分嚴(yán)峻。
截至2011年5月底，我國共有2369座危、險、病尾礦庫，這是一個巨大的潛在隱患，近些年尾礦庫潰壩事故頻發(fā)，給人民生命財產(chǎn)、社會穩(wěn)定帶來了巨大損失和危害。這些事故的發(fā)生，除了管理因素之外，其主要的技術(shù)原因是對尾礦庫致災(zāi)因素及致災(zāi)機理的認(rèn)識不夠；尾礦壩內(nèi)部隱患未進(jìn)行有效探清；尾礦庫潰壩風(fēng)險分析技術(shù)不成熟；尾礦庫監(jiān)測技術(shù)水平落后，沒有成熟的尾礦庫安全監(jiān)測、預(yù)警系統(tǒng)。因此，我國安全生產(chǎn)市場急需尾礦庫潰壩災(zāi)害的診斷、監(jiān)測與風(fēng)險分析技術(shù)和產(chǎn)品。
我國尾礦庫的監(jiān)測技術(shù)還處于起步階段。尾礦庫的管涌流土、地震液化等壩體內(nèi)部致災(zāi)因素引起壩坡失穩(wěn)的預(yù)警技術(shù)基本屬于空白，其監(jiān)測、預(yù)警技術(shù)的研究成果較少，亟需進(jìn)行攻關(guān)，提高監(jiān)測技術(shù)水平。
3尾礦庫對環(huán)境的影響
3.1對水環(huán)境的影響
礦山企業(yè)在進(jìn)行開采以及選礦的過程中，會形成大量選礦廢水，如果這些廢水進(jìn)入環(huán)境，會對地下水以及地表水造成很大程度的污染。尾礦山在經(jīng)過長期的風(fēng)化與侵蝕后，會借助大氣降水的方式形成滲漏液，然后通過一定的方式形成污染物。在這些污染物中主要存在高濃度的金屬鹽類、酸根離子、硫化物、大量有機物以及其他有害物質(zhì)。這些污染物會通過很多方式流入河流對地表水造成污染。
3.2對土壤的影響
建立尾礦庫，就會占用一定空間大小的土地，這在很大程度上會限制生物與土壤之間物質(zhì)的交換過程，從而影響土壤對重新栽植植被的作用。在尾礦庫施工期間，會進(jìn)行一定程度的土地整理、剝離地表、備料等行為，會對植被進(jìn)行亂砍亂伐，從而形成水土流失的影響。而且土地的大量占用，會因為大氣降水，使得有毒物質(zhì)更多的流入土壤，使得土壤中長期積累重金屬、酸性、堿性等有毒物質(zhì)，使得土壤環(huán)境受到很大程度的破壞。
3.3引發(fā)環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害
礦山企業(yè)在生產(chǎn)過程中，最大的危險源是尾礦庫。尾礦庫是一個存在高勢能的危險源，會形成人造泥石流。由于各種自然因素，如雨水、地震、鼠洞或是一些人為的行為，如存在不協(xié)調(diào)的工農(nóng)關(guān)系、管理不善等問題，這些不利因素的存在會形成很大的安全隱患，會在很大程度上影響工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)以及下游人民的生命財產(chǎn)安全。
4尾礦庫管理的環(huán)保思路
隨著“綠色礦業(yè)“理念的不斷普及和深入，正確協(xié)調(diào)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與自然環(huán)境、資源之間的關(guān)系，走可持續(xù)發(fā)展之路，得到了國內(nèi)礦山企業(yè)的普遍認(rèn)同。為提高尾礦庫的環(huán)保性能，必須做好選址、污染治理和無尾工藝等工作。
尾礦庫的選址十分重要，直接關(guān)系到尾礦庫投資成本的大小和環(huán)保效益的高低。通常尾礦庫需要避開人口密集區(qū)與生態(tài)敏感區(qū)，應(yīng)在設(shè)計階段先選擇多個地址，經(jīng)過認(rèn)真勘察和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選擇最優(yōu)方案。在選址時，需要堅持以下原則：第一，尾礦庫庫容力需要滿足礦山企業(yè)實際生產(chǎn)尾礦量和年限的需求，服務(wù)年限必須保持在5a以上；第二，尾礦庫與選礦廠距離要近，盡量在選礦廠下游，以便于尾礦輸送和選礦廠的生產(chǎn)；第三，尾礦庫盡量遠(yuǎn)離居民區(qū)、名勝古跡、水源地等處，并處于這些地方的下游方向；第四，尾礦庫選址盡量不占農(nóng)田，避免遷移村莊；第五，尾礦庫選址盡量不在可開采礦床和不良地質(zhì)上部，必要情況下需經(jīng)過全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證；第六，庫區(qū)縱深應(yīng)盡量長、口部要小、縱坡要緩、庫容要大、匯水面積要小、排洪系統(tǒng)要小。
污染治理是尾礦庫管理工作中的一個難點問題，相關(guān)管理部門必須要重點處理污染嚴(yán)重的遺留問題，加大治理整頓力度，通過生態(tài)環(huán)境履約金等機制和礦業(yè)秩序治理整頓來營造一個環(huán)境保護(hù)與礦業(yè)生產(chǎn)協(xié)調(diào)發(fā)展的局面。
無尾工藝是礦山企業(yè)發(fā)展的重要研究課題，需要針對實際問題研究合理的處理措施和利用方案，進(jìn)行有計劃的加工再利用，并加大“三廢”的綜合回收利用投入力度，依靠高新技術(shù)將廢棄物轉(zhuǎn)換為建筑材料等有用之物，推廣高效率、低成本的工藝技術(shù)，盡量減少尾礦生成量與堆放量。
5尾礦庫環(huán)境保護(hù)措施
尾礦庫的污染物主要來源于三個方面：①固體懸浮物，這是尾礦水中最主要的污染物，在各種類型的選礦廠中都存在；②礦石中含有污染環(huán)境的重金屬離子，如汞、鍋、砷、鉻、鉛等，這些元素經(jīng)選礦后，仍然存在于尾礦中；③選礦工藝中添加的藥劑分解出組分，如氰、酚以及各種鹽、酸根等。
尾礦庫污染物的擴(kuò)散通常以風(fēng)和水為載體，風(fēng)刮起粉塵污染的灘面和坡面小則數(shù)萬平方米，大則上百萬平方米；有些尾礦粉塵中含有害、有毒元素，后果更為嚴(yán)重。粉塵在向外擴(kuò)散過程中，受風(fēng)向、風(fēng)速、地形等的影響。對于上述污染源，礦山企業(yè)應(yīng)采取以下措施來防治。
（1）尾礦庫管理部門應(yīng)按《環(huán)境保護(hù)圖形標(biāo)志―固體廢物貯存（處置）場》（GB15562.2）設(shè)置環(huán)境保護(hù)圖形標(biāo)志，并按其規(guī)定進(jìn)行檢查和維護(hù)。
（2）對壩面利用廢石塊進(jìn)行鋪設(shè)覆蓋或覆土恢復(fù)植被，以免刮風(fēng)引起尾砂飛揚造成環(huán)境污染，同時可以保土固堤、防止壩體水土流失。
（3）在氣候干燥多風(fēng)的地方，可采用灑水和水幕法治理粉塵。
（4）用覆蓋膜防塵、在尾礦上噴灑一種乳狀溶液的覆蓋劑，以其特有的膠結(jié)性能，使尾礦表面粘結(jié)成一層2}3mm的薄膜，防止尾礦被風(fēng)吹走，這種覆蓋劑無毒，具有溶水性、抗風(fēng)性，且耐雨和抗寒
（5）改進(jìn)選礦生產(chǎn)工藝、加大技術(shù)創(chuàng)新。選礦車間應(yīng)盡量選用對環(huán)境污染小的選礦藥劑，減少污染物進(jìn)入尾礦庫。
（6）提高回水利用率，盡量減少污水的排放量。目前，我國的尾礦回水率一般在70%以下，在國外尾礦回水的循環(huán)利用率已達(dá)80%以上。所以礦山企業(yè)應(yīng)建立回水處理、凈化系統(tǒng)來提高水的循環(huán)利用率。
（7）對于已關(guān)停的尾礦庫，特別是已閉坑礦山的老尾礦庫，相關(guān)部門應(yīng)加強監(jiān)督檢查與管理，不僅要對尾礦壩薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行加固護(hù)坡，同時應(yīng)對表面進(jìn)行固化或無害化處理，如復(fù)土植樹種草、復(fù)土造田等。例如大冶鐵礦在洪山等老尾礦庫上種植梨樹、桃樹等，并種植大片火構(gòu)等藥材林，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
6尾礦庫安全管理措施
一是大力宣傳安全生產(chǎn)法律法規(guī)，貫徹“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的方針。在礦山業(yè)主中牢固樹立“安全生產(chǎn)高于一切”的安全生產(chǎn)意識和法律意識，糾正礦山業(yè)主見利忘義、急功近利的錯誤思想和行為。
二是加強安全監(jiān)管力度，各級安監(jiān)部門要強化重點監(jiān)管。沒有正規(guī)設(shè)計不能施工；沒有正規(guī)施工、監(jiān)理，不能驗收；沒有經(jīng)過合格培訓(xùn)的尾礦庫管理人員不能上崗。尾礦庫的建設(shè)應(yīng)遵循先勘察設(shè)計，后施工建設(shè)，再投產(chǎn)運行的程序進(jìn)行。建設(shè)中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行“三同時”制度，使尾礦庫的主體工程與附屬安全設(shè)施同時設(shè)計、同時施工、同時投入使用。
三是加大相關(guān)安全生產(chǎn)知識培訓(xùn)力度。全面宣傳、普及尾礦庫基本原理和安全管理知識，消除尾礦庫安全管理人員特別是礦山業(yè)主輕視尾礦庫危害的思想。
四是積極向礦山企業(yè)輸出專業(yè)技術(shù)人才。湖南郴州汝城縣礦業(yè)協(xié)會的做法值得參考：礦山業(yè)主們自發(fā)創(chuàng)建礦業(yè)協(xié)會，各會員礦山企業(yè)共同出資，由協(xié)會出面聘請采礦、地質(zhì)、尾礦庫安全管理技術(shù)人員，這些專業(yè)技術(shù)人員輪流巡查各個會員礦山，指導(dǎo)礦山企業(yè)的安全生產(chǎn)技術(shù)管理，彌補了礦山企業(yè)專業(yè)技術(shù)人員不足的缺陷，實現(xiàn)技術(shù)資源共享。同時，還可互相交流切磋，推廣經(jīng)驗，取長補短，共同促進(jìn)尾礦庫安全生產(chǎn)管理工作。
五是處理服務(wù)期滿的尾礦庫。對于已經(jīng)達(dá)到使用年限的尾礦庫，一定要及時進(jìn)行處理，防止企業(yè)繼續(xù)違規(guī)使用。處理時，邀請有資質(zhì)的設(shè)計單位做尾礦庫閉庫工程設(shè)計方案，嚴(yán)格按照設(shè)計方案施工，并上報當(dāng)?shù)匕脖O(jiān)部門和環(huán)保部門驗收批準(zhǔn)，以確保壩體安全、對環(huán)境無污染。
六是建議收取尾礦庫安全管理專項保障基金。向礦山、選場企業(yè)收取尾礦庫維修和治理的保障金，組成尾礦庫安全管理專項保障基金，由國家對該項基金制定統(tǒng)一的征收、管理和使用規(guī)定。這樣可以防止后續(xù)可能出現(xiàn)的安全問題由政府買單。
7小結(jié)
尾礦庫的安全管理和環(huán)保是一項需要長期堅持和履行的工程，在今后很長一段時間內(nèi)，我國尾礦庫的數(shù)量還將不斷的增多，因此，安全管理和環(huán)節(jié)保護(hù)的工程還應(yīng)該重點落實。
