攀枝花某抛尾生产线抛尾废石混合堆置模式研究.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2024 年 01 月 09 日 作者简介:王永恒(1982),男,汉族,陕西安康人,本科,高级工程师,中冶长天国际工程有限责任公司,研究方向为矿山总图设计。-45-攀枝花某抛尾生产线抛尾废石混合堆置模式研究 王永恒1 钱玉彪2 王敬旗1 1.中冶长天国际工程有限责任公司,湖南 长沙 410119 2.攀钢集团攀枝花新白马矿业有限责任公司,四川 攀枝花 617200 摘要:摘要:随着我国钢铁工业高速增长,为提高铁矿石的保障能力,越来越多矿山开始利用低品位矿,该措施提高了矿产资源的回收利用水平,减少了资源的浪费与损失,符合国家提倡的节能减排、节约资源、保护
2、矿产资源的政策,有着十分重要的社会意义。但在低品位矿加工处理过程中,不可避免地会产生一定的抛尾废石。为安全有效地处置抛尾废石,本文基于对其性质的研究,提出抛尾废石与采场废石进行混排的方案,并对各种混排模式进行分析和研究,提出了一条抛尾废石堆置的新思路。关键词:关键词:抛尾废石;混合堆置;稳定性分析 中图分类号:中图分类号:TD853 0 引言 合理开发利用低品位矿石,在选矿工艺流程前加入抛尾工序,可在矿石进入选别流程前较大程度地去除废石,可提高入选矿石品位,减少后续入磨矿量,降低尾矿产出率,这将大幅度降低选别成本,改善企业的经济效益。抛尾废石一般产生于预选、干磁选等工序,废石粒径介于 0-40
3、mm,形态为石子、石粉等。由于现行规范未对其明确性质,在矿山设计和管理中面临如何处置抛尾废石问题,这些问题值得设计者分析和研究。1 抛尾废石处置方式研究 抛尾废石可能的堆置方式可分为以下几种形式:(1)作为尾矿进入尾矿库堆置;(2)作为废石单独进行堆置;(3)作为废石进入现有排土场混合堆置。1.1 作为尾矿进入尾矿库堆置 一般意义的尾矿产生于矿石经破碎、筛分、磨矿、浓缩工序之后,得出的有用成分含量低的产品,其特点是产生于选矿工艺流程的末端、粒度细(-200 目占70%以上)、浆体运输,堆存于尾矿库。但抛尾废石产生于破碎、干磁选工序,与尾矿区别在于粒度较大,呈固态颗粒状。故抛尾废石产生的工序及物
4、料性质与一般尾矿有很大区别。同时尾矿粒度较小需加水浓缩,呈浆体后采用管道输送。而抛尾废石粒度较大,若采用管道输送,需由磨机细磨后二次造浆,增加不必要的生产工序,造成资源浪费;若采用汽车运输,运输费用较高。一般低品位矿采取外委代加工模式,加工企业没有自有矿山,无法获批尾矿库建设。若采取商业排尾模式,排尾费用可高达 25 元/t(攀枝花地区)。故从实际操作和经济上来看,抛尾废石进入尾矿库是不适宜的。1.2 作为废石单独进行堆置 破碎生产线抛尾产生的废石,虽经过一定的选别工序,但其属于小颗粒(0-40mm)干料,性质与采场废石相似,物理性质介于块状废石与强风化土料之间,可设置排土场单独堆置。但为抛尾
5、废石单独建设排土场,不可避免的征用大量的土地,一定程度上对当地的自然环境造成破坏,打破区域生态系统的平衡;排土场属于矿山企业重大安全危险源,新设置排土场增加了企业安全管理难度。故抛尾废石料作为废石进行单独堆置,存在环保和安全上的隐患。1.3 作为废石进入现有排土场混合堆置 将抛尾废石料排入现有容积富裕的排土场,可减少对当地环境的影响,抛尾废石与采场废石排弃作业统一管理,降低企业重大危险源数量,同时避免新排土场的建设。故抛尾废石料作为废石进入现有排土场混合堆置的模式,在社会、安全及经济上都能取得一中国科技期刊数据库 工业 A-46-定的效益。2 工程案例 攀枝花市某企业负责加工处理矿山表外矿,新
6、建废弃钒钛磁铁矿综合利用项目抛尾生产线一条。产品方案为:原料 TFe 含量 15.00%,规格矿 TFe 含量25.00%。表外矿处理能力为 500 万 t/a,破碎流程采用三段开路破碎干式磁选抛尾,经抛尾后得到规格矿142 万 t/a,产生抛尾废石 358 万 t/a。抛尾废石分三种类别,其中抛尾碎石 102 万 t,抛尾砂粒 188 万 t,抛尾粉粒 68 万 t。抛尾废石粒径 0-40mm,其中 5-40mm占比 40%,0-5mm 占比 60%。矿山每年剥离采场废石约33003800 万 t,抛尾废石约占总排土量的 8.2%9.8%。矿山自有 1 号排土场设计容积 4.133 亿 m3
7、,容积富裕 1820 万 m3 可供抛尾废石堆置。3 环境影响评价 对抛尾废石进行浸出性(铜.锌.镉.铅.六价铬.汞.砷.硒.无机氟化物.氰化物.pH)检验,分析项目及结果见下表 1。对比国家标准(GB 5085.3-2007)浸出毒性鉴别标准,结果如下:该抛尾生产线抛尾废石水浸、酸浸浸出液中所分析的元素铜、锌、镉、铅、六价铬、汞、砷、硒、无机氟化物、氰化物等含量均低于国家标准(GB 5085.3-2007)中浸出液中危害成分浓度限值。判定抛尾废石料不属于具有浸出毒性特征的危险废物。4 单台阶混排模式研究与评价 4.1 单台阶混排模式研究 抛尾废石混合料排往 1 号排土场可采用分区堆置及混合堆
8、置方式,排土场单台阶排土模式可分为以下类别。模式 A:在排土场划定的区域内,抛尾废石集中堆置。其与采场废石采用水平分层堆置,前端至排土线前沿、尾端至原始地形。根据抛尾废石前缘压覆采场废石厚度,按 0m、10m、20m 不同厚度,该模式划分为模式 A1、模式 A2、模式 A3。模式 B:抛尾废石与采场废石采取水平方向夹层形式排放,根据抛尾废石重量含量 10%、15%、20%,该模式细分为模式 B1、模式 B2、模式 B3。模式 C:抛尾废石与采场废石采取纵向方向夹层形式排放,抛尾废石位于夹层中间。根据抛尾废石重量含量 10%、15%、20%,该模式细分为模式 C1、模式 C2、模式 C3。模式
9、D:将抛尾废石按重量含量 10%、15%、20%与采场废石进行预混合,按一种混合料进行排置,混合物前端至排土线前沿。该模式细分为模式D1、模式D2、模式 D3。模式 E:在模式 D 基础上,混合物前端压覆较大厚度的采场废石(厚度20m)。该模式细分为模式 E1、模式 E2、模式 E3。4.2 单台阶混排模式稳定性评价 4.2.1 参数取值 根据相关地质勘察资料及抛尾废石物理力学实验参数,各土层参数见下表 2。表 1 分析项目及结果 水浸 铜 锌 镉 铅 六价铬 汞 砷 硒 无机氟化物 氰化物 PH mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/
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