矿山尾矿处理，旋流器、脱水筛、浓密机在尾矿干排中的应用

矿山尾矿都是难处理的问题之一，它和建筑垃圾的污染问题并列为几大污染难题。我尾矿排放量大，矿山企业每年产生的尾矿约有10亿t，目前堆存的尾矿已高达80.51亿t，而综合利用率仅为8%左右。尾矿干排技术是近年来内外逐渐兴起的新的尾矿处理技术，可大幅度减少尾矿输送量，提高尾矿的回水利用率，具有广阔的应用前景和经济社会效益。

尾浓缩-压滤(过滤)工艺

在尾矿干排技术兴起初期，尾浓缩-压滤(过滤)是主流工艺，虽然该工艺与传统尾矿库储存相比具有的优势，但在应用的过程中也发现了大量的问题，包括一次性投资高、运营成本高和占地面积大等。

为了解决这些问题，有关研究机构立足于尾矿处理方向，以实现尾矿的完干排为目标，开发了尾矿分级脱水-浓缩干排工艺。

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尾矿分级脱水-浓缩干排工艺

尾矿分级脱水-浓缩干排工艺系统主要由旋流器、脱水筛、无耙浓密机以及矿浆输送装置等构成，工艺流程如图1所示。

选矿厂尾矿浆由厂区泵送至尾矿干排系统泵池，然后用给料泵输送至旋流器，旋流器分级后底流排入脱水筛，筛上物作为粗粒尾矿堆存，筛下物返回泵池，形成闭路；旋流器溢流自流入无耙浓密机，由浓密机排出的高浓度尾矿，可根据现场需要直接加工建材或通过压滤进一步脱水干堆；澄清水经泵送返回选矿厂回水水池。

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关键工艺设备

1）多段变锥旋流器

多段变锥旋流器(如图2所示)与常规旋流器不同之处在于：它采用多段变锥结构，第1段锥体角度较大，使旋流器内流体的切向速度达到大，增大离心力场；第2段锥体较小，锥段长度较大，使被处理矿浆在此有的时间和空间进行交换；第3段锥体带有较大的锥体角度和直段结构。同时，采用渐开线型进料方式，可增加处理量，减小磨损。

旋流器底流浓度高、产率大、分级粒度细、分级效率高，较常规旋流器其分离粒度D50可细20%～30%。

2）无耙浓密机

无耙浓密机(如图3所示)是山东科技大学的技术。设备主要由给料装置、沉降锥、防堵锥和底流排放装置组成。它具有的自稀释给料装置，有利于加快沉降速度；在过渡区布置有沉降锥，可增加沉降面积，提高浓缩效率；在压缩区布置有防堵锥，安装于排料口的正上方，缓解排料口上方物料的压力，防止排料口堵塞；底流排放装置由圆柱形排料井和排料泵组成，为了防止堵塞，在排料井内安装机械防堵装置。

该设备与传统浓缩设备的区别在于：无耙架装置、高径比大，具有结构简单、占地面积小、浓缩效率高以及维护量小等特点，尤其对于细粒及微细粒尾矿的浓缩具有显著的优势。

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工艺优势

分级脱水-浓缩干排工艺除具有一般干排工艺的优势之外，还具有以下突出的特点：

(1)旋流器的多段变锥结构提高了分级效率，分离粒度较常规旋流器可20%~30%，为干排工艺的运行奠定了基础；

(2)通过无耙浓缩机的引入，从根本上解决了细粒及微细粒尾矿脱水的难题，为干排工艺的运行提供了保障。

尾矿分级脱水-浓缩干排工艺可低成本、地实现尾矿的干堆排放及水的循环利用，尤其是无耙浓缩机的引入，从根本上解决了细粒及微细粒尾矿脱水的难题，为尾矿综合利用了新途径，目前已在多个矿山得到了成功的应用。