板框厢式隔膜压滤机
引言
我国铁矿石资源品位低，选矿比高，铁矿石年产量大约15亿t，而尾矿量高达10亿t以上。因此，尾矿处理在矿山生产中显得尤为重要，亦是保证矿山正常生产的重要环节。尾矿的传统处理方式是排放至尾矿库，但由于安全及占地等原因，此处理方式已不能满足大部分矿山未来的正常生产运行。尾矿干排是近年来国内逐渐兴起的一项新的尾矿处置新工艺，目前已在国内较多矿山取得了成功的应用。为此，河北某矿山采用尾矿干排工艺处置尾矿，并取得了满意的效果。
1尾矿干排
1.1尾矿干排简介尾矿干排是指经选矿流程输出的尾矿浆经多级浓缩后，再经高效脱水设备处理，形成含水少、易沉淀固化的矿渣，然后运至固定地点进行干式堆存。尾矿干排可提高尾矿的回水利用率，减少尾矿输送量，降低尾矿坝溃坝等安全事故的发生。将尾砂浓缩脱水后，可利用废弃矿坑堆存，也可堆存至尾矿库，可延长尾矿库或尾矿坝的服务年限，减少尾矿处理的运行和管理成本，还可开发不具备建设尾矿库条件的矿山，应用前景广阔、经济效益和社会效益显著。
1.2常见工艺根据尾矿种类不同、颗粒不同、浓度不同、含泥量不同，尾矿干排工艺一般有以下几种:
(1)浓缩机+泥浆泵，底流泵送至尾矿库工艺。适合中、大型矿山，能够减少70%左右的尾矿浆输送量，年节电费可达几十万至几百万元，节电效果显著;具有工艺简单、效益明显的优点，但需要建设尾矿库。
(2)浓缩机(或旋流器)+振动脱水筛工艺。适合粗颗粒不含泥类尾矿，且对回收水质量要求不高，最终干矿含水＜20%;具有工艺简单、造价低的优点。
(3)旋流器分级+浓缩机+过滤机工艺。适合尾矿量较大，含泥量10%以下，最终干矿含水＜18%;具有工艺顺畅、干堆效果理想等优点。
(4)旋流分级+震动筛脱水+浓缩+过滤机(压滤机)工艺。适合任意种类矿浆，干矿含水＜20%。该工艺设备选择时，含泥量较少的可选择圆盘过滤机、真空带式过滤机，含泥量较多则适合选择压滤设备;具有应用广泛、工艺成熟可靠、干堆效果理想等优点。
2尾矿干排工艺在河北某矿山的应用
2.1河北某矿山生产现状河北某矿山年处理铁矿石230万t，年产尾矿79.35万t。选矿流程采用磁滑轮预先抛尾、1段开路自磨、1段闭路球磨、3段弱磁选别，选别后的最终尾矿浆通过2台直径53m的浓缩机浓缩后，溢流水供选厂循环使用，底流矿浆给入隔膜泵，通过11km的尾矿管线输送到尾矿库。2015年底通过实测后确定尾矿库剩余库容量为115.40万m3，按现年生产能力计算，尾矿库只能再使用2.2a，即到2017年底尾矿库将进入闭库期，所以解决尾矿堆存问题成为维持选厂正常生产的当务之急。
2.2尾矿干排工艺选择为解决现有尾矿库库容不足的问题，决定采用尾矿干排的排放方式进行改造。根据尾矿性能相关试验结果，浓度为80%的尾矿安息角为51.1°，自流坡度为51.8%，具有较好的堆存效果。所以，改造最终处理尾矿浓度控制在80%以上，不同浓度的尾矿实际堆存效果见图1。
参考尾矿干排生产实践结果及尾矿性质，最终确定采用“旋流器+高频振动脱水筛+浓缩机+厢式压滤机”的尾矿干排工艺，工艺流程见图2。
旋流器沉砂经高频振动脱水筛脱水后，筛上粗粒产率达65%以上，含水量低于18%;旋流器溢流细颗粒部分经浓缩后通过厢式压滤机处理，干料含水量在10%～20%，满足现场工艺要求。
2.3尾矿干排主要设备水力旋流器作为一种利用离心力强化固液分离的设备，在尾矿浓缩脱水中表现出一些特殊的优势，其具有结构简单、造价低、占地面积小、处理能力大、底流浓度高等特点，被广泛用于矿山领域。高频脱水筛结构合理，独特新颖，采用振动电机作激振源，物料进行抛掷运动，由于高浓度的给入，会使粗粒物料在脱水筛筛板表层沉积，颗粒间相互搭桥作用形成一层透水不透颗粒的脱水层，因此筛上物往往具有较高的产率和较高的细度，干尾矿含水率可达到10%～20%。为了高效利用已有资源，减少项目投资，此次改造浓缩设备考虑利用现有已停用的NT-45周边齿条传动浓缩机。厢式压滤机之所以能蓬勃发展并被尾矿干排处理广泛应用，其最大的优越性就是滤饼水份低、能耗少，适用于中细粒级物料，在矿浆颗粒－0.037mm粒级占95%的情况下仍可使用，干尾矿含水率可达到15%～25%。尾矿干排工艺主要设备见表4。
2.4投资及成本该改造项目建设总投资为2610.97万元，其中工程费用为1915.32万元，工程建设其他费用为458.29万元，预备费用为237.36万元;单位运营成本为6.42元/t，与原尾矿处理运营成本9元/t相比，年节约成本近205万元。
3结论
(1)河北某矿山尾矿采用“旋流器+高频振动筛+浓密机+厢式压滤机脱水”干排工艺后，干尾矿含水率低于20%，产率达100%，实现了全尾砂干排，解决了尾矿库库容不足，影响矿山正常生产的问题，而且该项目的实施，可节约尾矿处理成本近205万元/a。
(2)尾矿干排工艺投资相对较小，并可获得可观的经济效益;将尾矿浓缩脱水后堆存，可节省占地面积，减少环境破坏，消除尾矿库的安全隐患，经济效益、社会效益显著。
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