众所周知,铁矿石是当前利用较广,用量较多的一大战略性矿产资源,但在铁矿石开发过程中,随之产生的铁尾矿也是逐年增加,由此不可避免地带来了一系列问题,也进一步刺激了铁矿尾矿处理及综合利用的发展。
目前,常见的铁矿尾矿处理主要有三种方法:一是对铁矿尾矿进行再选,二次回收尾矿中具有回收价值的矿物;二是对铁矿尾矿进行干排,干排后的尾矿可进行二次利用;三是利用铁尾矿填充采空区。
1铁矿尾矿处理 - 尾矿再选
据统计,我国铁尾矿平均品位达11%以上,部分矿山由于过去粗放式开采,选富弃贫。仅以全铁的平均品位来计算,我国铁尾矿中相当于存有铁8亿吨,是一笔非常宝贵的财富。在铁矿资源日益紧缺的情况下,加强铁尾矿再选回收铁显得尤为重要。
根据铁尾矿矿石性质的不同,常采用磁选法、重选法对尾矿中具有回收价值的矿物进行回收再选。
部分铁尾矿中铁赋存于磁铁矿以及弱磁性的赤铁矿、褐铁矿中,而脉石矿物主要为不具有磁性的石英、方解石等,二者的磁性差异决定可用磁选法来回收尾矿中的铁。
经过2-3段磁选,如采用高梯度磁分离法用于磁性矿物的预富集,与重选法的摇床工艺或离心机工艺配合使用,获得铁精矿或钛铁精矿。
02重选法
在重选法用于铁尾矿再选回收铁中,螺旋溜槽用于铁尾矿的预先抛尾,摇床用于强磁选精矿的再选。当处理细粒矿石时,摇床的精矿回收率偏低,此时可将离心机常与强磁选机搭配使用,适用于35-45品级铁次精矿的提质。
2 铁矿尾矿处理 - 尾矿干排
铁矿尾矿尾矿排放方法主要有湿排与干排两种。其中,尾矿湿排是一种传统的尾矿排放方式,存在隐患较多,已逐渐被淘汰。尾矿干排是近年来兴起的一项新的尾矿处理工艺,缓解了尾矿库库容压力,减少了尾矿库安全隐患,增加了尾矿再利用手段。
通常,尾矿干排工艺系统主要由渣浆泵、水力旋流器、高效化改造浓密机、高频高效脱水筛、厢式压滤机及矿浆输送装置等构成。
尾矿经渣浆泵输送至水力旋流器进行浓缩、分级,水力旋流器沉砂进入高频高效脱水筛脱水处理,溢流则进入高效化改造浓密机浓缩处理。高频高效脱水筛处理后的粗粒尾矿经皮带运输机运输到料场堆存。其中,高效化改造浓密机浓缩处理后的尾矿由渣浆泵输送至厢式压滤机,滤饼自卸到皮带运输机上,将细粒尾矿运输到料场堆存。
铁矿尾矿干排方式大大节省了传统尾矿库建设费用和常规维护费用,实现了回水充分利用,避免了尾矿库溃坝、漫坝和垮坝风险。在前期尾矿堆存设施建设费用上,尾矿干排较尾矿湿排节省30%左右,在同一面积土地上堆存尾矿数量增加20%-30%左右。在后期尾矿综合回收利用时,干堆尾矿更易于回采和利用,符合当前国家对于尾矿排放的各项政策,具有明显的社会、经济效益,为实现无尾矿山和绿色矿山开发奠定了基础。
3铁矿尾矿处理 - 填充采空区
近年来,随着充填采矿法和充填工艺的迅速发展,利用尾矿充填采场的铁矿尾矿处理方法来进行生态恢复也得到了广泛的应用。鉴于部分矿山地形不适合建尾矿库,所以利用铁矿尾矿填充采空区也就为其提供了有效且经济的方法。
常见的铁尾矿填充采空区方法主要有两种:
该方法将脱水铁尾矿与水泥、粉煤灰等混合形成充填骨料,利用管道自流将充填浆料送入采充区来填充。
该方法将以铝酸盐、硫铝酸盐为主的甲料和以硬石膏、生石灰、促凝剂为主的乙料,分别制浆输送,在填充前进行混合,再用管道自流将充填浆料送入采充区。