用于对铁矿石选矿工艺中的尾矿进行干堆处理的方法与流程

1.本发明涉及一种主要用于在采矿业中对铁矿石选矿工艺中的尾矿进行干堆处理的方法。

背景技术：

2.铁矿石选矿工艺旨在从(开采矿石)提取产生的材料中分离和富集出铁含量高、经济附加值高的所需材料。在采矿业最常用的工艺包括开采矿石的粉碎(破碎和磨矿)、粒度分级和分选富集(浮选和磁选)等单一操作组成的几个阶段。所述选矿过程还会产生铁含量低、经济附加值低的尾矿材料。由于矿石选矿过程通常涉及加水，所以尾矿通常以泥浆形式产出，并在尾矿库大坝中进行处理。

3.目前，采矿业每年产生数亿吨尾矿。这些尾矿很大一部分在尾矿库大坝中进行处理，这会产生巨大的建设、运营和管理成本，以及严重的环境风险和大坝破裂等重大灾害风险。一旦大坝出现裂缝，就会向环境中排放数百万立方米的尾矿，将使得社区流离失所，河流和湖泊等饮用水储备被污染，当地动植物受到伤害，人类和动物的生计遭受破坏。即使目前已尽最大努力采用了现有技术，但采矿尾矿大坝的破损仍构成了灾难性事故发生的罪魁祸首，对社会、环境和经济将造成严重后果。

4.考虑到这种情况，采矿行业进行了大量投资，以开发一种能够最大限度减少采矿、选矿活动负面影响的方法，特别是尾矿开采产生的影响。因此，旨在开发缓解铁矿石选矿工艺中产生问题的新方法，这成为采矿业的重中之重。

5.有一种替选方案可尽量减少影响，涉及一种能取代在大坝中处理尾矿的方法，即在脱水后将尾矿进行干堆处理。

6.铁矿石选矿作业中产生的尾矿可分为两种类型：

7.·尾矿砂，含约95％的颗粒，粒径大于10μm且渗透系数大。在大多数设施中，此类尾矿是在浮选的单一操作中产生的，但是也可在其他分选富集方式?如磁选过程中获得。

8.·超细尾矿或污泥，通常含60％或更多颗粒，粒径小于10μm且渗透系数小。该尾矿是在脱泥的单一操作中形成，旨在为分选富集阶段(浮选或磁选)准备矿浆。

9.尾矿砂可以用脱水筛或过滤机等设备进行脱水处理。由于产生的尾矿量大，而脱水筛处理能力较小，最可行的替代方法是在过滤机中脱水。

10.超细尾矿可在常规浓密机或高密度(hd?high density)浓密机中脱水，然后再进行过滤，或在膏体浓密机中脱水。每种类型的浓缩都有其局限性，例如，由于当地的地形，不建议在巴西米纳斯吉拉斯(minas gerais)州铁四角(quadrilátero ferrífero)区作业时采用膏体浓缩工艺来作为脱水方式。

11.使用传统工艺对铁矿石选矿中的尾矿——特别是超细尾矿进行脱水时，存在尤其是效率方面严重的操作问题。市场上最有效的脱水技术需要高额资本性支出(capex)和高额运营成本(opex)。因此，对尾矿进行干堆处理的主要挑战之一是是否存在高效且经济可行的脱水方法。

12.在目前技术条件下，存在一些对尾矿进行干堆处理的方法，如boccamino(boccamino,g.d.脱水铁矿尾矿干堆几何学发展——在pico矿山运行的钛铁矿石处理厂(itm?i)中产生的尾矿的案例研究，ufop的硕士论文，欧鲁普雷图(ouro preto)，2017年)。本文包括对科学文献中关于铁矿石尾矿干堆一般信息的调查。所提供的实验数据只能表明在浓缩和过滤步骤后，可以堆放100％的尾矿砂。另一方面，由于浓缩或过滤后的超细尾矿堆放特性不佳，因此废石材料将被插入到堆放的尾矿中。

13.在boccamino描述的方法中，根据所述文件，每个干堆区域均包含了一种类型的尾矿，因此无论何时尾矿不得一起处理，且不得混合。值得注意的是，作者没有提到任何关于干堆长期构造参数和稳定性信息，也未提及任何关于效率和经济可行性的考虑因素。

14.us2018/0111131号美国专利申请中披露了一种综合回收低品位铁矿石中铁的方法。上述过程包括粉碎(破碎和磨矿)、分级、浮选、中间铁精矿再磨、铁精粉选矿，以及随后将组合尾矿进行干堆处理的步骤。

15.us2018/0111131号美国专利申请的主要重点是需要从矿物学角度解放铁颗粒以提高回收率，这使得除了连续分级步骤外，还必须使用特定的磨矿设备。

16.本发明的方法流程与us2018/0111131号专利的方法流程在几个方面存在差异，包括：未考虑由另一个高成本单一操作组成的铁精粉选矿步骤；具有单一的过滤步骤，而不是分别过滤尾矿砂和超细尾矿；混合不同比例的尾矿(80％～90％的尾矿砂)。此外，us2018/0111131号专利未提供有关(粗细颗粒组成)全体尾矿过滤的主要技术挑战信息。us2018/0111131号专利也未列举所使用的过滤设备类型，以及操作所需运行参数。该专利也未提供有关干堆的长期构造参数和稳定性信息。

17.br1120170263963号巴西专利申请的权利要求与us2018/0111131号专利文件相同，描述了一种综合回收矿石(主要是铜和金)中回收有价金属的方法。br1120170263963号专利申请描述了一种方法，所述方法包括粉碎(破碎和磨矿)、分级、浮选、中间铁精矿再磨、铁精粉选矿，以及随后将组合尾矿进行干堆处理的步骤。

18.与us2018/0111131号文件一样，br1120170263963号文件的主要重点是对金属颗粒进行矿物清除，以提高回收率，这使得除了连续分级步骤外，还必须使用特定的破碎和磨矿设备。

19.本发明的方法流程与br1120170263963专利的方法流程在以下几个方面存在差异，包括：

20.·提供铁矿石选矿的具体信息，而非有关化学?矿物学特性明显不同的贱金属的信息；

21.·未考虑到再磨之前的铁精粉浮选步骤，该步骤包括一个明显相关的高成本单一操作，是br1120170263963号文件中所要求的三种实施例中所必需的；

22.·具有一个单一过滤步骤，而非如br1120170263963号专利申请中实施例1和实施例2所述分别过滤尾矿砂和超细尾矿；

23.·未考虑到br1120170263963号专利申请中实施例3所要求的浮选后的分级步骤；

24.·使用不同的材料粒度：br1120170263963号专利申请中的粗颗粒是指粒径大于75μm且小于750μm的颗粒，细颗粒是指小于上述粒径的颗粒，而在本专利申请中，粗颗粒是指小于150μm且大于10μm的颗粒，细颗粒是指污泥颗粒(<45μm)。

25.此外，与us2018/0111131号专利申请一样，br1120170263963号专利申请未提供有关尾矿过滤的主要技术挑战信息。该文件未提及所使用过滤设备的类型，以及操作所需的运行参数。该文件也未提供有关长期堆放稳定性的意见和构造参数。

26.作为本专利申请的目的，在这一背景下开发了本发明所述的方法，并提出了一个经济和技术上可行的解决方案，用于对铁矿石选矿过程的尾矿进行干堆处理，而不是在尾矿坝中处理。

27.发明目的

28.本发明旨在提供一种铁矿石选矿过程中的尾矿进行干堆处理的方法、而不是在尾矿坝中处理。

29.本发明的目的是提供一种可持续的尾矿处理方法，所述方法实现了水资源的有效利用，尾矿产生量明显减少，因此，将大大缩小最终尾矿处理的影响区域。

30.本发明的另一个目的是提供一种在经济上和技术上可行的对尾矿进行干堆处理方法。

31.本发明的另一个目的是证明对尾矿进行干堆处理结构的稳定性和构造可行性。

32.本发明的另一个目的是提供一种对尾矿进行干堆处理方法，所述方法可添加到任何传统的铁矿石选矿厂中，而无需对工艺流程图做任何改变，因为许多传统的工厂主要是在铁四角(quadrilátero ferrífero?mg)区内运行。

技术实现要素：

33.本发明公开了一种对铁矿石选矿过程中的尾矿进行干堆处理方法，所述方法包括以下步骤：浓缩超细尾矿，浓缩尾矿砂，按80％?90％(重量)尾矿砂、10％?20％(重量)超细尾矿(污泥)的比例混合尾矿，加入凝结剂，加入絮凝剂，过滤混合物，过滤后的尾矿堆放。

34.与传统方法不同，本发明提供了一种经济上和技术上可行的对尾矿进行干堆处理方法，其适用于任何传统的铁矿选矿厂，而无需对工艺流程进行任何改变。

附图说明

35.下面结合相应附图对本发明进行详细说明：

36.图1示出了现有技术(1a)与本发明中对尾矿进行干堆处理的路线(1b)比较流程图；

37.图2示出了本发明中对尾矿进行干堆处理方法步骤的详细流程图；

38.图3示出了含80％所述尾矿砂和20％所述超细尾矿的混合物的代表性颗粒大小曲线；

39.图4示出了含90％所述尾矿砂和10％所述超细尾矿混合物的粒度曲线；

40.图5示出了含80％所述尾矿砂和20％所述超细尾矿混合物的压实曲线；

41.图6示出了自卸卡车车轮在用80％所述尾矿砂和20％所述超细尾矿混合物建造的干堆坝上留下的痕迹；

42.图7示出了采用80％所述尾矿砂和20％所述超细尾矿混合物建造的干堆坝完工后的工作广场照片；

43.图8示出了含90％所述尾矿砂和10％所述超细尾矿混合物的压实曲线；

44.图9示出了含90％所述尾矿砂和10％所述超细尾矿混合物分散在干堆坝中的照片；

45.图10示出了在干堆坝分散含90％所述尾矿砂和10％所述超细尾矿混合物3天后的平地照片；

46.图11示出了使用装有荷载的775型越野卡车进行尾矿堆压缩试验的照片；

47.图12示出了在尾矿干堆上植被准备和种植的照片；

48.图13示出了种植植被6个月后的尾矿干堆照片。

具体实施方式

49.本发明可能具有不同的实施例，附图及以下详细讨论中示出了本发明的优选实施例，但应当理解的是，本说明书只是本发明原理的一个示例，而非意在将本发明限于本说明书该所示范围内。

50.除非另有说明，否则以下所示的所有比例和百分率均为重量比。

51.本发明主要涉及一种用于铁矿石选矿工艺中对尾矿进行干堆处理的方法，包括以下步骤：

52.a.在高密度(hd?high density)浓密机中浓缩超细尾矿；

53.b.在常规浓密机中浓缩尾矿砂；

54.c.将尾矿按80％～90％(重量)所述尾矿砂和10％～20％(重量)所述超细尾矿的比例混合，然后添加尾矿混合物预处理1中的凝结剂；

55.d.添加絮凝剂，然后对尾矿混合物进行预处理2操作；

56.e.在立式圆盘真空过滤机中过滤所述尾矿混合物；

57.f.对过滤后的所述尾矿混合物进行堆放。

58.采矿业最常使用的铁矿石分选富集工艺是浮选工艺。实施所述工艺前，需要先执行脱泥步骤，包括除去可能影响浓缩过程效率的超细矿石。

59.一般来说，这种矿石的脱泥是通过水力旋流器设备来完成的。如图1中所示，由超细矿石组成的来自脱泥的溢流，将被引至后续的浓缩工艺中。在此浓缩步骤中，浓缩超细矿石的同时，进行工艺用水回收。如图1a所示，在现有技术中，浓缩超细矿石的目的地是尾矿坝。从脱泥步骤流出的水流被称为底流，然后底流进入浮选步骤。如图1a所示，浮选过程产生的最终产品是铁精矿以及在大坝中进行处理的尾矿砂。

60.本发明使用脱泥产生的所述超细尾矿和浮选产生的所述尾矿砂作为起始材料。如图1b所示，尾矿经过浓缩、混合、处理、过滤和堆放，后文将进行详细说明。

61.浮选产生的所述超细尾矿主要由矸石矿物(主要是石英和高岭土)和铁矿物组成。通常情况下，所述超细尾矿约有60％的颗粒粒径低于10μm，20％的粒径低于3μm，最大颗粒尺寸(top size)接近45μm。

62.浮选产生的所述尾矿砂主要由矿物石英和赤铁矿组成。通常情况下，所述尾矿砂中，约有90％的颗粒粒径低于150μm，50％的颗粒粒径低于75μm，30％的颗粒粒径低于45μm，仅5％的颗粒粒径低于10μm。

63.如图2流程图所示，本发明所述方法的第一步骤是使用高密度(hd?high density)浓密机对所述超细尾矿进行浓缩。

64.使用传统方法对所述超细尾矿进行脱水会带来特别是效率方面的严重操作问题。由于这个原因，建议使用特殊的浓缩设备，如高密度(hd?high density)浓密机。

65.高密度浓密机有能力处理固体质量浓度在20％至45％之间的材料，并获得密度较高、固体质量浓度为35％至55％的底流，以便以后与所述尾矿砂混合。优选地，所述超细尾矿浓缩后的固体百分比为45％至55％。

66.高密度(hd?high density)浓密机的特点是横向高度等于或大于6米，与常规浓密机相比，面积较小，有利于提高底流浓度。

67.如图2所示，本发明所述方法的第二步骤为浓缩所述尾矿砂，与所述超细尾矿浓缩步骤同时进行。浮选产生的尾矿砂构成了含有30％～45％的固体质量浓度和大量气泡的矿浆。常规浓密机有能力将矿浆中的固体质量浓度提高到60％～70％(后续过滤机的最佳效率点)；减少气泡发生，以便通过卧式渣浆泵输送矿浆；并回收水使之在该流程中进行再循环。优选地，所述尾矿砂浓缩后的固体百分比为65％。

68.优选地，图2所示的本发明所述方法的第三步骤为尾矿混合，按80％～90％(重量)的所述尾矿砂和10～20％(重量)的所述超细尾矿的比例混合，并加入用于该尾矿混合物预处理1中的所述凝结剂。

69.在对每种尾矿进行不同比例试验后，建议使用最大90％重量的所述尾矿砂，因为尾矿砂数量越多，干堆建成后的风阻就越大。对于经处理的所述尾矿砂，还应该提供非常有效或积极的抗风阻系统，因为当表面湿度值低于5.5％(采矿湿度)时，大风所携带的颗粒体积非常大。当所述尾矿砂与所述超细尾矿同时存在的情况下，风阻会显著减少。

70.关于所述超细尾矿的使用比例，建议使用最大20％重量的所述超细尾矿，因为超过这个比例，干堆的可操作性性能会显著下降。发生上述情况是因为总过滤尾矿的水分超过了临界水分，超过了材料饱和度的100％，从而给建成干堆坝带来了很大的困难，出现“胶状”行为(卡车试图通过而在干堆坝上产生的大开口)。因此，不得在所述尾矿处理后立即将其压实成干堆。如果使用20％重量以上的超细尾矿，所述尾矿必须在处理后在干堆坝放置4至5天，确保水分减少后才能对其进行压实。上述事实可能影响所述方法的操作性。

71.因此，可得出结论，高效且技术和经济上可行方法的理想比例是使用80％至90％重量的所述尾矿砂，以及使用10％至20％的所述超细尾矿，但是本发明并未限制其他比例的使用。

72.所述尾矿砂与所述超细尾矿的混合将在搅拌罐内进行，搅拌时间为10至15分钟，或直到材料完全均质为。在同一混合罐中，按照100～130克/吨(每吨所述尾矿混合物中的所述凝结剂克数)的比例加入所述凝结剂，然后保持至少10分钟的搅拌。

73.所使用的所述凝结剂必须是一种促进凝结的产品，用于去除悬浮物，进行固/液分离，加速固体沉淀。wd 545pi凝结剂是所述实施例采用的凝结剂，由werdyal tratamento ambiental ltda公司销售。添加所述凝结剂可促进混合物的ph值下降，有利于后续的过滤步骤。

74.根据图2所示，本发明所述方法的第四步骤包括向尾矿混合物中添加所述絮凝剂。添加该所述絮凝剂的目的是将细小颗粒絮凝成长片状，从而提高材料的过滤效率。

75.所述絮凝剂的添加必须在过滤步骤之前立即进行，因为搅拌或泵送产生的剪切力会破坏片状絮凝物，破坏其完整性。鉴于此，建议在紧靠过滤前部的位置安装一个絮凝箱。

76.所述絮凝剂的添加比例为15～30克/吨(每吨所述尾矿混合物中的所述絮凝剂克数)。实施例中采用的所述絮凝剂是由snf floerger公司销售的flopam an 934mpm阴离子絮凝剂粉末。

77.如图2所示，本发明所述方法的第五步骤是在立式圆盘真空过滤机中过滤混合物。当所述絮凝箱中加入所述絮凝剂后，所述尾矿混合物被提交给过滤过程，其过滤速率(tuf)为1.4～2.4吨/小时/平方米。圆盘真空过滤机必须在1～2rpm的速度范围内运行。最终滤饼的水分含量为10％～18％，优选为13％～14％。

78.如图2所示，过滤后的尾矿进入本发明所述方法的最后步骤，即对尾矿进行干堆处理。过滤后的尾矿从过滤厂运送并卸货至处理场所并。

79.采用废石堆放作业中通常采用的施工方法，使得过滤后尾矿具有不同高度的分层。在所述方法中，履带式拖拉机平整(“破碎”)尾矿干堆时，应铺开尾矿，有规律地前进，从而形成均匀厚度层，创建一个新的区域(“广场”)供卡车处理材料。重复该过程，直到达到下一层的最终高度。干堆坝的压实是通过卡车和拖拉机在坝体表面的来往通行来得以实现。

80.因此，虽然只示出了本发明的一些实施例，但应理解为，本领域熟练技术人员可做出各种省略、替换和改变，而不偏离本发明的精神和范围。在任何方面，该等实施例都应被视为仅出于示例目的而非限制本发明的范围。

81.要明确说明的是，所有通过实质上相同的方式发挥相同功能以获得相同结果的元素组合均在本发明范围内。将一种实施方法中的某些元素替换为其它元素也完全在本发明的意图和考虑范围内。还应阐明的是，如所附权利要求的范围所示，这些附图不一定按比例绘制，其本质上仅为示意性附图。

82.提供以下实施例的说明仅用于帮助理解本发明，而非限制本发明的范围。

83.实施例

84.在一个试验工厂进行了铁矿石尾矿处理试验，以评估在技术和操作上对尾矿进行干堆处理的可行性。对铁四角(quadrilátero ferrífero)区(巴西米纳斯吉拉斯(minas gerais)州)内铁矿作业的紧密结构钛铁矿石进行处理，其所产生的尾矿被用于该试验。

85.表1列出了试验工厂测试中使用的所述尾矿砂和所述超细尾矿的平均化学成分。

86.表1——铁矿石尾矿的化学成分

[0087][0088]

第一步包括在一个高密度浓密机(hd?high density)中浓缩所述超细尾矿。获得的底流固体质量浓度为45％～55％。

[0089]

第二步包括在常规浓密机中浓缩所述尾矿砂。使用了一个直径8.2米的常规浓密机，处理能力为110吨/小时，单位面积为0.020平方米/吨/天。由于可能在底流中达到预期固体浓度(60％～65％)，而在溢流中没有大量固体存在(<0.3％)，所以虽已安装了絮凝剂计量投放系统，但并未证明该系统对测试尾矿的必要性。但即使无固体存在，溢流也为浑浊状态，因为浓密机进料中的矿浆或浮选尾矿的ph值在8.4～8.9之间，在此ph值下的超细颗粒分散并以胶体形式流动。

[0090]

第三步包括在搅拌罐中将所述尾矿砂与所述超细尾矿进行混合。应进行多次试验，以观察具有不同所述尾矿砂和所述超细尾矿比例的尾矿混合物的行为。但是，从表2中可以看出，当不超过20％的超细尾矿和90％的尾矿砂的限制时，可获得最佳结果。由此得出的结论是，使用80％～90％重量的所述尾矿砂和10％～20％的所述超细尾矿是高效且技术上和经济上可行方法的理想选择。尾矿混合物均匀混合搅拌时间从10～15分钟不等。

[0091]

图3示出了含80％所述尾矿砂和20％所述超细尾矿混合物的代表性粒度曲线。图4示出了含90％所述尾矿砂和10％所述超细尾矿混合物的粒度曲线。

[0092]

在混合罐本身中，将添加werdyal tratamento ambiental公司销售的wd 545pi原始浓度89％的所述凝结剂。对于含80％所述尾矿砂和20％所述超细尾矿比例的混合物试验，所述凝结剂的添加量为114克/吨(每吨尾矿混合物中的凝结剂克数)。对于含90％尾矿砂和10％所述超细尾矿比例的混合物试验，所述凝结剂的添加量为116克/吨(每吨所述尾矿混合物中的所述凝结剂克数)。混合罐加入所述凝结剂后，搅拌10分钟。所述凝结剂的加入使得混合物的ph值从8.5～9.0降至6.0～8.0。酸度的增加有利于随后的过滤步骤。

[0093]

第四步包括在所述尾矿混合物中加入由snf floerger公司销售的flopam an 934mpm阴离子絮凝剂粉末，稀释度为0.5％。对于含80％所述尾矿砂和20％所述超细尾矿比例的混合物试验，所述絮凝剂添加量为21克/吨(每吨所述尾矿混合物中的所述絮凝剂克数)。对于含有90％所述尾矿砂和10％所述超细尾矿比例的混合物测试，所述絮凝剂添加量为18克/吨(每吨所述尾矿混合物的所述絮凝剂克数)。所述絮凝剂应在絮凝箱中加入，所述絮凝箱应紧靠圆盘真空过滤机的前方。

[0094]

所述方法的第五步包括在立式圆盘真空过滤机中过滤所述混合物。使用带10个直径为6米圆盘的flsmidth过滤机，过滤面积47m2。

[0095]

如表2所示，加入所述絮凝剂后，应立即对所述尾矿混合物进行过滤过滤速率(tuf)从1.4～2.4吨/小时/平方米不等。最终滤饼的水分含量约为14％。圆盘真空过滤机应在1～2rpm的速度范围内运行。

[0096][0097]

表2——圆盘真空过滤机中过滤所述尾矿混合物的结果

[0098]

圆盘过滤机中使用了不同供应商的两种类型的滤布，两者都性能良好。包括：

[0099]

·casfil供应商：100％聚丙烯纤维；单丝纱；缎纹组织；重量285g/m2；厚度0.48mm；空气渗透率36m3/min/m2；压光表面处理。

[0100]

·valmet供应商：pt2031 sk滤布；单丝纱。

[0101]

使用的特殊泥浆泵型号为nash?krogh(出口直径φ＝1.5"x转子直径φ＝9")，事实证明其为替代气压腿的绝佳选择。

[0102]

所述絮凝剂的使用实现了良好的过滤性能，同时不会影响滤布的使用寿命，滤布使用寿命保持在2100小时左右，不会发生堵塞，也无需使用洗涤水。

[0103]

随之，过滤后的所述尾矿进入干堆处理阶段。过滤后的尾矿从过滤厂运到处理场，由履带式拖拉机将其卸下、分散和分层。

[0104]

建造的第一个实验干堆尺寸为：长160m，宽60m，高8.2m。该实验干堆按分层进行建造，高度600mm～4000mm。随后建造的干堆尺寸根据相关岩土工程师员的经验而有所不同。

[0105]

对所有分层进行的测试，岩土工程结果均良好。600mm～1000mm之间的分层具有接近最佳含水量的压实度，被确定为具有最佳的可操作性。

[0106]

干堆坝的压实是通过卡车和拖拉机在坝体表面的交通运输来完成的。表3列出了干堆中的临界含水值。

[0107]

表3——所述尾矿混合物过滤和堆放的平均结果

[0108][0109]

含80％所述尾矿砂和20％所述超细尾矿的混合物，在圆盘过滤机出口处显示的平均岩土水分在17.0％左右，整体性能良好，但有时会发现水分将阻碍干堆坝活动的实施，如图5所示。对于这些情况，有必要将材料静置干燥一天(平均时间)，以便水分流失，使材料可用于实验坝体的构筑。如图5所示，从17.5％的湿度开始，材料已达到饱和区，因此达到了难以加工的水平(“胶状”行为)，但这并未使操作变得不可行。

[0110]

根据现场观察，所述干堆场是令人满意的，并且建议上述比例用于工业规模的过滤尾矿干堆项目，尽管发现经过过滤机出口后的材料在可操作性方面存在一些困难，如图6所示(20～30cm之间的车轮痕迹)。图7是完成填埋后的工作广场。

[0111]

含90％所述尾矿砂和10％所述超细尾矿混合物的可操作性最佳，未观察到存在接近临界含水量的湿度值，干堆坝建设中也未出现任何困难。图8中所示为饱和区以下的过滤机出口湿度的变化。

[0112]

如图8中所示，从19.0％的湿度开始，材料已达到了饱和区，从而达到了难以操作的程度。尾矿的岩土工程平均含水量为16.8％，具有良好的可操作性。该实验性干堆在过滤和建设的可操作性方面取得了令人满意的结果。

[0113]

图9展示了含90％所述尾矿砂和10％所述超细尾矿的混合物在分散材料后的行为，图10展示了分散材料3天后的平地状态。

[0114]

干堆建成后，用一辆型号为775装载了约60吨废石越野卡车进行测试。如图11所示，对于含80％所述尾矿砂和20％所述超细尾矿的混合物建造的干堆，所述卡车对地面的压缩量与建造干堆常用的履带式卡车相当。这个测试验证了仅使用履带式卡车建设的其他干堆的可操作性方面的所有观察结果。

[0115]

实验性干堆坝在过滤和建设的可操作性方面显示了优异的结果，此外，现场和实验室的岩土工程测试也取得了令人满意的结果，因此，建议在未来项目中使用过滤尾矿进行干堆处理。所采用的设计标准和假设应根据干堆的几何构造及其基础特点来确定。

[0116]

同时还测试了在干堆上种植植被的三种形式，即(i)直接种植在尾矿上，(ii)种植在植被网上，(iii)使用表层土壤种植。

[0117]

图12示出了2017年10月3日植被准备和种植当天的干堆照片。图13示出了6个月后，在含80％所述尾矿砂和20％所述超细尾矿的干堆坡上种植取得结果的照片。在所有情况下，结果都相似，正如预期，表土层上的种植表现更好。然而，在工业应用中，随着尾矿堆的不断演变，存在可能无法获得足够表土层的风险。也就是说，对于工业项目，建议考虑使用生态植被毯与水力播种相结合的方式，施加大量种子和种植投入。技术特征：

1.一种用于对铁矿石选矿工艺中的尾矿进行干堆处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：a.在浓密机中浓缩超细尾矿；b.在浓密机中浓缩尾矿砂；c.将所述尾矿砂与所述超细尾矿混合，然后加入凝结剂对尾矿混合物进行预处理1；d.加入絮凝剂，对所述尾矿混合物进行预处理2；e.过滤所述尾矿混合物；f.堆放所过滤的尾矿。2.根据权利要求1所述的用于对尾矿进行干堆处理的方法，其特征在于，所述步骤a)包括高密度(hd)浓密机。3.根据权利要求1所述的用于对尾矿进行干堆处理的方法，其特征在于，所述步骤b)包括常规浓密机。4.根据权利要求1所述的用于对尾矿进行干堆处理的方法，其特征在于，所述步骤c)包括将所述尾矿砂和所述超细尾矿分别以80％～90％和10％～20％的重量比例混合形成的所述尾矿混合物。5.根据权利要求1所述的用于对尾矿进行干堆处理的方法，其特征在于，所述步骤c)包括按100～130克/吨(每吨所述尾矿混合物中所述凝结剂的克数)的比例添加所述凝结剂。6.根据权利要求1所述的用于对尾矿进行干堆处理的方法，其特征在于，所述步骤d)包括按15～30克/吨(每吨所述尾矿混合物中所述絮凝剂的克数)的比例添加所述絮凝剂。7.根据权利要求1所述的用于对尾矿进行干堆处理的方法，其特征在于，所述步骤e)包括在立式圆盘真空过滤机中执行所述过滤。8.根据权利要求1所述的用于对尾矿进行干堆处理的方法，其特征在于，所述步骤e)包括使得最终过滤饼的含水量为10％～18％的所述过滤。

技术总结

本发明公开了一种对铁矿石选矿工艺中产生的尾矿进行干堆处理、取代尾矿坝处理的方法，具体包括浓缩超细尾矿、浓缩尾矿砂、将尾矿砂和超细尾矿分别以80％～90％和10％～20％的重量比混合形成尾矿混合物、添加凝结剂、添加絮凝剂、过滤尾矿混合物、将所过滤的尾矿堆放等步骤；与传统方法不同的是，本发明提倡一种经济上和技术上可行对尾矿进行干堆处理方法，其适用于任何传统铁矿石选矿厂，无需对工艺流程进行任何改变。艺流程进行任何改变。艺流程进行任何改变。

技术研发人员：N

受保护的技术使用者：淡水河谷公司

技术研发日：2020.05.13

技术公布日：2021/12/24