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黃金礦山尾礦壓濾干式堆存工藝，很多年前就應(yīng)用于黃金礦山尾礦的處理工藝上。山東歸來(lái)莊金礦在這方面做的就比較成功。這種工藝與常規(guī)濕式堆存工藝相比有較大的創(chuàng)新，已溶金的回收率有明顯地提高，充分利用了礦產(chǎn)資源，降低了選礦單位成本。并對(duì)礦山企業(yè)在尾礦庫(kù)難找、難建、投資大的地區(qū)，不建尾礦庫(kù)建小型尾礦堆場(chǎng)，在洼地或平地干式堆存尾礦定期覆土復(fù)耕，還地于民等方面開(kāi)創(chuàng)了-條新路。同時(shí)企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中也獲得-定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，很值得我們借鑒。

尾礦壓濾干式堆存簡(jiǎn)介

歸來(lái)莊金礦地處魯西南丘陵地區(qū)，采礦為露天開(kāi)采。選礦采用全泥氰化鋅粉置換提金工藝。20世紀(jì)90年代初建成日處理120t規(guī)模的試驗(yàn)選礦廠(以下稱試選廠)，改造尾礦設(shè)施變尾礦濕式堆存改為壓濾干式堆存。尾礦堆場(chǎng)距選廠約2km。1992年開(kāi)始設(shè)計(jì)日處理350t規(guī)模選廠(以下稱大選廠)。在大選廠設(shè)計(jì)中尾礦處理參照試選廠工業(yè)指標(biāo)及工藝流程采用干式堆存工藝。1993年建成投產(chǎn)，1994年大選廠達(dá)產(chǎn)。平均每班處理礦石110～120t。試選廠尾礦改造選用了兩臺(tái)240m板Frame Filter Press，1臺(tái)工作，1臺(tái)備用。大選廠尾礦壓濾選用4臺(tái)340m板框式filter press，3臺(tái)工作，1臺(tái)備用。1994年下半年又?jǐn)U建-個(gè)400t/d的選廠，同樣選用340m板框式壓濾機(jī)4臺(tái)，3臺(tái)工作，1臺(tái)備用。金選礦廠在未改造為尾礦壓濾工藝時(shí)，浸出率為89.30%(試驗(yàn)值為95.28%)，洗滌率為89.64%(試驗(yàn)值為99.0l%)。改造后，由壓濾產(chǎn)出的大量含氰化鈉尾水作為補(bǔ)充水進(jìn)入系統(tǒng)，返回球磨，增加了浸出時(shí)間，使浸出率比未改造時(shí)提高了6%～8%。浸出率提高到96%～97%。并且構(gòu)成了三級(jí)逆流洗滌加尾礦壓濾效率的聯(lián)合作業(yè)，洗滌率提高到97.12%，比未改造時(shí)提高了7%～9%，減少了已溶金的流失。

尾礦壓濾設(shè)備及工作流程

國(guó)內(nèi)現(xiàn)在壓濾機(jī)生產(chǎn)企業(yè)很多，生產(chǎn)能力都很大，設(shè)備使用壽命比20世紀(jì)90年代初大有改進(jìn)，操作自動(dòng)化程度也提高了，生產(chǎn)的各類型號(hào)的壓濾機(jī)規(guī)格也比較完善，有50rI12、60m、100m、150m、240m、340m、500m2、700m、l050in等規(guī)格。壓濾機(jī)主要由油缸液壓系統(tǒng)主梁傳動(dòng)、頭板、尾板、濾板、管路、液壓系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等部分組成。壓濾機(jī)工作時(shí)首先開(kāi)啟液壓系統(tǒng)，活塞桿伸出將濾板推到工作位置并壓緊，壓緊壓力約為l3～14MPa，使濾板間構(gòu)成密封的濾室。然后給料泵(-般為渣漿泵)將礦漿從止推板的給料孔輸人。進(jìn)入濾室的礦漿借助給料泵的工作壓力使礦漿固液分離。液體經(jīng)濾布、濾板排水口流出，濾液中含固體平均為0.03g/L，固體成餅狀留在濾室。從給料至排水孔不出濾液時(shí)止為壓濾完成，此時(shí)停止工作機(jī)給料，打開(kāi)下-系列工作機(jī)閥門(mén)，開(kāi)始卸料。頭板返回，放松壓緊濾板，傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)拉板掛鉤作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將濾板-塊塊地相繼拉開(kāi)，濾餅靠自重及濾布張力脫落，并被輸送機(jī)械運(yùn)走、堆存。至此完成-個(gè)工作單循環(huán)。濾板-般為鑄鐵或工程塑料材料，濾布-般采用無(wú)紡織濾布。壓濾機(jī)操作條件和生產(chǎn)參數(shù)：濾板壓緊壓力13—14MPa；注漿壓力0.5—0.8MPa；.-次單循環(huán)工作時(shí)間40-45min，其中注漿20—30min(視礦漿重量濃度而定)，卸料10-15min；濾液中固體含量0.05—0.03g/L；濾餅含水量22%-23%；-次單循環(huán)處理干料0.023—0.03t/m3h。型號(hào)不同，單位處理干料量不同。

經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益分析

企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益以歸來(lái)莊金礦為例，依據(jù)該礦生產(chǎn)的實(shí)踐和生產(chǎn)過(guò)程中積累的大量資料和數(shù)據(jù)進(jìn)行了核算和論證，從以下幾個(gè)方面分析：

已溶金回收率的分析在未改造前，浸出率只有89%左右，三段逆流洗滌率平均只有89.64%。改造后，將濾液作為補(bǔ)加水進(jìn)人球磨時(shí)也同時(shí)帶人了大量剩余氰化鈉藥劑，從球磨分級(jí)段就開(kāi)始浸出，完成浸出作業(yè)后，浸出率-般都在95%以上。浸出時(shí)間的增長(zhǎng)保證了較高的浸出效果。有好的浸出效果，如何提高洗滌效率就成了問(wèn)題的關(guān)鍵所在。由于歸來(lái)莊金礦礦石泥化程度高，磨礦顆粒細(xì)，沉降速度慢，濃密機(jī)的排礦濃度低等因素造成洗滌效果差-部分已溶金溶液隨尾礦進(jìn)人尾礦庫(kù)，而礦山一都不重視尾礦庫(kù)回水的利用，加上庫(kù)內(nèi)地表水和大氣降水的稀釋、滲透等因素，使尾礦水回水率很低，勢(shì)必造成已溶金的流失。針對(duì)上述問(wèn)題，根據(jù)試選廠改造尾礦壓濾工藝工業(yè)性試驗(yàn)顯示出的優(yōu)越性，在改造設(shè)計(jì)中采用了尾礦壓濾干式堆存工藝。由于壓濾處理后尾礦中的已溶金溶液充分回收，彌補(bǔ)了洗滌率低的不足，使洗滌率提高了7%～9%，其總洗滌率達(dá)到98%-99%。濾液的循環(huán)利用解決了上述問(wèn)題，提高了回收率，使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益得到提高。根據(jù)計(jì)算公式：E=E1+E2(1-E1)=E1+[(R1-R2)/R1]×(1-E1)×100%式中：E-總洗滌率，%；E-三級(jí)逆流平均洗滌率，%；E-壓濾效率，%；R-壓濾給礦固液比；R：濾餅固液比，或等于(1-P)/P；P-濾餅重量濃度，%。依公式有：E1=89.64%，R1=1.222，R2=0.34(濾餅含水率按25%計(jì))，P=750/1000=0.75；R2=(1-0.75)/o.75=0.333。則：E=97.12%。以歸來(lái)莊金礦其中的1年報(bào)表統(tǒng)計(jì)，試選廠回收金10.37kg，大選廠回收金58.71kg，合計(jì)69.08kg，與計(jì)算值基本吻合。對(duì)此，我們按其生產(chǎn)月報(bào)表數(shù)據(jù)：尾礦濾液品位試選廠0.249g/m，濾液量41583.7m；大選廠濾液金品位0.288g/m，濾液量203817.32m。如果濾液按90%-95%回收(進(jìn)人流程中有-定量的損耗)，置換率、冶煉率均按99%用另-種方法推算，Au=年產(chǎn)出濾液(m)×流程中損耗(%)×置換率(%)×冶煉率(%)×濾液金品位(g/m)有：試選廠Au=41583.7×0.9×0.99×0.99×0.249=9133.5g大選廠Au=203817.32xO.95xO.99×0.99×0.288=54654.7g兩廠合計(jì)回收金63.788kg。按這種方法計(jì)算雖然低于前種方法，但每年也約有63kg合質(zhì)金得到回收。采用尾礦壓濾干式堆存工藝給企業(yè)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益是非常明顯的。

成本分析

(1)尾礦壓濾作業(yè)成本。依據(jù)歸來(lái)莊金礦生產(chǎn)中統(tǒng)計(jì)的指標(biāo)及材料消耗的成本計(jì)算：每完成壓濾1t含水22%-23%的尾礦渣，發(fā)生單位綜合作業(yè)成本6.17元(綜合成本包括壓濾機(jī)輔助材料、電費(fèi)、運(yùn)費(fèi)、工資、維修費(fèi)等)，同該礦原有氯堿法處理1m污水所發(fā)生的成本相當(dāng)假設(shè)尾礦排放濃度為40%時(shí)，其固液比1：1.5，按氯堿法處理1t尾礦渣，發(fā)生單位綜合作業(yè)成本約為9.25元，尾礦壓濾處理尾礦渣的成本明顯低于氯堿法處理尾礦渣的成本。

(2)氰化鈉消耗量分析。采用壓濾作業(yè)后含有氰化鈉的濾液返回了系統(tǒng)，被二次利用，降低了藥劑的投人量，減少了剩余藥劑有效成分的浪費(fèi)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明：試驗(yàn)值和未改壓濾工藝之前氰化鈉單耗均為1—1.5kg/t原礦，改造后氰化納單耗平均為0.585kg/t原礦，單耗減少了0.515—0.520kg。每年光減少購(gòu)人氰化鈉的費(fèi)用就約50%。

(3)回水的利用。壓濾作業(yè)使約‘80%左右的選金用水返回了選礦工藝流程，節(jié)省了大量的補(bǔ)加新水，節(jié)省了用水成本，同時(shí)減少了生產(chǎn)污水的處理費(fèi)用和環(huán)境污染治理費(fèi)用，回水利用指標(biāo)高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。緩解了與地方爭(zhēng)水的矛盾，保護(hù)了水資源的過(guò)量開(kāi)采，保護(hù)了環(huán)境，利國(guó)利民。

基本建設(shè)投資分析

在國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的冶金礦山的尾礦庫(kù)基本都是由尾礦壩、排水設(shè)施和輸送系統(tǒng)3大部分組成。單就秦嶺-帶礦山尾礦庫(kù)而言，排水設(shè)施主要都是起排洪作用，其規(guī)模之大，投資之高，往往成為-項(xiàng)工程建設(shè)的主要投資方面。如果建設(shè)-個(gè)500t/d規(guī)模金選礦礦山的尾礦庫(kù)，服務(wù)年限20a，按現(xiàn)市場(chǎng)價(jià)格計(jì)算：基建時(shí)，用土石方干砌筑壩，庫(kù)內(nèi)排水設(shè)施的施工，征地等-般需要570～600萬(wàn)元左右。而干式堆存就可省去大規(guī)模的排水設(shè)施和必須有-定高度的尾礦壩的建設(shè)投資，只需要很少資金建設(shè)簡(jiǎn)單的堆場(chǎng)。也可在荒坡、洼地等處堆存。干式堆存的基建費(fèi)用主要是在購(gòu)買(mǎi)壓濾機(jī)和廠房建設(shè)方面，-般需要400萬(wàn)元左右。如果把與堆場(chǎng)間的修路投資、堆場(chǎng)的基建投資加在-起約400～650萬(wàn)元左右。分析結(jié)果表明干式堆存和濕式堆存基礎(chǔ)建投資相差不多。尾渣干堆場(chǎng)也可和廢石場(chǎng)綜合利用。另外，干式堆存和濕式堆存的年經(jīng)營(yíng)費(fèi)基本相同。

social benefit

采用尾礦壓濾干式堆存工藝雖然尾礦壓濾后其濾餅(尾渣)仍帶有-定含量的氰化鈉殘液，但對(duì)于氧化礦含泥率較高的礦石來(lái)說(shuō)，壓濾后因尾礦顆粒細(xì)、含泥多、黏性強(qiáng)、濾餅透水性能差，殘液難以排出，在堆場(chǎng)中含氰化鈉殘液尾渣經(jīng)自然凈化，其中的氰化鈉(CⅣ)會(huì)發(fā)生降解。在雨季時(shí)，受大氣降水的淋濾，難免有少量殘存的CN被雨水析出，會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境造成-定的污染。但與濕式建庫(kù)堆存比較，尾礦渣中含的CN量必定是減少了很多，給處理工作節(jié)省了大量的資金和工作量，且處理方法也相對(duì)簡(jiǎn)單，只需定期定時(shí)在尾礦渣上投撒漂白粉就基本可解決污染問(wèn)題，這樣極大地改善了對(duì)環(huán)境的污染。同時(shí)，尾礦堆存和排水設(shè)施也簡(jiǎn)化了，排水設(shè)施由地下變成了地表的工作和建設(shè)，便于監(jiān)查和維護(hù)，消除了尾礦庫(kù)的事故威脅。由于充分利用了選礦回水，減少了新水使用量，緩解了與地方爭(zhēng)水的矛盾。干式堆存同時(shí)也減少了庫(kù)區(qū)使用范圍，保證了少占地、少征地的設(shè)計(jì)原則，把地表環(huán)境破壞降低到最小程度，緩解了與地方爭(zhēng)地，降低生產(chǎn)單位基建期投資負(fù)擔(dān)?？傊?，采用尾礦干式堆存帶來(lái)的社會(huì)效益也是非常明顯的。

存在問(wèn)題

干式堆存尾礦工藝還存在-定的局限性，并不是什么黃金礦山都能采用，它受地形、規(guī)模、礦石性質(zhì)等-系列條件制約。

(1)規(guī)模太大時(shí)基建投資比較高，且濾餅的運(yùn)輸也是問(wèn)題。如果堆場(chǎng)離選廠較遠(yuǎn)時(shí)，就要修路和增加運(yùn)輸設(shè)備，加大了運(yùn)營(yíng)成本，使企業(yè)效益降低。

(2)地形不理想且大氣降水較豐富的地區(qū)，同樣要投入相當(dāng)數(shù)量的資金建設(shè)堆存場(chǎng)地，以防止發(fā)生含CN尾渣流失和污染環(huán)境。濾餅中含CN雖然比漿體時(shí)含CN有較大幅度的降低，但還是要進(jìn)-步處理，因?yàn)闉V餅中含CN。量并沒(méi)有達(dá)到國(guó)家工業(yè)排放指標(biāo)，且短時(shí)間內(nèi)也沒(méi)達(dá)到自然凈化的程度這也是生產(chǎn)單位不能忽視的問(wèn)題。

concluding remarks

尾礦壓濾干式堆存濾液循環(huán)利用的工藝，無(wú)論是企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益還是社會(huì)效益，只要該工藝適合在該礦山應(yīng)用，企業(yè)和地方都能得到好處。企業(yè)最終能得到多少收益，不單只是工藝流程的改革問(wèn)題，還有管理問(wèn)題、流程中各環(huán)節(jié)的技術(shù)操作問(wèn)題、周?chē)h(huán)境影響等諸多因素。這筆賬要由企業(yè)在操作運(yùn)行過(guò)程中按自身?xiàng)l件來(lái)計(jì)算。通過(guò)對(duì)歸來(lái)莊金礦的了解和考察，我們?cè)O(shè)想在西北地區(qū)的-些中、小型黃金礦山也可以采用這種工藝處理尾礦。它不但給企業(yè)帶來(lái)-定的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也帶來(lái)-定的社會(huì)效益。該工藝特別適應(yīng)那些濕式堆存尾礦庫(kù)址比較難找的礦山，或者是平地、丘陵地帶建廠的礦山。對(duì)于陜西、甘肅、新疆東部、內(nèi)蒙古中西部等地區(qū)的黃金礦山來(lái)說(shuō)，大氣降水偏低、氣溫較高、蒸發(fā)量較大的地區(qū)采用這種方法較為有利。同時(shí)對(duì)缺水地區(qū)更能充分利用回水來(lái)保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。