安徽省尾矿综合利用技术工艺及应用案例.docx

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1、矿山充填新型胶凝材料协调处置利用尾矿工艺技术L适用范围本工艺技术适应矿山选矿过程产出的副产品尾矿的井下充 填，矿山充填新型胶凝材料能够实现高硫超细、低硫超细以及分 级尾砂的胶结固化，相比传统的硅酸盐水泥具有强度高、低水化 热、抗离析强等特点。2 .技术原理及工艺(1)技术原理矿山充填胶凝材料是以高炉矿渣、脱硫灰、熟料、石灰、外 加剂等经过破碎、球磨，干混工序加工而成的粉体材料，能够在 物理和化学作用下和尾砂形成浆体变成石状体，形成一定机械强 度复合固体的新型胶凝材料，产品执行企标Q/TGJC 01-2021,该 产品应用技术标准GB/T51450-2022金属非金属矿山充填工程 技术标准，矿山

2、新型胶凝材料适用于高硫超细、超细、以及分 级尾砂的胶结充填。碱激发材料中的CaO以及矿渣微粉中的CaO与水反应：Ca0+H20 Ca (OH)2 (1)尾矿中提供的SiO2、AU)3以及矿渣和碱激发材料中提供的活性SiO2、AI2O3在碱性条件下反应:SiO2+mCa(OH) 2+aqiCaO SiO2 aq (2)Al2O3+12Ca(OH)2+aqf m2Al2O3 SiO2 aq(3)石膏起到硫酸盐激发作用：Al203+3Ca (OH) 2+3 (CaSO4 2H20) +aq3CaO Al2O3 3CaS04 32aq (4)3CaO Al2O3 3CaS04此化合物为形成强度的主要成

3、分-钙矶 石。(2)工艺流程矿山充填新型胶凝材料生产主要有破碎、粉磨、混合三大主 要工序，矿山选矿后产出的尾砂主要通过造浆或浓缩形成一定的尾矿浆，尾矿浆和新型胶凝材料混合通过自流或外加压力输送至井下采空区。一辅料矿山充填胶凝材料生产工艺图重介质尾砂抓斗目粗砂螺旋输送寇浆泵管道输送-充填采场尾矿分级及充填工艺图分离脱水一体机管道榆送-尾矿库渣浆泵MMY气力输送3 .技术指标充填环境抗压强度MPa产品型号适用尾砂浓度灰砂比7d28dGQ-A-XX高硫超细60%1:100.92GQ-B-XX超细尾砂60%1:100. 61. 5GQ-C-XX分级尾砂68%1:061. 53表1新型胶凝材料充填胶结尾

4、矿强度4 .技术功能特性(1)定制化研发针对不同尾砂性质进行量身定做新型胶凝材料，充分发挥 新型胶凝材料的优良性能，最大程度降低矿山充填灰砂比，实现 矿山充填成本降低。(2)充分利用固废，实现以废治废矿山充填新型胶凝材料原料主要为高炉矿渣、钢渣、石膏 等一般工业固废，原料固废利用率可达90%,通过多源固废协同 制备技术实现了固废原料增值化，同时制备的胶凝材料能够协同 处置尾矿，保障了矿山可持续开采。(3)新型胶凝材料节能减碳传统的尾矿井下充填多为水泥，且耐久性差，灰砂比高，和 传统“二磨一烧”水泥生产相比，一方面胶结强度由于水泥，另 一方面新型胶凝材料能耗低，每吨胶凝材料对比水泥可实现区域 降

5、碳0. 5吨。5 .应用案例(1)铜陵有色金属集团冬瓜山铜矿2022年使用矿山充填胶 凝材料15万吨，年可协同处置尾矿150万吨；(2)铜陵有色金属集团铜冠庐江矿业公司2022年使用11 万吨，年协同处置尾矿120万吨；（3）铜陵有色金属集团安庆铜矿2022年使用4万吨，年协 同处置尾矿40万吨；（4）铜陵有色金属集团天马山黄金矿业公司2022年使用 0.92万吨，年协同处置尾矿4万吨；（5）宣城全鑫矿业公司2022年使用0.4万吨，年协调处置 尾矿2. 4万吨。6 .未来推广前景矿山充填新型胶凝材料协调处置尾矿工艺技术无论在生产 环境还是利用链都是契合当下“双碳”要求，同时新型胶凝材料 的优

6、越性能能够帮助矿山企业降低充填成本，使用量仅为水泥的 1/3-1/2,更好的保障矿山的可持续发展，新型胶凝材料的开发 和利用无论是尾矿的井下充填以及作为其他胶结料均为绿色、低 碳环保型的一种材料，未来市场前景广阔。铁矿采选联合制砂关键技术与产业化应用L适用范围铁矿采选联合制砂。2 .技术原理及工艺包含选矿与高品质砂石协同制备专项技术和装备,实现了铁 尾矿全粒级100%利用。用户输入设计要求参数及原材料性质参 数,通过软件自动计算出对应的配合比，并且预测根据此配合比 设计的混凝土性能。具体工艺如下T烟囱空气斜槽燃气热风炉成品库冷风工艺流程图3 .技术指标选矿干抛尾矿及除尘灰Io0%利用、铁尾矿湿

7、尾矿利用率达 到30%-40%；微粉粉磨能耗低5%以上、活性65以上；30%-40%的尾 矿微粉掺量混凝土长龄期强度均能满足等级要求。4 .技术功能特性1 1)开发出铁矿采选联合制砂工艺，增加了尾矿高品质机制 砂产量，降低了生产成本5%-8%。2 2)选矿干抛尾矿及除尘灰IO0%利用、铁尾矿湿尾矿利用率 达 30-40%o(3)微粉粉磨能耗低20%以上、活性65以上。4 4) 30%-40%的尾矿微粉掺量混凝土长龄期强度均能满足等 级要求。5 .应用案例该技术由北京华夏建龙矿业科技有限公司提供。2022年在 恒钏建材、宽城建龙、丽砂宝和滦平建龙四家公司应用。6 .未来推广前景该工艺可用于铁矿采

8、选联合制砂，具有一定推广价值。磨选细粒湿尾矿全量资源化梯级利用工艺技术及设备L适用范围细粒级湿铁尾矿综合利用。7 .技术原理及工艺该技术采用梯级回收工艺技术及设备回收磨选细粒级湿尾 矿。工艺主要包含尾矿浓缩制砂、细粒级尾矿分级过滤脱水、微 细粒尾矿高效浓缩压滤脱水。首先将磨选后的湿尾矿浓缩,并筛 分制砂,筛下矿浆经超长变锥旋流器分级,旋流器底流经陶瓷过 滤机脱水,溢流通过浓密机浓缩至浓度51%以上膏体,再经高压压 滤脱水,得到建筑细砂和水泥铁质校正剂产品。松牌特住.力学特性-T分级脱泥IT机制砂卜I艘烟砂磨砺谢t纲包，.斤初成份+元素含量过滤脱水H铁尾砂质校正赢装绸艘Al矿物成份+元素含H浓缩

9、脱水H压滋饼H校正原料 磨选后湿尾资源化梯级利用框图8 .技术指标细度模数为L 41机制特细砂,产率20%以上;微细粒尾矿浓 缩可获得浓度51%以上膏体，溢流水固体含量小于300ppm;黏土 8 尾矿压滤水分16%；微细粒尾矿高压隔膜压榨脱水工艺技术,压 滤饼平均水份15%以下；高压隔膜600m2压滤机效率28.47kgm2 ho4 .技术功能特性(1)可减少湿尾排放量和尾矿堆存占地，同时提高磨选后细 粒级湿尾利用率、降低生产运行成本、延长尾矿库服务年限。(2)生产的机制细砂可以当作建筑砂石使用，铁尾砂(水泥校 正原料)和压滤饼(水泥校正原料)可掺入水泥、建材行业的原料 使用。5 .应用案例该

10、工艺技术由南京宝地梅山产城发展有限公司矿业分公司 提供,设备由唐山陆凯科技有限公司和景津装备股份有限公司提 供。在中国五矿集团安徽开发矿业、江铜集团、湖北兴发磷矿和 安徽龙桥铁矿等推广应用“高效浓缩+压滤脱水”尾矿处理工艺, 实现了磨选后尾矿资源化综合利用。6 .未来推广前景该工艺技术设备在矿山、隧道、污泥处理等行业具有一定推 广价值。基于大宗铁尾矿资源的高品质砂石骨料干湿联合制备技术与装备L适用范围铁尾矿制备砂石骨料。2 .技术原理及工艺采用干湿联合分选技术与装备,利用排土场粘细物料制备高 品质砂石骨料。首先对物料进行预先筛分,粗粒级物料经连续破 碎后进行再筛分,从而脱除粗颗粒表面包裹的高水

11、分细粒级物料, 高水分细粒级物料采用湿法生产建材产品，低水分物料采用干法建材产线工艺流程图筛分及制砂工艺生产建材产品，该工艺适用于北方铁矿山排土场 粘细物料制备砂石骨料,采用专用筛分、选别设备技术以及多单 元智能控制系统，实现质量、效率提升和能耗降低。3 .技术指标原料利用率100%；生产线能耗W5. 03kWh/吨产品；水消耗 0. 11吨/吨产品。4 .技术功能特性(1)研发了适用于大宗铁尾矿制备砂石骨料干湿联合分选的 技术与装备,致力解决排土场粘、细物料脱泥难度大、干选工艺 磁性铁回收率低等多项技术难题,形成了具有自主知识产权的成 套技术。(2)自主研发了破碎机稳定给料系统、无人发运系统

12、、高精 度矿车计数系统等,产线自动化程度高、运行稳定高效。(3)研发了高效除土预筛分设备、双层水洗筛分设备、干式 制砂风选系统和干湿联合制备工艺等多项针对大宗铁尾矿制备 砂石骨料的专用设备和特有技术。5 .应用案例该工艺技术设备由首钢集团有限公司矿业公司提供,应用于 迁安首矿建材有限公司裴庄产线，可修复排土场生态环境2300 亩。6 .未来推广前景该技术可用于解决冶金矿山排土场铁尾矿堆存问题,通过干 湿联合技术生产建材产品，具有一定推广前景。高效环保型集约式塔楼制砂成套装备L适用范围尾矿制机制砂。7 .技术原理及工艺该装备集成提升机、制砂机、模控筛、粒型优化机、除湿 系统、智能控制系统于一体,

13、将石屑、瓜米石等尾料制作成精品 机制砂。物料经提升机送入制砂机后，通过四口转子及非圆叶轮 进行多次冲击破碎、研磨整形,进入模控筛进行级配调节，调节后 进入粒型优化机进行再次磋磨整形，最后经加湿除尘后出料,产 出的精品砂级配合理、粒型圆润，可达到GB/T14684中类机 制砂的要求。工艺如下：提升给料f冲击破碎f研磨整形f级配调节f磋 磨整形一加湿除尘一机制砂。原料High QualrfyHigh QuaMy工艺流程布置图8 .技术指标相同处理能力下，相比传统湿法制砂工艺，占地面积下降80%, 粉尘排放WlonIg/m3,物料磋磨整形效果提升10%,整体节能7%以 上,所制成品砂相比于普通砂能在

14、每立方C30混凝土浇筑中节约 水泥 40-50kgo9 .技术功能特性(1)机制砂磋磨整形优化技术。设计专用整形转子、磋磨装置以及发明粒形优化机装置等，实现多次磋磨整形,获得了多边 形粒形结构，改善了机制砂制备混凝土的流动性。(2)集约式塔楼制砂工艺。封闭式塔楼结构集成破碎、整形、 级配调整、除尘等于一体,且采用干法制砂工艺，整个过程污水、 淤泥零排放,粉尘近零排放。10 应用案例技术提供单位为世邦工业科技集团股份有限公司，已应用于 谏源县冀恒矿、首钢迁安裴庄生态修复项目、河北九洲矿业、山 东邹城住宅建筑有限公司等，产品可达到GB/T14684中II类机 制砂的要求。11 未来推广前景该设备采

15、用高度集约的塔楼式全封闭布置,集高效制砂、粒 型优化、石粉控制、级配调整、含水率控制、环保处理于一体, 提高了生产效率，以及机制砂粒型、级配、含粉量等各项指标， 具有一定应用前景。高效智能尾矿破碎技术设备L适用范围尾矿破碎。2 .技术原理及工艺该设备采用“挤满式层压破碎”技术,对各类尾矿进行磨前 破碎,破碎效率高；主要利用破碎机执行部件对积聚在破碎腔的 多层物料实行冲击、挤压,使物料粒子间相互产生挤压、劈裂、 折断、磨削而实现破碎;应用智能控制系统,通过采集先进的传感 器信息,对破碎设备的运行状态实时监控与信息反馈,提高尾矿 破碎生产效率,优化产品粒形，降低能耗;通过设置防尘系统,有 效沉降破碎作业中产生的粉尘颗粒,减少环境污染。工艺技术流程图3 .技术指标配置了智能控制系统的液压圆锥破碎机的最大处理能力可 达2450th,单位物料能耗可达约0. 53kwht,优于普通型