選礦中的給排水及尾礦處理的研究李迎春

田科

摘 要：選礦工程需要確保水合理供給與分配，如果分配不合理，一方面會導致資源浪費，另一方面會對選礦工作造成不利影響。而如果是整個工藝流程中的某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就可能會導致停產，從而導致嚴重的經濟損失。就尾礦處理工作而言，是整個工藝流程的終端，從有效利用水資源和節(jié)省動力費用的角度出發(fā)，輸送方式的選擇對于工程經濟性具有至關重要的意義。

關鍵詞：鐵礦石選礦；給排水尾礦處理；研究

選礦給排水設計，包括生產給水系統(tǒng)、生活給水系統(tǒng)及消防給水系統(tǒng)，生產用水要求和工業(yè)生產的工藝和產品有關，用水的水壓、水質和水溫往往與生活用水不同，整個供水系統(tǒng)的構造相當復雜。生產用水應盡量重復利用，這類系統(tǒng)是城市節(jié)水的主要對象。由于生產用水的要求工藝系統(tǒng)的不確定性，同時受到環(huán)境因素影響，需要考慮系統(tǒng)在運行過程中可能會出現(xiàn)的問題，從而在提前做好相應的預防措施，確保工作順利進行。

一、選礦循環(huán)水系統(tǒng)

（一）大小循環(huán)

傳統(tǒng)循環(huán)設計工作主要利用的是大小循環(huán)兩種方案，前者指的是尾礦濃縮工作不在選礦廠內部濃縮，此部分工作主要在尾庫完成。如果尾礦庫具備回水能力，則對回水進行重復利用。此項設計工作的優(yōu)點體現(xiàn)在，尾礦基建費用能夠有效節(jié)省，單從回水水質方面來考慮也比較的穩(wěn)定。但是其不足之處在于輸送系統(tǒng)需要較高的建設成本，損失增加，運營成本增加。而小循環(huán)則是指尾礦濃縮工作在選礦廠內部完成，水資源能夠獲得重復使用，優(yōu)點在于水資源浪費損失少，但輸送系統(tǒng)的固定投資增加，而循環(huán)水水質則取決于濃縮效果。

（二）水循環(huán)發(fā)展現(xiàn)狀

從水質方面來劃分可以將循環(huán)水劃分兩個類別，濁環(huán)水與凈環(huán)水。而選礦的某些流程則需要利用新水，三種生產用水都需要建設獨立的水泵與水池，而早期建設的廠區(qū)，水泵數(shù)量多，管理復雜，能耗高，因此生產企業(yè)需要面臨嚴重的成本負擔。而社會進步技術發(fā)展，濃縮設備也獲得了相應的發(fā)展，主要體現(xiàn)在尾礦濃縮后，含水量能夠大幅度降低，尾礦輸送成本在降低的同時，回水量損失也能夠降低，從而使新水補水量降低，水資源浪費情況能夠有效避免。溢流水水質能夠提升，并且效果要好于濁環(huán)水與凈環(huán)水，而在某些流程則能夠替代新水，精礦品位提升同時用水單耗降低。能源節(jié)約在同時，空間資源也能夠有效節(jié)約。從工作效率方面來分析，傳統(tǒng)工作模式下需要較多的設備工作才能夠滿足工作的需要，而技術更新后尾礦處理工作需要較少的臺數(shù)就可以滿足工作要求，能耗降低的同時能夠有效節(jié)約土地資源。

二、水量平衡

（一）計算生產

選礦工程給排水設計工作首先需要考慮的實現(xiàn)廢水零排放的要求，而在此前提下合理達成水量平衡的目標。并且考慮到經濟技術的可行性，使整個工藝流程新水補水量降低。從整體道生產流程分析，生產補水量可以通過公式計算而獲得，公式午計算獲得的只是補水量的近似值，而原礦與精礦含水量則可以將其視為既定因素，決定性因素則是尾礦含水量與回水量。并且二者之間是正比關系，由此則可以得出，尾礦輸送的濃度越低，尾礦回水量越大。

（二）影響到水量平衡的相關因素

為防止設備給水口受到堵塞，或者是考慮到某些指標因素的影響，某些環(huán)節(jié)要求使用新水，而新水最終也會進入尾礦處理系統(tǒng)，從而導致循環(huán)水量會小于濃縮池溢水量，選礦廠的總用水量達到平衡較為困難。結合到實際工作經驗，解決問題難度并不大，其中的關鍵點在于找出需要新水的原因。尾礦濃縮技術發(fā)展使得溢流水質提升，因此新水可以用溢流水來代替，在指標方面的影響則可以忽略，利益于技術發(fā)展，此問題已經獲得了解決?？紤]到設備口堵塞問題，則可以了解設備對于生產用水水質的要求，從而在關鍵位置設置過濾設施，以此過濾懸浮物，解決堵塞問題。

三、尾礦處理系統(tǒng)

尾礦處理是整個工藝流程的最終環(huán)節(jié)，而尾礦干堆及井下充填技術的進步使尾礦處理工作也有了新進展，因此在處理工作過程中需要考慮到的是尾礦濃縮的程度，存儲的方式。

尾礦干堆是將尾礦濃縮到一定程度從而將其直接堆放。達成此目的除濃縮外，還需要進行脫水作業(yè)，從而使其呈現(xiàn)泥餅狀態(tài)。在輸送方式上可以靈活選擇，主要包括了經濟性與技術兩個方面，可以先脫水后輸送也可以后脫水先輸送。在濃縮次數(shù)方面，主要有一次與二次濃縮，從而使?jié)舛冗_到標準，二次濃縮需要在不同的區(qū)域開展。尾礦進一步膠水應用于實際工作成本過高，設備占地面積大而成本高，都會對干堆方案實施造成影響。

尾礦填充，此種方法能夠產生較好的環(huán)境效益，并且在實際工作中應用比較的廣泛。具體操作是將濃縮后尾礦輸送回采石場，進一步脫水后再添加其它的介質，從而將其回填于開采形成的空洞，但是回填與輸送結合部分存在較大問題。尾礦填充對濃度要求較高，因此會存在濃縮次數(shù)問題，而主要矛盾則在于填充工作的間斷性與輸送工作的連續(xù)性。選礦廠工作的持續(xù)性的，因此尾礦濃縮工作也是持續(xù)性的，但是考慮到開采工作的要求，無法實現(xiàn)即時回填。而尾礦工作量大，如果尾礦不能及時有效處理，就會占用大量的土地資源。

四、選礦廠給排水問題對策與建議

從水泵工作效率來考慮，水泵產生的能耗與數(shù)量是成正比的，生產規(guī)模擴大，設備的數(shù)量就會增加，與節(jié)能目標相矛盾。因此在設計工作中可以考慮到利用變頻調速裝置，依據實際需求情況對水泵轉速進行調節(jié)，在滿足生產用水的情況下能夠降低能耗。循環(huán)水池容積的確定，需要保持水泵有效工作，容積過小，容易出現(xiàn)水池抽干情況，容積過大運行成本過高，資源利用效率不足，造成浪費。通常是考慮一條生產線一個生產周期需水量，并結合到實際情況乘以相關系數(shù)。

尾礦處理方面，需要使?jié)饪s技術更加合理的應用，借鑒其它企業(yè)甚至是國外先進的經驗，從而實現(xiàn)資源節(jié)約。隨著技術更新要求，可以對原有的設備或者是到廠區(qū)進行改造，比如多段輸送存在的能耗問題。

考慮到經驗性前提下，改造原有的濃縮系統(tǒng)，通過應用新工藝從而使尾礦濃度提升。還可以選用隔膜泵，通過一段輸送可以滿足工藝壓力需要。

結束語

選礦工程中尾礦處理與給排水工程設計相當復雜，需要確保系統(tǒng)的可操作性，實用性。工作需要結合到技術，工程投資，自然環(huán)境，生產等各方面要素綜合考慮。通過對不同方案進行經濟技術比較從而獲得最佳方案，確保生產能夠安全，高效，節(jié)能的開展。

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