一種尾砂分級分區(qū)高濃度排放系統(tǒng)及排放方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及全尾砂地表堆存技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種尾砂分級分區(qū)高濃度排放系統(tǒng)及排放方法。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)統(tǒng)計，我國現(xiàn)有尾礦庫12000多座，金屬礦山堆存的尾礦達(dá)到80億噸以上，且以每年6億噸的速率增長。根據(jù)筑壩方法的不同，可將尾礦庫分為上游法、中線式和下游法3種類型。在金屬礦山尾礦庫中，采用上游法筑壩的占91%，采用下游法筑壩的占5.65%，采用中線法筑壩的占3.35 %。
[0003]上游法工藝比較簡單，其特點是子壩中心線位置不斷向初期壩上游方向移升，壩體由流動的礦漿水力充填沉積而成。該壩型受排礦方式的影響，往往含細(xì)粒夾層較多，滲透性能較差、浸潤線位置高，故壩體穩(wěn)定性較差。下游式是指尾礦堆積壩在初期壩下游方向移動和升高。由于壩體尾礦顆粒粗、抗剪強(qiáng)度高、滲透性能好、浸潤線位置較低，壩體穩(wěn)定性較好。下游式堆壩法的主要缺點是需要大量的粗粒尾礦筑壩，在使用初期存在粗粒尾礦量不足的問題。而中線式筑壩上是介于上游法和下游法之間的方法，其特點是在筑壩過程中壩頂沿軸線垂直升高。尾砂在子壩上進(jìn)行分級，粗粒級尾砂排在子壩下游方向，細(xì)顆粒尾砂排在子壩上游方向。這三種方式的技術(shù)優(yōu)勢是尾砂漿在尾礦庫內(nèi)實現(xiàn)自然分級或者人工分級，粗顆粒尾砂集中在子壩附近，能夠采用尾砂構(gòu)成子壩。
[0004]但是，我國尾礦庫大多數(shù)采用濕式直排處理方式，尾礦排放濃度一般在30%以內(nèi)，尾礦在尾礦庫內(nèi)自然沉淀，對庫區(qū)周邊環(huán)境和安全均構(gòu)成嚴(yán)重危害。特別是，一些礦山的尾砂粒度較細(xì)，沉淀速度非常緩慢，尾礦庫無法采用尾砂筑壩。隨著高濃度尾礦處置技術(shù)的發(fā)展，其安全、經(jīng)濟(jì)及環(huán)保等優(yōu)勢逐漸被人們認(rèn)識。由于全尾砂制備成高濃度后，就無法再進(jìn)行人工分級，為此，有必要尋求一種結(jié)合尾礦高濃度處置方式之長處，且兼?zhèn)湮驳V庫排放之優(yōu)勢的尾礦處置技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，公開了一種尾砂分級分區(qū)高濃度排放系統(tǒng)及排放方法，該技術(shù)與上游法相結(jié)合，克服了上游法由于細(xì)顆粒滲透性差帶來的安全隱患，且子壩無需繼續(xù)采用碾壓土石，具有良好的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。
[0006]本發(fā)明公開了一種尾砂分級分區(qū)高濃度排放系統(tǒng)，包括渣漿栗、水力旋流器、粗粒級高效濃密機(jī)、細(xì)粒級高效濃密機(jī)、隔膜栗;所述渣漿栗與所述水力旋流器連接;所述水力旋流器頂部與所述細(xì)粒級高效濃密機(jī)連通，底部與所述粗粒級高效濃密機(jī)連通;所述粗粒級高效濃密機(jī)還連接于尾礦庫壩頭，所述細(xì)粒級高效濃密機(jī)還連接于尾礦庫壩尾;所述粗粒級高效濃密機(jī)、所述細(xì)粒級高效濃密機(jī)與尾礦庫之間均設(shè)置有所述隔膜栗；
選場全尾砂經(jīng)所述渣漿栗送入所述水力旋流器，所述水力旋流器對選場全尾砂進(jìn)行分級;粗粒級尾礦通過所述水力旋流器底部進(jìn)入所述粗粒級高效濃密機(jī)，細(xì)粒級尾砂通過所述水力旋流器頂部溢流進(jìn)入所述細(xì)粒級高效濃密機(jī);濃密后的粗粒級高濃度礦漿通過所述隔膜栗輸送到尾礦庫壩頭筑堆，濃密后的細(xì)粒級高濃度礦漿通過所述隔膜栗輸送到尾礦庫壩尾排放。
[0007]進(jìn)一步的，全尾礦分級為粗粒級尾砂和細(xì)粒級尾砂，分級界限粒徑為20?37μηι。
[0008]進(jìn)一步的，經(jīng)所述粗粒級高效濃密機(jī)濃密后的尾砂漿體質(zhì)量濃度為60?80%;經(jīng)所述細(xì)粒級高效濃密機(jī)濃密后的尾砂漿體質(zhì)量濃度為50?70%。
[0009]進(jìn)一步的，尾礦庫中部安裝有水栗和排水管道。
[0010]本發(fā)明還公開了一種利用上述尾砂分級分區(qū)高濃度排放系統(tǒng)進(jìn)行高濃度排放的方法，包括以下步驟:
步驟一、選場全尾砂通過渣漿栗送入水力旋流器進(jìn)行分級，全尾砂分級為粗粒級尾砂和細(xì)粒級尾砂，分級界限粒徑為20?37μηι;
步驟二、水力旋流器底流送入粗粒級高效濃密機(jī)進(jìn)行濃密脫水，濃密后尾砂漿體質(zhì)量濃度為控制在60?80%之間；水力旋流器溢流送入細(xì)粒級高效濃密機(jī)進(jìn)行濃密脫水，濃密后尾砂漿體質(zhì)量濃度為控制在50?70%之間；
步驟三、濃密后的粗粒級高濃度礦漿通過隔膜栗經(jīng)輸送系統(tǒng)輸送到尾礦庫壩頭筑堆；濃密后的細(xì)粒級高濃度礦漿通過隔膜栗經(jīng)輸送系統(tǒng)輸送到尾礦庫壩尾排放。
[0011]進(jìn)一步的，步驟三中濃密后的粗粒級高濃度礦漿用于構(gòu)筑子壩。
[0012]進(jìn)一步的，步驟三中的輸送系統(tǒng)在壩頭和壩尾均設(shè)置有多個排放點。
[0013]進(jìn)一步的，尾礦庫壩頭和壩尾高濃度尾砂中的沁水及自然降水，在重力作用下向壩體中部流動，通過水栗和排水管道排出尾礦庫區(qū)。
[0014]本發(fā)明的有益效果為:針對超細(xì)尾礦實現(xiàn)了全尾砂高濃度排放與上游排放法相結(jié)合，克服了高濃度尾砂漿無法在尾礦庫自然分級的缺陷，解決了子壩滲透性差的問題，分級尾砂高濃度(>60%)漿體排放相比于傳統(tǒng)全尾礦漿(5%?30%)直排尾礦庫積水量小、費(fèi)用低、安全系數(shù)高，尤其適用于山區(qū)地勢，成功運(yùn)用尾礦干排綠色處理技術(shù)，并保證了尾礦庫的安全穩(wěn)定運(yùn)行;所涉及設(shè)備技術(shù)成熟、可靠，適用性廣，方案實施簡易，效果明顯。
【附圖說明】
[0015]圖1所示為本發(fā)明實施例一種尾砂分級分區(qū)高濃度排放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2所不為圖1中1-1#lj面圖。
[0017]圖中:1-渣漿栗、2-水力旋流器、3-粗粒級高效濃密機(jī)、4-細(xì)粒級高效濃密機(jī)、5-隔膜栗、6-尾礦庫、7-水栗、8-排水管道、9-初期壩。
【具體實施方式】
[0018]下文將結(jié)合具體附圖詳細(xì)描述本發(fā)明具體實施例。應(yīng)當(dāng)注意的是，下述實施例中描述的技術(shù)特征或者技術(shù)特征的組合不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是孤立的，它們可以被相互組合從而達(dá)到更好的技術(shù)效果。在下述實施例的附圖中，各附圖所出現(xiàn)的相同標(biāo)號代表相同的特征或者部件，可應(yīng)用于不同實施例中。
[0019]如圖1所示，一種尾砂分級分區(qū)高濃度排放系統(tǒng)，包括渣漿栗1、水力旋流器2、粗粒級高效濃密機(jī)3、細(xì)粒級高效濃密機(jī)4、隔膜栗5;所述渣漿栗1與所述水力旋流器2連接;所述水力旋流器2頂部與所述細(xì)粒級高效濃密機(jī)4連通，底部與所述粗粒級高效濃密機(jī)3連通;所述粗粒級高效濃密機(jī)3還連接于尾礦庫6壩頭，所述細(xì)粒級高效濃密機(jī)4還連接于尾礦庫6壩尾;所述粗粒級高效濃密機(jī)3、所述細(xì)粒級高效濃密機(jī)4與尾礦庫6之間均設(shè)置有所述隔膜栗5；
選場全尾砂經(jīng)所述渣漿栗1送入所述水力旋流器2，所述水力旋流器2對選場全尾砂進(jìn)行分級;粗粒級尾礦通過所述水力旋流器2底部進(jìn)入所述粗粒級高效濃密機(jī)3，細(xì)粒級尾砂通過所述水力旋流器2頂部溢流進(jìn)入所述細(xì)粒級高效濃密機(jī)4;濃密后的粗粒級高濃度礦漿通過所述隔膜栗5輸送到尾礦庫6壩頭筑堆，濃密后的細(xì)粒級高濃度礦漿通過所述隔膜栗5輸送到尾礦庫6壩尾排放。
[°02°] 全尾礦分級為粗粒級尾砂和細(xì)粒級尾砂，分級界限粒徑為20?37μηι。
[0021 ]經(jīng)所述粗粒級高效濃密機(jī)3濃密后的尾砂漿體質(zhì)量濃度為60?80%;經(jīng)所述細(xì)粒級高效濃密機(jī)4濃密后的尾砂漿體質(zhì)量濃度為50?70%。
[0022]尾礦庫6中部安裝有水栗7和排水管道8。
[0023]—種利用如權(quán)利要求1-3任一項所述的尾砂分級分區(qū)高濃度排放系統(tǒng)進(jìn)行高濃度排放的方法，包括以下步驟:
步驟一、選場全尾砂通過渣漿栗1送入水力旋流器2進(jìn)行分級，全尾砂分級為粗粒級尾砂和細(xì)粒級尾砂，分級界限粒徑為20?37μπι;
步驟二、水力旋流器2底流送入粗粒級高效濃密機(jī)3進(jìn)行濃密脫水