背景：

解决尾矿安全排放需要

早子沟金矿新建尾矿库座落于刀木昂村下游的峡谷中，2010年5月开始建造，2011年10月投入试运行。初期坝建设高度为28m，设计总坝高为90m，设计为干排干堆。但是投产以来一直未能实现干排干堆，原因如下：

1、矿石含泥高，粘土成分多，其中有价金属嵌布粒度极微细，呈浸染状分布。所以在选矿过程中，需要将矿石细磨，达到有价金属资源充分解离后才能进行分选。过细的尾矿沉降困难，导致尾矿很难形成干滩；

2、矿石性质复杂，含砷、锑、碳等多种杂质离子，同时氧化、泥化情况严重，所以选矿工艺相对比较复杂，所使用的选矿药剂种类和用量均比较多。这些因素加剧尾矿矿浆中的泥质颗粒在矿浆中悬浮的情况，使尾矿不易沉降、脱水；

3、尾矿排放设计是采用板框压滤机进行脱水后，干式排放。但是由于实际生产中，尾矿矿浆泥化严重，黏性大，在通过压滤机进行脱水的过程中，一是脱水时间比设计要求长，设计安装的8台板框压滤机无法满足实际生产需要；二是压滤机卸矿过程中，尾矿粘黏滤布，含水率高，无法达到干排设计要求；

4、由于尾矿压滤脱水无法达到设计要求，且无法与生产实际匹配，所以在尾矿库的试生产运行过程中，采用湿式排放。在此过程中，尾矿由坝体进行排放，矿浆不易沉降，流动至库内宽阔区域后，逐渐慢慢沉降，导致尾矿库内形成反干滩现象。无法在坝前形成干滩；

5、湿式排放后，库内的尾矿矿浆依然很难沉降，回水由库内抽回生产使用时，含泥量较高，形成恶性循环，更加剧了尾矿沉降、脱水的困难。

综合以上原因，新建尾矿库在投入试运行以来，一直存在以下隐患：

（1）尾矿库没有能够按照设计要求进行干排；

（2）坝前无法形成规定的70米干滩；

（3）库内积水严重；

（4）库内尾矿不沉降；

（5）坝体有渗漏现象；

湿排期间库区照片

因此，研究新型的适应早子沟矿石性质的的干排干堆方法势在必行。

研究工作内容

微细粒高含泥尾矿干排干堆项目开发的主要研究工作有浓密机选型实验、絮凝剂选型实验、压滤机运行工艺参数优化、推土机的选型。

1、浓密机选型实验

2015年7月份至12月份，早子沟金矿和艾法史密斯在早子沟金矿采集矿样并在艾法史密斯公司实验室开展选型实验。具体工作内容如下：

从实验的情况看，形成的絮团在水中的流动性很差，堆积后外形很像制成的豆花，且其中的水不容易被排出，需要增加引水杆数量。另一方面，因尾矿的颗粒较细，搅动时的阻力不大。主要矛盾是如何提高底流浓度。

1.絮团形成

搅拌速度对絮凝效果影响很大，但搅拌时间太短会造成上清液不清，搅拌速度较慢较好。实验发现5-10% 浓度的矿浆能得到最好的效果；小于5%浓度时，因矿浆中的固体量不够，造成上清液不够清；10-15%浓度也能较好的絮凝，但效果远没有 10%浓度时好。因此，建议进料浓度大于10% 增加艾法史密斯公司的E-DUC或 P-DUC 矿浆稀释系统。

2.絮凝剂筛选

主要用了4种阴离子絮凝剂做沉降实验（尾矿通常只采用阴离子絮凝剂），分别是 Nalco公司的 83376，SNF 公司的926，Ciba公司的 M10和国内絮凝剂730H。其中前两种絮凝剂在絮凝剂用量为都需要在30克/吨干固体以上才有较好的效果，后两种絮凝剂在絮凝剂用量为都需要在35克/吨干固体以上才有较好的效果，实际絮凝剂用量会在30-40克/吨干固体左右波动。若要考虑絮凝剂的通用性，建议采用不小于45克/吨干固体的量来选取絮凝剂制备系统。

3.底流浓度

从实验情况看，停留70分钟时底流就能达到不小于58%，该浓度下的底流接近膏体，实验矿浆停留4小时后，得到的底流浓度已高于60%，此浓度下的底流为膏体。所以要达到60 %以上的浓度，固体在深锥内的停留时间应不得小于4小时，考虑到尾矿系统的稳定性，建议选用直径18x10侧壁高（相当于18米直径X18米槽体总高的深锥浓密机）。该尺寸的深锥浓密机允许矿浆在槽体内的停留时间是6小时左右，可确保实际装置的底流浓度不小于60%。

4.上清液

规定上清液固体含量小于200ppm。只要进料及絮凝剂添加系统设计没有问题，上清液中固体含量可小于200PPM。

2、絮凝剂选型实验

2016年6月至2018年10月，适应矿石性质、物料粒度的变化，及时作出絮凝剂选型及用量实验，同时推广到中试、工业试验、工业应用，确保滤饼水份满足干排干堆要求。

3、压滤机运行工艺参数优化

2016年6月至2018年10月，根据矿石性质的变化，不断调整压滤入料浓度、压滤时间等参数，确保滤饼水份满足干排干堆要求。

4、推土机的选型

2016年5月至2018年4月1年多的生产实践证明，宽履带、湿地型推土机适合早子沟金矿尾矿的干排干堆。

创新亮点

优选法国先进的艾森药剂、艾法史密斯生产的深锥浓密机提高矿浆沉降效果；调整合适的压滤入料浓度，便于压滤机形成滤饼和脱饼容易；优选宽履带湿地型推土机实现干堆。

主要创新亮点和值得学习借鉴处

针对微细粒高含泥尾矿沉降效果差的特点，引进了深锥高效浓密机，在阴离子絮凝剂的帮助下，实现了细泥矿物的絮团沉降。

研究成果

1、彻底解决了尾矿湿排、干滩长度达不到设计要求、库内积水多、尾矿库不安全等安全隐患。因而具有良好的安全效益，解决了企业的生存问题。

2、为创建安全、优美、舒适、健康、清洁、人和自然和谐共处的环境起到积极作用。

3、很大程度上提升企业的整体形象，有利于企业的进一步发展。

4、有利于缓和区域内民族矛盾，促进企业和当地少数民族和谐发展。