尾矿制砂工艺指南

Summary: 合理尾矿综合利用技术是企业创造经济和社会效益的基础……

尾矿利用现状

1. 尾矿存量

在非煤矿山的采矿和加工过程中，会产生大量的尾矿。例如，截止到2017年底，中国有44,998个非煤矿山。为了储存这些尾矿，建设了7,793个尾矿池来支持它们。

尾矿作为一种产量大、贮存量大的固体废物，带来了环境问题和安全隐患，严重制约了矿业经济和矿业城市的可持续发展。

2. 尾矿的分类

尾矿的成分相对复杂，可以根据其主要成分分为以下5类：

废石主要由石英组成，如铁矿石和金矿石。

2) 尾矿主要由长石和石英组成，例如钾长石-石英脉钼矿。

3) 尾矿主要由碳酸盐组成。一般的矿物成分包括方解石、石灰石、白云石等，以及粘土。

4) 主要由硅酸盐组成的尾矿。

其主要矿物成分包括高岭土、铝土矿、钙长石、透辉石、绿泥石、石榴石、绿泥石、辉石、沸石、云母、橄榄石和角闪石。

5) 其他类型的尾矿。

除了上述提到的四种尾矿外，部分尾矿还含有萤石、重晶石、石膏等矿物。

3. 尾矿堆积的危害

资源浪费

在早期，由于矿物选矿技术落后和综合利用意识薄弱，导致大量有价值的资源被遗弃在尾矿中。

土地占用

尾矿堆积所占用的土地面积很大。此外，采矿造成了大量的废弃矿脉和塌陷区域，导致更大面积的土地被破坏。

地质灾害

大量尾矿的堆积容易引发次生灾害，严重威胁人们的生命和财产安全，例如尾矿坝决口、倾倒滑坡和泥石流。

环境污染

矿山尾矿对周围的生态环境，如土壤、植物、大气和水源等造成了严重破坏。矿区及周边飞扬的粉尘、植物枯萎、土地沙化、水体酸化，并伴有刺鼻气味，生态环境已受到严重损害。

尾矿综合利用的前景

1. 尾矿的综合利用

回收后的再清洗

由于早期选矿技术落后，加之单一矿石量少，而共生和伴生矿物较多，许多矿山的尾矿中含有一种或多种其他金属或非金属物质。因此，矿业企业对现有尾矿坝进行开采作业，对采矿后得到的尾矿进行再清洗，并从尾矿中回收经济价值元素，从而提高资源利用率。

生产建筑材料

随着基础设施的发展，许多地区的天然砂资源逐渐减少。为了满足建筑用砂石的供应，许多建材公司开始购买周边矿业企业的尾矿作为原材料，并利用成熟的工艺生产砂石骨料。

矿业企业在出售这些尾矿时，基本上处于“半买半送”的状态，这不但可以获得一些经济补贴，还可以释放尾矿库的储存容量。建材企业也可以以低价获得原材料，实现双赢。

地下充填

尾矿的地下充填是将水泥等固化材料添加到尾矿中，以改善其固化时间和强度的过程。然后，尾矿通过充填站送入矿山的废弃空洞进行填充。有些矿山可以通过这种方法直接消耗1/2到2/3的尾矿。

生产肥料

通过从尾矿中提取各种微量元素并进行合理配比，可以生产适用于农业和副产品或其他经济作物的肥料。实际应用尚不广泛。

尾矿复垦

尾矿复垦是在尾矿坝关闭后，对尾矿坝的滩面和坡面进行覆盖，然后种植作物或经济作物，以保护尾矿在自然条件下不被风雨带走，从而污染周围环境。

3. 尾矿综合利用的好处

尾矿坝的回收不仅可以将废物变为宝藏，从源头缓解尾矿坝储存带来的经济压力，还能从根本上消除尾矿储存造成的安全隐患，缓解资源和环境压力，并具有较高的社会和环境效益。

4. 尾矿制砂的限制因素

综合利用水平低

目前，大多数矿业资源的综合利用率较低，这一比例已经长期没有得到有效改善。

许多小矿难以管理

一些被利益诱惑的小型矿山，采用落后的采矿和选矿技术，盲目开采和挖掘，甚至随意堆放和处理尾矿。这些相对分散、去中心化的小型矿业企业，全面管理起来既困难又成本高昂。

缺乏标准化工艺

尾矿中存在多种类型和复杂的组成部分，目前尚无统一的处理方案和工艺。尾矿砂的生产工艺和设备配置需要根据尾矿类型、矿物组成、粒度特性等因素进行分析。

尾矿制砂的工艺流程

根据尾矿的矿物成分、岩石特性和粒度特性等因素，灵活设计尾矿砂的生产工艺，生产粗骨料和机制砂，主要包括破碎、筛分、整形和分离等环节。

一个科学合理的砂子生产工艺应具有结构简单紧凑、骨料产品粒径良好、级配优良、碎裂值低、针片状颗粒含量低的特点。尾矿的利用率可以达到85%，资源利用率得到大幅提升。

粗骨料：根据骨料等级要求，经过破碎、筛分、整形和分类后，废岩变成尺寸为5-10mm、10-20mm和20-31.5mm的粗骨料。

Machine-made sand: The -5mm material produced by the coarse aggregate production system is used to produce 0.3 ~ 4mm fine sand and 4 ~ 5mm coarse sand after screening → sand washing → magnetic separation.

(1) 进料：振动给料机。

(2) 粗碎：颚式破碎机，进料尺寸为150-500mm，出料尺寸为400-125mm。

(3) 中等破碎：锥式破碎机或冲击式破碎机，给料粒度为400-125毫米，出料粒度为100-50毫米。锥式破碎机适用于破碎中硬到硬尾矿材料，而冲击式破碎机适用于破碎硬度较低的材料。

(4) 细破碎：进料粒度100-50mm，出料粒度32-5mm的圆锥破碎机和竖轴冲击破碎机。

（5）筛选与除尘：振动筛＋干法除尘器。

（6）成型：成型破碎机（经过筛分的细碎材料，符合要求的颗粒由皮带输送机送入存储桶。不符合粒径和粒度形状要求的回料由皮带输送机返回成型破碎机进行处理和再次成型。）

(7) 筛分和集尘：振动筛+干法收尘器。

(8) 物料运输：皮带输送机。

(9) 分离：粗砂通过振动筛分离，细砂通过洗砂机、细砂回收机和脱水工艺获得。

使用尾矿砂的注意事项

尾矿砂混凝土的生产和施工质量控制

尾矿砂的表面粗糙且具有较大的孔隙率。为改善混凝土的工作性能，应向尾矿砂混凝土中加入一定数量的矿物掺合料，例如二类及以上的火山灰、矿渣粉等。

2. 尾矿砂混凝土的保水性稍差，水分易流失和蒸发，因此振动应适度，禁止过度振动。特别要注意加强早期的保温和湿润养护（7-14天内），以防止干裂。

使用尾矿砂的注意事项

1. 对于需要长途运输的液态商业混凝土，如果考虑到随时间变化的坍落度损失，尾矿砂的替代率应不超过40%。否则，随时间变化的坍落度损失会显著，无法满足流动性要求。

2. 在使用尾矿砂制备商业混凝土时，应添加一定量的磨细矿物掺合料（如矿渣粉、二级粉煤灰等），以改善尾矿砂缺陷对混凝土可加工性的影响。

3. 尾矿砂是一种机械制砂，通常含有一定量的石粉。少量的石粉可以起到微集料的作用，有利于混凝土。然而，当石粉含量过高时，同样流动性商业混凝土混合物对水的需求会显著增加，这不仅会增加水泥用量、提高成本，还会增加混凝土的收缩并恶化其整体性能。一般而言，石粉含量不超过5%（符合二类砂的要求）。

5. 获取指导方针

合理的尾矿综合利用技术是企业实现经济和社会效益的基础。尾矿的综合利用应采取多元化生产工艺相结合的方式，其中建沙、砂石骨料、水泥混凝土骨料等具有较高的经济效益，且能大量消耗尾矿，是尾矿综合回收利用的重要途径。尾矿的综合利用是一项深层次、规模化的系统工程，旨在最大限度地利用矿产资源，保护生态环境，促进采矿企业的可持续发展。

鉴于矿产资源日益枯竭的现状，积极探索矿产资源综合利用的新方法是建设绿色矿山和生态矿业，实现资源节约和综合利用的新途径。如果您想了解如何从尾矿中制备砂石骨料，请与我们联系。SBM集团工程师将为您定制自己的尾矿制砂工艺指导。

声明：本文部分内容和资料来自互联网，仅供学习和交流；版权归原作者所有。如有侵权，请与我们联系。感谢您的理解。