如何优化您的干尾矿处理工艺

作者：Gabriel Moniz

铜、铁和金等原材料的加工通常会产生湿尾矿作为副产品。 这种泥浆由碎石、水、痕量金属以及在某些情况下在矿石加工过程中使用的化学添加剂组成。 安全地运输和储存湿尾矿对矿业运营提出了重大挑战，主要是由于地球化学和岩土工程不稳定性的可能性。

湿尾矿通常储存在专门设计的坝中，以便储存的（上层）水可以回收以供以后再利用。 然而，湿尾矿更容易产生酸性脱水，从而污染地表水和地下水，威胁水生生物和生态系统。 湿尾矿的重量也会对围堵结构造成巨大的压力。 有几个有据可查的案例表明，湿尾矿储存设施发生故障，给附近的社区、野生动物和当地环境带来了灾难性的后果。

许多矿业运营商正在考虑将干尾矿作为湿尾矿储存和处理的一种更经济、更可持续的替代方案。

干尾矿——机遇

干尾矿在放置到尾矿储存设施 (TSF) 之前，会去除大部分含水量。 根据过滤系统和实际的干尾矿处理工艺，矿石加工中的直接淡水消耗量最多可减少 85%。

在此过程中通常会保留一些含水量，因此“干”尾矿并非完全准确的描述。 过滤尾矿在技术上更正确。 无论您喜欢哪种描述，尾矿都会脱水至目标含水量，这取决于运输参数和存储设施的岩土工程要求。

干尾矿作业本质上是一个土方工程项目，而不是使用水坝和围堵池。 尾矿使用熟悉的露天采矿设备（例如固定式和移动式输送机、自卸车和撒布机）运输，以按照预定计划堆放尾矿。 通过放置大量的干尾矿来重塑地形，从而创建一个在岩土工程和地球化学上都稳定的地貌，以满足封闭要求并最大限度地降低相关的资本和运营成本。

干尾矿的优势

• 通过良好的水资源管理以及消除与传统湿尾矿相关的灾难性溃坝事故，提高社会价值。
• 通过从尾矿中回收水，降低运营成本，尤其是在水资源短缺的地区。
• 由于在尾矿沉积之前去除了水，因此降低了酸性脱水的风险。
• 与传统的湿尾矿相比，干尾矿储存设施占用的空间更小，这是因为该材料的放置密度更高。
• 在某些矿业管辖区，干尾矿储存设施的审批时间更短。

优化尾矿处理

力拓和必和必拓是世界上最大的两家矿业公司，它们正在积极评估干尾矿作为尾矿管理替代方案。 2022 年，力拓和必和必拓建立了合作伙伴关系，以加强从矿山尾矿中回收水的技术。 该计划旨在减轻与 TSF 相关的安全隐患和环境影响，包括尾矿的运输和堆放，这些都是影响项目成本和可行性的关键因素。

该项目涉及开发一种材料处理解决方案，用于高效堆放干尾矿，该解决方案根据矿山的运营参数、独特的地形和 TSF 岩土工程要求量身定制。 它具有将过滤厂连接到 TSF 的单程长距离输送机，以及 TSF 处的两对可移动输送机和配料车。 移动式堆垛桥负责物料的最终沉积。

该设计通过内置的冗余确保了高系统可用性，从而最大限度地减少了频繁的设备搬迁需求。 它还可以处理含水量不同的物料，从而可以使用同一套设备来建造 TSF 的结构区和非结构区。 通过后退式堆垛来提高运营安全性，这为新堆放的干尾矿在输送机在其顶部运行之前留出了沉降时间。

在这种情况下，与传统的基于卡车的解决方案或混合解决方案相比，连续自动化处理系统显著降低了净现值成本。 虽然该系统已被证明对力拓和必和必拓提出的应用有效，但重要的是要注意，在其他矿山实施时需要进行调整，同时考虑到其独特的要求和地形。

要点

干尾矿堆垛是一种成熟的尾矿管理工艺，可以帮助矿业项目实现其环境、社会和经济目标。 TSF 的设计和建造主要受岩土工程因素的指导，因此高效的物料处理是经济成功的关键。 与传统的卡车运输系统相比，基于输送机的物料处理系统可以提供显著的成本优势，尤其是在吞吐量较高的情况下。 当系统布局、堆垛计划和所选设备根据场地的地形、物料和岩土工程要求进行定制时，这些优势将进一步增强。

力拓和必和必拓之间的合作表明，基于输送机的物料处理可以使干尾矿成为更具吸引力和可持续性的选择，但必须尽早让物料处理专家参与到项目中，以优化效益并开发出符合运营特定需求的解决方案。