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尾矿库无法退库一直是制约国内外矿山扩大生产规模,实现可持续性开采过程中的首要问题。目前国内外应用于实际工业生产的尾矿处理方法主要是絮凝剂结合浓密机,圆盘过滤机等机械,实现尾矿中的水砂分离,从而达到水资源回用、尾矿颗粒充填再利用。而水砂分离程度低、资源回收效率低是当下国内外矿山所面临的主要技术难题。以我国南方某铅锌矿为例,近3年（2017年～2019年）该矿山选矿厂尾矿产量平均为原矿石的40%,尾矿中粗粒级尾砂（即分级尾砂）回收率平均为45%,而尾矿中约有55%的细粒级尾砂（19μm以下尾矿颗粒）排往尾矿库,一年约产生200万吨无法利用的尾矿[1]。面临全国尾矿库退库的环保任务,当前的尾砂回收率远远无法达到要求。因此从提高水砂分离效率角度出发,结合课题组前期研发胶束剂材料及矿山现有生产条件,开展关于新型低成本细粒级尾砂捕收用新型胶束剂材料工业应用可行性研究具有重要的战略意义。本文以我国南方某铅锌矿细粒级尾砂捕收用新型胶束剂材料工业应用研究的重点科研项目为依托,以课题组前期研发的新型胶束剂（成分主要为混凝剂羟基铝与助凝剂聚丙烯酰胺、聚合氯化铝铁）为基础,通过分析尾矿的物理化学特性及室内可行性实验,从理论上验证其替代某矿山现用絮凝剂的可能性及可行性。随后通过室内实验结合工业现场实验的方式探索出胶束剂工业生产最优可调使用浓度为0.1g/L（0.1%）、最优可调使用用量为15ml/L、最优给料浓度为12%。并从沉淀效果（沉淀速度,沉淀干重）及上清液水质（COD、p H、ORP）两个维度研究胶束剂在工业生产环境中的实际应用效果,研究证明课题组胶束剂在实际生产中能有效提高细粒级尾矿的回收率,同时能为矿山提供大量可用清水,适用于矿山日常生产[2]。最后通过分析材料成本、清水回用节省成本、尾矿库运营成本三个方面研究胶束剂应用所能带来的经济红利。本文主要研究内容及结论如下:（1）实验前期通过引入X射线衍射仪（XRD）、X射线荧光光谱分析仪（XRF）、分析30m浓密机尾砂浆料的化学性质,引入激光粒度分析仪对30m浓密机尾砂浆料的物理性质进行微观分析。确定三种尾砂浆料主要含有硝酸离子NO2-,NO3-及硫酸离子SO42-矿浆整体呈弱碱性且铅锌含量均低于1%。通过水分析（水筛）实验进一步确定30m浓密机给料浆料,03尾砂及全尾砂的19μm以下粒径分布情况。明确了30m浓密机矿浆中19μm以下微粒占比大于90%。提出一种矿山尾砂沉淀专用胶束剂,其配方组合为:混凝剂（羟基铝）53%、助凝剂1（聚丙烯酰胺）27%、助凝剂2（聚合氯化铝铁）15%、复合添加剂5%。结合其物化性能分析结果,得出结论,三类尾砂物理化学性质均有利于胶束剂（絮凝剂）发挥作用。胶束剂具备应用于尾砂捕获的可能性。（2）开展课题组胶束剂处理30m浓密机尾砂给料料浆的可行性实验。确认室内试验环境中胶束剂最优使用浓度为0.1g/L（0.1%）。同时证实了胶束剂在沉淀速度,沉淀效果（沉淀干重,沉淀污泥体积）及上清液p H值、COD及ORP指标方面均较某矿现用絮凝剂尾砂有明显优势,具备替代絮凝剂的可行性。（3）于现场开展胶束剂现场确认实验,为工业实验做准备。确认实验旨在排除30m浓密机矿浆水浓度变化及样品新鲜程度两大变量对胶束剂应用效果产生的影响,并进一步验证胶束剂相较于现用絮凝剂应用于工业生产时具备优势。结合室内可行性实验结果于矿山实验室现场进一步确认胶束剂浓度0.1g/L（0.1%）为工业试验可调最优浓度,15ml/L为工业试验可调最优用量,给料浓度12%为胶束剂工业应用最优给料浓度。（4）开展胶束剂工业应用实验。通过工业实验对比胶束剂与絮凝剂应用于实际工业生产的效果。得出结论为:胶束剂在使用浓度为0.1g/L（0.1%）、药剂用量为15ml/1000ml（15ml/L）、给料平均浓度12%时能有效提高尾砂总产量10%,提高细粒级尾砂产量33%;上清液水质方面,在同样药剂浓度及用量下,使用胶束剂后获得的上清液在感官,微观悬浮物检测数据及COD数据三方面优于该铅锌矿现用絮凝剂,证明了胶束剂工业应用适用性。（5）进一步开展胶束剂沉淀回收利用于井下充填的效果研究。结合当地水泥厂生产的42.5R水泥及03尾砂,于工业生产系统进行现场充填实验并在-750m矿井下取样制作试块,测试多组试块的3天,7天及28天立方体抗压强度数据。得出结论:在水泥变频55hz,灰砂比1:4情况下,混合胶束剂沉淀所得细粒级尾砂后的03尾砂作为骨料的充填体较03尾砂混合絮凝剂沉淀作为骨料的充填体在强度上具有明显优势。虽依然无法达到3天3Mpa的要求,但从3天强度来看相较03尾砂混合絮凝剂沉淀骨料对照组拥有78%的提升。可见胶束剂沉淀的细粒级尾砂和03尾砂混合作为充填骨料进行充填的工业应用具有一定意义,可进行推广应用。（6）结合某铅锌矿现用絮凝剂的成本情况,从材料价格优势,尾矿库运营成本估算及上清液回用带来的成本节省三个方面,分析课题组胶束剂全面投入使用情况下所能带来的经济红利。相较某铅锌矿现用絮凝剂,胶束剂在单价上有6%的优势,预计每年能节省材料成本90万元。同时,考虑尾矿库退出后每年为矿山节省运营成本约1000万元及上清液回用累计每年节省用水成本3934.12万元两个方面,得出结论:胶束剂若全面投入使用每年预计为该矿山节省约3934.12万元,进一步确定胶束剂工业应用适用性。