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摘要：尾矿干排处理系统可以对各种矿山矿尾进行有效的处理，同时也可以很好的对沙泥和泥水进行有效的分离处理，在经过干排处理之后的沙泥或者是泥水在堆放的过程中更加的安全可靠，使得复垦的时间长度也在很大程度上都得到控制。传统机械中的一些弱点也得到了改善，使得资源的利用效率以及尾矿干排的处理效果得到了有效的提升。本文主要分析了尾矿干排处理系统的研究与开发，以供参考和借鉴。
关键词：尾矿敢拍设备;振动筛;变频技术;智能监控系统
当前在我国矿业生产的过程中，所产生的尾矿数量越来越多，这些尾矿在存放的过程中不仅会占用很多的土地资源，同时也给人们的生活环境带来了非常明显的不利影响。最近几年，节能、环保和可持续发展成为了当前政策当中非常重要的一项内容，所以节能的尾矿干排方式也得到了非常好的发展，在这样的情况下，尾矿干排处理所用的时更短，同时，经过处理的尾矿还可以投入到生产实践当中，为我国尾矿资源的合理利用提供了非常好的条件。
1、尾矿干排处理的主要问题
尾矿干排工艺的弊病大多在于尾矿中细粒级物料脱水困难，尤其在于选择干堆的铁矿和金矿中，金矿粒度由于生产的需要粒度分布更加趋于细小，铁矿大部分由于露天开采其中泥土成分较多，至于造成细粒级物料脱水困难造成，很多尾矿进入旋流器，再进振动筛，后给入到浓密机，浓密机底流又回到振动筛，这样虽然使浓密机的处理量和运转负荷下降，但是却造成浓密机浓密过程的繁琐，细粒级物料的无限循环并且逐步数量在增加，由于浓密机的特性对细粒级物料（-200/80%以上即可造成此种问题）浓密效果本身不好，所以沉降过程漫长、底流浓度达不到指标要求，同样采用浓密池和沉淀池其结果和浓密机相同，介于此想要摸索出一条对的工艺，首先我们要走上对的路，问题如此明显摆在眼前却无法正视，其结果可想而知。
2、尾矿干排处理新工艺
这一系统在运行的过程中采用的是多级分离的方式，同时在操作和运行的过程中也可以利用其自身的变频、振动等多项技术研发出了新的尾矿干排处理新技术，工艺的具体流程如图1所示。
图1 尾矿干排处理系统工艺流程
在尾矿浆进入到旋流器当中之后，矿浆当中小于两百木细颗粒的部分会随着旋流器溢流口溢出来，这一部分的矿浆会直接进入到浓缩机当中，在经过一定的浓缩处理之后，会进入到搅拌桶当中，然后再被渣浆泵输送到压滤机当中在高压的条件下进行脱水处理，这样就形成了滤饼。如果是大于200目的矿浆，（这类矿浆的含水率通常都在40%到50%左右）也会从旋流底流口流出，这样一来就可以经过高频振动筛的有效处理实现脱水的目的，这样就可以很好的实现干排的目的。经过长期的实践之后，筛选下来的尾矿在含水率上都可以控制在10%以内。这种系统在实际的使用当中可以很好的应用在不同尾矿的处理当中，其脱水的效果很好，在经过相应的处理之后可以将处理物直接应用在采矿区的回填以及建筑材料的生产等诸多领域。
3、尾矿处理设备的开发
3.1旋流器
旋流器是系统开发过程中需要研究的一种非常重要的设备，它在运行的过程中主要是都要采取离心力对尾矿泥浆进行有效的加固和强化处理的设备。在离心力的影响下，粒径比较大的颗粒会直接被投掷在器壁的位置，同时还要随着螺线自身的轨迹不断的向下运动，在这样的情况下就会使得这些颗粒不断的产生沉淀，沉沙嘴会在这一过程中产生非常积极的作用，颗粒比较小的会随着螺线的轮廓随着溢流口的位置进行排出。
而在该系统设计的过程中也充分的考虑到了离心力对其运行产生的实际影响，同时还在设计的过程中对所有重要的参数进行详细的计算，保证了参数的准确性和可靠性。
3.2脱水振动筛的研究
把振动筛用于尾矿脱水中，建立流入振动筛的尾矿浆浓度、流量及处理后尾矿含水率等参数与振动筛频率的模型，利用计算机控制技术，智能调节振动频率，从而实现节能与最佳干排效果之间的良好匹配。解决了传统振动筛频率不可调，在尾矿浆流量变化时不能实现自动实时调节、能耗高等问题。利用三维建模软件ProE、有限元分析软件AN-SYS对振动筛机架进行优化设计。并对优化后振动筛机架的刚度、强度和稳定性进行校核。从而在满足其使用性能的基础上，减轻机架的重量，降低成本，为振动筛的标准化、系列化生产提供理论依据。
研究变频电机与筛体之间作用力支撑点和振动脱水筛使用最佳抛射角度位置的安装技术。研究振动筛体的减振方案，计算对比金属弹簧与橡胶弹簧增刚度、承载能力、对环境的影响程度等参数，提出合理的连接方案。筛底选用聚胺脂材料，比使用滤布的传统胶带式过滤机单台节省成本60万元。
3.3浓密机的开发
浓密机是基于重力沉降作用的固液分离设备，主要用于从旋流器及振动筛溢流出来的泥水混合物的分离。为了减小设备体积、增强浓密效果。在开发过程中解决了如下问题：
①对影响沉降速度的各种因素进行深入研究，增加脱气槽，以避免固体颗粒附着在气泡上，降低沉降速度。
②加长中心放料管，以减短固体颗粒弥散距离，增强浓密效果。
③对浓密机内部结构进行研究，在沉降区设计斜板，增加有效容积，加快沉降速度，提高设备处理能力。
④研究开发浓密机控制系统，可以分层对浓密机内液体沉淀情况实时监控，如沉降区的浓度，固液分离面的高度，根据监测的参数自动调整絮凝剂的用量、底流泵的流量等。
3.4板框压滤机的研究与开发
板框式压滤机是悬浮液固、液两相分离的理想设备，本项目研发的板框压滤机具有轻巧、灵活、可靠等特点。研究内容包括主机横梁、止推板、液压缸座、压紧板、滤板等机械结构设计;液压部件的研发，油箱、滤油器、液压泵、阀、液压缸和管路等组成;电气控制系统设计。压滤机工作过程如图2所示。
图2 压滤机工作过程
3.5尾矿处理过程中智能控制系统的开发
监控系统对尾矿处理有着非常重要的作用，它能够对尾矿的实际浓度、流量以及筛选过程中电动机运行中电流的大小等等进行有效的采集，这样就可以保证系统在运行的过程中可以对实际的运行状况进行有效的监测和预警，同时对故障的设备要及时发现和分析，这样才能有效的保证设备在运行的过程中可以一直保持非常好的工作状态，确保生产的安全性和可靠性，同时通过系统当中的自动化计控系统和通信电话系统等也可以有效的实现变频控制功能。
4、结语
新型尾矿处理系统经过铁矿试验应用，效果显著。投资减少60%，占地面积减少90%。项目中开发了尾矿处理过程智能监控系统，对整个系统的运行故障及时预警，保障设备安全运行。对振动筛整体结构进行了优化，整机体积减小，运行费用降低;和传统的胶式带过滤机相比，制造成本降低50%;在处理尾矿量相同的情况下，节约电能80%;对浓密机结构进行了优化，利用斜板技术工艺，增加泥浆沉淀面积，减小设备体积1倍多。
参考文献：
[1]赵龙录，杨玉华，贾承恩.铁矿尾矿干法排放工艺及设备[J].金属矿山.2009（12）
[2]刘正西.尾矿干式堆存在磷矿山选矿厂中的应用[J].化工矿物与加工.2007（09）
[3]卢颖，孙胜义.我国矿山尾矿生产现状及综合治理利用[J].矿业工程.2007（02）
关键词：尾矿敢拍设备;振动筛;变频技术;智能监控系统
当前在我国矿业生产的过程中，所产生的尾矿数量越来越多，这些尾矿在存放的过程中不仅会占用很多的土地资源，同时也给人们的生活环境带来了非常明显的不利影响。最近几年，节能、环保和可持续发展成为了当前政策当中非常重要的一项内容，所以节能的尾矿干排方式也得到了非常好的发展，在这样的情况下，尾矿干排处理所用的时更短，同时，经过处理的尾矿还可以投入到生产实践当中，为我国尾矿资源的合理利用提供了非常好的条件。
1、尾矿干排处理的主要问题
尾矿干排工艺的弊病大多在于尾矿中细粒级物料脱水困难，尤其在于选择干堆的铁矿和金矿中，金矿粒度由于生产的需要粒度分布更加趋于细小，铁矿大部分由于露天开采其中泥土成分较多，至于造成细粒级物料脱水困难造成，很多尾矿进入旋流器，再进振动筛，后给入到浓密机，浓密机底流又回到振动筛，这样虽然使浓密机的处理量和运转负荷下降，但是却造成浓密机浓密过程的繁琐，细粒级物料的无限循环并且逐步数量在增加，由于浓密机的特性对细粒级物料（-200/80%以上即可造成此种问题）浓密效果本身不好，所以沉降过程漫长、底流浓度达不到指标要求，同样采用浓密池和沉淀池其结果和浓密机相同，介于此想要摸索出一条对的工艺，首先我们要走上对的路，问题如此明显摆在眼前却无法正视，其结果可想而知。
2、尾矿干排处理新工艺
这一系统在运行的过程中采用的是多级分离的方式，同时在操作和运行的过程中也可以利用其自身的变频、振动等多项技术研发出了新的尾矿干排处理新技术，工艺的具体流程如图1所示。
图1 尾矿干排处理系统工艺流程
在尾矿浆进入到旋流器当中之后，矿浆当中小于两百木细颗粒的部分会随着旋流器溢流口溢出来，这一部分的矿浆会直接进入到浓缩机当中，在经过一定的浓缩处理之后，会进入到搅拌桶当中，然后再被渣浆泵输送到压滤机当中在高压的条件下进行脱水处理，这样就形成了滤饼。如果是大于200目的矿浆，（这类矿浆的含水率通常都在40%到50%左右）也会从旋流底流口流出，这样一来就可以经过高频振动筛的有效处理实现脱水的目的，这样就可以很好的实现干排的目的。经过长期的实践之后，筛选下来的尾矿在含水率上都可以控制在10%以内。这种系统在实际的使用当中可以很好的应用在不同尾矿的处理当中，其脱水的效果很好，在经过相应的处理之后可以将处理物直接应用在采矿区的回填以及建筑材料的生产等诸多领域。
3、尾矿处理设备的开发
3.1旋流器
旋流器是系统开发过程中需要研究的一种非常重要的设备，它在运行的过程中主要是都要采取离心力对尾矿泥浆进行有效的加固和强化处理的设备。在离心力的影响下，粒径比较大的颗粒会直接被投掷在器壁的位置，同时还要随着螺线自身的轨迹不断的向下运动，在这样的情况下就会使得这些颗粒不断的产生沉淀，沉沙嘴会在这一过程中产生非常积极的作用，颗粒比较小的会随着螺线的轮廓随着溢流口的位置进行排出。
而在该系统设计的过程中也充分的考虑到了离心力对其运行产生的实际影响，同时还在设计的过程中对所有重要的参数进行详细的计算，保证了参数的准确性和可靠性。
3.2脱水振动筛的研究
把振动筛用于尾矿脱水中，建立流入振动筛的尾矿浆浓度、流量及处理后尾矿含水率等参数与振动筛频率的模型，利用计算机控制技术，智能调节振动频率，从而实现节能与最佳干排效果之间的良好匹配。解决了传统振动筛频率不可调，在尾矿浆流量变化时不能实现自动实时调节、能耗高等问题。利用三维建模软件ProE、有限元分析软件AN-SYS对振动筛机架进行优化设计。并对优化后振动筛机架的刚度、强度和稳定性进行校核。从而在满足其使用性能的基础上，减轻机架的重量，降低成本，为振动筛的标准化、系列化生产提供理论依据。
研究变频电机与筛体之间作用力支撑点和振动脱水筛使用最佳抛射角度位置的安装技术。研究振动筛体的减振方案，计算对比金属弹簧与橡胶弹簧增刚度、承载能力、对环境的影响程度等参数，提出合理的连接方案。筛底选用聚胺脂材料，比使用滤布的传统胶带式过滤机单台节省成本60万元。
3.3浓密机的开发
浓密机是基于重力沉降作用的固液分离设备，主要用于从旋流器及振动筛溢流出来的泥水混合物的分离。为了减小设备体积、增强浓密效果。在开发过程中解决了如下问题：
①对影响沉降速度的各种因素进行深入研究，增加脱气槽，以避免固体颗粒附着在气泡上，降低沉降速度。
②加长中心放料管，以减短固体颗粒弥散距离，增强浓密效果。
③对浓密机内部结构进行研究，在沉降区设计斜板，增加有效容积，加快沉降速度，提高设备处理能力。
④研究开发浓密机控制系统，可以分层对浓密机内液体沉淀情况实时监控，如沉降区的浓度，固液分离面的高度，根据监测的参数自动调整絮凝剂的用量、底流泵的流量等。
3.4板框压滤机的研究与开发
板框式压滤机是悬浮液固、液两相分离的理想设备，本项目研发的板框压滤机具有轻巧、灵活、可靠等特点。研究内容包括主机横梁、止推板、液压缸座、压紧板、滤板等机械结构设计;液压部件的研发，油箱、滤油器、液压泵、阀、液压缸和管路等组成;电气控制系统设计。压滤机工作过程如图2所示。
图2 压滤机工作过程
3.5尾矿处理过程中智能控制系统的开发
监控系统对尾矿处理有着非常重要的作用，它能够对尾矿的实际浓度、流量以及筛选过程中电动机运行中电流的大小等等进行有效的采集，这样就可以保证系统在运行的过程中可以对实际的运行状况进行有效的监测和预警，同时对故障的设备要及时发现和分析，这样才能有效的保证设备在运行的过程中可以一直保持非常好的工作状态，确保生产的安全性和可靠性，同时通过系统当中的自动化计控系统和通信电话系统等也可以有效的实现变频控制功能。
4、结语
新型尾矿处理系统经过铁矿试验应用，效果显著。投资减少60%，占地面积减少90%。项目中开发了尾矿处理过程智能监控系统，对整个系统的运行故障及时预警，保障设备安全运行。对振动筛整体结构进行了优化，整机体积减小，运行费用降低;和传统的胶式带过滤机相比，制造成本降低50%;在处理尾矿量相同的情况下，节约电能80%;对浓密机结构进行了优化，利用斜板技术工艺，增加泥浆沉淀面积，减小设备体积1倍多。
参考文献：
[1]赵龙录，杨玉华，贾承恩.铁矿尾矿干法排放工艺及设备[J].金属矿山.2009（12）
[2]刘正西.尾矿干式堆存在磷矿山选矿厂中的应用[J].化工矿物与加工.2007（09）
[3]卢颖，孙胜义.我国矿山尾矿生产现状及综合治理利用[J].矿业工程.2007（02）