1.尾矿干排的定义
l 天然状态的土一般由固体,液体和气体三部分组成.若土中的孔隙全部由气体填充时,称干土.
l 土的含水率在5%以内为干土；5%-30%为潮湿土；30%以上为湿土。
l 干式尾砂，通常讲采用浓缩或压滤（过滤）设备，将尾矿中的含水率控制23%以内，称为干尾砂。
2.尾矿干排在国内的发展趋势
l 目前不完全统计大约20几座矿山采用了尾矿干式排放，主要集中在黄金和有色矿山，大多数为中小型黄金矿山。原矿处理规模50～2000t/d左右。 l 黄金矿山尾矿库的特点:
l 由于黄金工业生产的特殊性，形成其尾矿库的一些特点。
l 黄金矿山相对规模较小，所以尾矿库在服务年限内要求的容积也较小，尾矿库址的选择，为了少占农田，就地就近，多数地形条件差，山谷峡窄、坡陡、调洪库容小。另外由于选矿工艺的特点，多采用浮选、氰化或浮选与氰化等联合工艺提金，并且近年来为提高金的回收率，加大了磨矿细度，其尾矿粒度为-200目占80%～95%之间居多，给尾矿堆存筑坝带来一定困难，通常用山皮土堆筑子坝，同时给企业管理带来了困难。
l 近几年来，国家加大了对环境治理的力度，为贯彻《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》，尤其对一般工业固体废物贮存、处置场的选址、设计、运行管理、关闭与封场、以及污染控制与监测等内容做出了详细规定（GB18599-2001）。 l ⑴ 第Ⅰ类一般工业固体废物
l 按照GB5086规定方法进行浸出试验而获得的浸出液中，任何一种污染物的浓度均未超过GB8978最高允许排放浓度，且PH值在6至9范围之内的一般工业固体废物。 l ⑵ 第Ⅱ类一般工业固体废物
l 按照GB5086规定方法进行浸出试验而获得的浸出液中，有一种或一种以上的污染物浓度超过GB8978最高允许排放浓度，或者是pH值在6至9范围之外的一般工业固体废物。 l 所以在黄金矿山尾矿干式排放发展较快主要源于国家环保方面的规定。
l 发展趋势：目前由国营矿山已发展到地方及私企矿山，尾矿干式排放有向大型矿山发展的趋势。
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3.目前干式尾矿堆场（库）型式及目前运行状况 l 3.1干式尾矿堆场（库）型式
l （1）山谷型干式尾矿堆场（库）：山谷型尾矿堆场（库）是在山谷谷口处筑坝形成的尾矿堆场（库）；
l （2） 傍山型干式尾矿堆场（库）：傍山型尾矿库是在山坡或山脚下依山筑坝所围成的尾矿堆场（库）；通常为三面筑坝；
l （3）平地型干式尾矿堆场（库）：平地型尾矿库是在平地四面筑坝围成的尾矿堆场（库）； l （4）截河型干式尾矿堆场（库）：截河型尾矿堆场（库）是截取一段或河弯道处，在其上、下游两端分别筑坝行成的尾矿堆场（库），很少用，
l （5）填充型干式尾矿堆场（库）：利用露天采坑或天然的低洼坑，填满后覆土造田或绿化。尽量采用。
l 3.2干式尾矿堆场（库）运行状况
l 从20几座干式排放矿山现场调查结果，没有发生大的安全事故和人员伤亡事故。 l 工程实例
l 辽宁省排山楼金矿;氰化工艺，建设规模2000t/d;1997年7月投入使用，尾矿设计采用板框式压滤机压滤后干式排放，尾矿库设计库容200万立方米；该库于2006年末停止使用。 l 目前堆高70.0m,山谷已堆满，堆积外坡20°～25°左右，相当于1：3左右，库内堆积量450万吨，相当于250万立方米，2007年进行了工程勘察，其结论为：坝体稳定，堆积体不会产生滑坡，尾矿坝整体是稳定的。
4.尾矿库湿排与干式排放技术、经济比较 l ⑴ 技术比较
l 湿排：在我国采用较多的上游法筑坝，技术非常成熟，目前在黑色系统堆坝在100m以上，处于世界领先地位。
l 尾矿干式排放：目前在我国对干式尾矿堆场（库）没有明确规定，尾矿干式排放初始主要源于环境保护方面的规定，通过十几年的运行，应该说技术成熟、可靠，在国内积累了一定的管理经验，有很多矿山取得了成功经验。 l ⑵ 经济比较
l ①、通过压滤（过滤），使浓度为28～38％左右的矿浆，形成含水量20％左右的滤饼。即矿浆中80％的水得到回收利用。每日可回收利用大量废水，尤其在严重缺水地区优势明显。
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l ②、在黄金矿山，回水中含液相金的品位约为（0.025g／t），则每年可多回收黄金。 l 干式排放禁止周边汇水面积的水进入库区，通常将压滤厂（过滤厂）建于库区中上部，采用胶带输送机向库内运送，推土机推运分层碾压，从库上部向下排放，使终保持里高外低，便于排水，但堆积坡尾砂始终处于松散状态，易出现滑坡，为解决滑坡和雨水冲刷带下的尾砂流失，设计在尾矿库沟口处见一座，透水性良好的拦沙坝，用于拦挡尾砂和排水用。 l 尾矿库期满时，要对外坡进行分层碾压，从下向上修成阶梯型，每5～10m高设一平台，并修筑纵横向排水沟，用以排出雨洪水。通常堆积外坡应大于1：4～1：5为宜。 l 尾矿干式排放的安全性，比湿排要好：
l （1）因为库内不存积水，坝体内没有浸润线，坝体不会因渗透破坏，造成事故。 l （2）当发生地震时不会产生液化现象，抗震安全度较高。
l 地震液化：当发生地震时，饱和的尾矿砂土在地震力的作用下、发生动变形，抗剪强度骤然下降为零而成为粘滞液体的现象。其抗滑稳定安全系数大大降低；则会引起边坡坍塌、垮坝、危害甚大，而干式堆放的尾矿，呈非饱和状态，即便在较大地震的冲击下也能防止液化。 l （3）当发生溃坝时不会出现泥石流现象，可能出现的安全事故，滑坡，而滑坡造成的影响面和损失是有限的。
l （4）在我国北方地区在堆积坝内不会产生冰夹层。
5.干式排放的优缺点
l 优点：少占地；对堆放场要求的条件不苛刻；回水利用率可达到80%；在严重缺水地区优势明显；可减少对环境的污染；安全性较湿排要好。
l 缺点：运营费高；设备多管理不便；在降雨较大地区能够实现的可能性较小；大型矿山实现困难。
7.干式排放设备的适应性
l 通常采用两种设备：箱式板框压滤机与陶瓷过滤机。 l 通常采用两种设备：箱式板框压滤机与陶瓷过滤机。 6.干式排放设备的适应性 l 7.1 陶瓷过滤机：
l 设备的特点，耗能低，干料含水率较低，通常干料含水量在10～ l 15%之间。
l 通常在给料前要加浓密机进行浓缩，当重量浓度高于50%时，设备处理能力明显增加，尽
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量做到自流给入过滤机以稳定操作。重量浓度低于50%时，效率较低。见下面现场试验数据表：
l 实验设备：1m2陶瓷过滤机1台及其辅助设备。 l 实验地点：鑫达矿业。 l 选矿工艺：全泥氰化， l 磨矿细度：－200目85～90%
实验数据表
PH值 12 11 11 11 11.5 14 14 13
7.干尾砂的运输方式
l ⑴ 胶带运输:是非常经济的。 l ⑵ 汽车运输:运营费较胶带高。
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矿浆浓度率饼厚度 湿饼重(5分含水率 每小时处量 折算干矿量 (P%)
(mm) 6 未测 未测 未测 未测 未测 未测 未测
钟
处量)(kg) 24.8 31.8 36.14 42.2 54.4 47 43 45
理
(%) 12 12 12 12 12 12 12 12
(湿kg) 297.6 381.6 433.68 506.4 652.8 564 516 540
(干kg) 261.9 335.8 381.6 445.6 574.5 496.3 454.1 475.2
37.5 42.5 46 50 54 46 46 49
8.排放方式
l (1) 倒排矿，基建投资最少，库区排水非常简单，较常用。在排矿时，始终保持里高外低，对大气降水，通过拦沙坝渗出坝外或采取坝端溢洪道的方式排出库外。
l (2) 由库中部向两侧排放，但在上部要增加库区排水，基建投资较“倒排矿”要大。 l (3) 采用上游法，由下部向上排矿，基建投资较1、2都大。
l （2）、（3）两种排矿方式，很少采用，由于库内存有积水，达不到干式排放的效果，且基建投入高，在个别的老库改造中有采用。
9 干式堆放场（库）运行管理安全防范的重点
l 干式尾矿堆放场（库）生产管理和安全防范的重点应放在排水构筑物上，其基本任务是将干尾矿排放与碾压、坝体维护与加固、汛期防洪、抗震、监测与环保等各项工作做好，确保干式堆放场（库）的安全运行，防止滑坡和破坏性灾害事故的发生，防止产生对环境的污染。 l （1） 堆放中的分层排放、碾压必须保证尾砂堆存顶面由库内坡向库外（一般坡度0.5％～1％为宜），杜绝堆场（库）内积水；终期堆积外坡平整、碾压是保证坝体安全的重要措施。 l （2） 干式堆放场在运行过程中，要经常检查截（排）水设施和溢洪道等排水构筑物，保证其完好性和畅通性。为了保证干式尾矿堆场的尾砂不被雨洪水冲刷带走污染环境，在干式尾矿堆场上游及两侧，设拦、截排水设施，使雨洪水不得进入场区，直接排到下游。 l （3） 拦沙坝前在每年汛期前，要留有一定容积和安全超高，保证储存雨洪水冲刷夹带下泥沙，杜绝尾砂流出坝外。
10 干式堆放场（库）运行管理安全防范的重点
l （4） 禁止在尾矿干式堆放场（库）中出现湿、干混排现象。
l （5） 为防止干式尾矿堆场（库）使用期间堆积表面尾矿扬尘对附近环境产生污染，可采取洒水喷淋或喷洒化学固结剂等措施，保持表面湿润固结。
l 化学固结剂的种类：粘结剂（树脂胶黏剂）；木质素磺酸钠、钙、铵；红杉树皮提取液；水泥和石灰；硅酸钾；硅酸钠、氯化钙（6%）和硅酸钠等。
l （6） 尾矿堆放，每个台阶高度不宜超过10～30米，台阶宽度根据采用设备的不同，控制在合理范围内。终期堆积坝坡的修整，要逐层碾压到一定的宽度。（建议碾压宽15~30m）。
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11.干式尾矿堆放场（库）病害防治
l 应根据工程地质、水文地质条件、地形条件、尾矿的物理力学性质以及施工影响等因素，对可能发生的病害，如滑坡、坍塌、沉陷、裂缝等应认真分析，贯彻预防为主、防治结合的方针。
l A. 滑坡防止和治理
l 在尾矿堆场堆放过程中，必须采取可靠措施，防止人为和自然因素影响产生的滑坡。发现有滑坡迹象时，应及早预防和整治，防止滑坡出现和发展，可采取下列处理措施: l （1）正确处理场址地基，应根据工程、水文地质勘察资料、堆置高度分析验算边坡稳定性，对稳定性较差的软弱土质的山坡，采用推土机将原坡推成台阶状，以增加稳定性。 11.干式尾矿堆放场（库）病害防治
l （2） 排水：应设置截（排）水沟以防止地面水浸人滑坡地段，必要时尚须采取防渗措施。在地下水位较高对稳定影响较大时，应根据地质条件，设置地下排水设施降低地下水位，防止地下水浸入尾砂堆放区。
l （3） 支挡：根据滑坡推力的大小、方向及作用点，可选用重力式抗滑挡墙、阻滑桩及其他抗滑结构，抗滑挡墙的基底及阻滑桩的桩端应埋置于滑动面以下的稳定土(岩)层中。 l （4） 卸载：在保证卸载区上方及两侧岩土稳定的情况下，可在滑体主动区卸载、但不得在滑体被动区卸载。
l （5） 反压：在滑动体的阻滑区段增加压重荷载以提高滑动体的抗滑安全系数。 l B. 岩溶与土洞处理
l 在碳酸盐类等岩溶性岩石地区，当有溶洞、溶蚀裂隙、土洞等现象存在时，应考虑其对尾矿干式堆放场及尾矿坝稳定性的影响，采取治理措施。
l ⑴ 对于岩溶水通道堵塞或涌水，经工程、水文地质勘察属不稳定岩溶地段，未经处理不宜作尾矿堆场。
l ⑵ 对稳定性有影响的岩溶洞隙，应根据勘察的位置、大小、埋深、围岩稳定性和水文地质条件综合分析，制定合理的处理方案。
l ⑶ 由地表形成的土洞或塌陷地段，应采取截流或堵漏等措施进行治理。根据几年来对干式堆放场安全管理经验：对干式堆放场生产管理和安全防范的重点应放在排水构筑物上，其基本任务是将尾矿输送、过滤或压滤设备、干尾矿排放与碾压、坝体维护与加固、汛期防洪抗震、监测与环保等各项工作做好，确保干式堆放场的安全运行，防止滑坡和破坏性灾害事故的发生。
12.安全生产监督管理
l (1) 建立并健全尾矿设施安全管理制度，对从事干式尾矿堆放场（库）作业的尾矿工进行专门的作业培训，并监督其取得特种作业人员操作资格证书和持证上岗。
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l (2) 监查企业编制的年、季作业计划和详细运行图表，统筹安排和实施尾矿输送、筑坝和排洪的管理工作。
l (3) 严格按照《尾矿库安全监督管理规定》和设计文件的要求，监督好干式尾矿堆放场（库）排矿堆筑、回水排水、防汛、抗震等安全生产管理。
l (4)检查企业日常巡检和定期观测记录、隐患记录及处置情况等。 l (5) 检查企业应编制应急救援预案及演练。 应急救援预案种类： l ⑴ 尾矿坝垮坝或滑坡；
l ⑵ 排洪设施损毁、排洪系统堵塞； l ⑶ 坝坡深层滑动； l ⑷ 防震抗震； l ⑸ 防汛度汛。 应急救援预案内容：
l ⑴ 应急机构的组成和职责； l ⑵ 应急通讯保障；
l ⑶ 抢险救援的人员、资金、物资准备； l ⑷ 应急行动； l ⑸ 其他。
12.3 干式尾矿堆放场（库）安全检查
l （1） 干式尾矿堆放场（库）下游不宜有其他居住、生产设施。
l （2）干式尾矿堆放场（库）库区的安全检查，周边山体的稳定性、违章作业、违章施工、选矿、采石等活动。
l （3）是否有足够的调洪或蓄洪库容。
l （4）排水构筑物的安全检查，构筑物有无变形、位移、损毁、淤堵、排水能力是否满足要求。
l （5）坝体外形尺寸，变形、裂缝、尾矿坝的滑坡、渗漏等，是否按设计要求对坝体进行碾压。
l （6）干式尾矿堆放场（库）库区的安全检查，周边山体的稳定性、违章作业、违章施工、选矿、采石等活动。 l 检查时间：每年汛前汛后。
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l 干式尾矿堆放场（库）的监测在日常管理中占有重要地位，也是安全管理工作的耳目，也是工程灾害预防的主要措施。由于尾矿堆放场的特殊性，尾矿坝是在一个长时间中形成的，而且是边施工（堆坝）边服务，一旦施工期完成，则干式尾矿堆放场（库）服务其满，所以一直处于一个动态过程中，为了及时发现问题解决问题，除了日常巡视外，借助仪器监测是必不可少的，虽然目前国家对干式尾矿堆放场（库）的监测没有明确规定，可借鉴尾矿库（湿排库）规定执行。
l ⑴ 对拦沙坝的监测：垂直沉降、水平位移、滑坡等项目。
l ⑵ 对堆积坝的监测：碾压台阶的合理性，碾压厚度和压实度、堆积坡度是否符合设计要求。
l （3）植物的选择，可根据当地具体情况，选择一些能尽快形成人工植被覆盖层的品种，优先选用当地的灌木及草本植物。人工种植后再经当地野生植物的自然侵入，发展成为长期稳定的复合植被系统。
l （4）在干旱气候条件下，由于尾砂保水性差，应该采用种草覆盖、水力播种，可利用回水采用喷淋、浇灌等技术。
l 总之科学组织复垦、绿化，保护好尾矿资源，在有条件时做好尾矿的综合开发利用，是我们对社会的责任，通过我们的工作，创造良好生态环境，取得最大经济、社会和环境效益。
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