尾矿是矿石选别后产生的固体废弃物，传统湿排工艺需大量水资源且存在溃坝风险。尾矿干排技术通过机械脱水实现固液分离，将尾矿含水率降至15%-25%，既节约水资源又提升安全性。本文将解析其核心设备的工作原理。
一、浓缩阶段：降低初始含水率
尾矿浆首先进入高效浓缩机，通过重力沉降与絮凝剂作用实现初步固液分离。浓缩机内设倾斜板或耙架，加速颗粒沉降：
絮凝沉淀：添加聚丙烯酰胺等高分子絮凝剂，使微细颗粒聚集成大絮团，沉降速度提升3-5倍。
耙架刮泥：底部耙架以0.5-1.5r/min低速旋转，将沉淀的浓缩尾矿刮至中心排料口，清液从周边溢流槽排出。
此阶段可将尾矿浓度从10%-15%提升至40%-50%，为后续脱水创造条件。
二、脱水阶段：机械压榨实现深度固液分离
浓缩后的尾矿进入脱水设备，常见类型包括压滤机、离心机与带式压榨机，其原理各有侧重：
厢式压滤机：
尾矿泵入密闭滤室，液压系统推动滤板压紧，形成2-3MPa压力。
滤布截留固体颗粒，水分通过滤板排水通道排出，单次循环可处理500-2000kg尾矿。
优势：滤饼含水率低（12%-18%），适用于精矿脱水；缺陷：处理量较小，间歇作业。
卧式离心机：
尾矿以5-15m/s线速度进入转鼓，在离心力场（800-1200g）作用下实现固液分离。
螺旋输送器以1-3rpm差速旋转，将沉渣推至排料口，清液从溢流口排出。
优势：连续作业、处理量大（50-300t/h）；缺陷：能耗较高，滤饼含水率约20%-25%。
带式压榨机：
尾矿均匀分布在移动滤带上，依次经过重力脱水区、楔形预压区、高压辊压区。
多级辊压使滤饼厚度从30mm压缩至5mm，水分通过滤带孔隙排出。
优势：结构简单、运行稳定；缺陷：滤布易堵塞，需频繁清洗。
三、干排系统集成：多级协同优化效率
现代尾矿干排系统常采用“浓缩+脱水”组合工艺：
预处理：通过旋流器分级，去除粗颗粒（>0.15mm）直接堆存，减少后续设备负荷。
分级脱水：细粒尾矿先经浓缩机处理，再由压滤机或离心机深度脱水，形成“粗粒干排+细粒压滤”的分级模式。
智能控制：配备浓度传感器与压力调节系统，实时监测尾矿流量、絮凝剂添加量，确保设备稳定运行。
结语：尾矿干排设备通过物理脱水技术，将传统湿排的“水包砂”转变为“砂包水”，不仅降低尾矿库建设成本，更有效防范环境风险。随着选矿工艺向超细粒级发展，高效絮凝、低能耗压榨等技术创新将成为设备升级的关键方向。
