尾矿干排设备工作原理：从湿浆到干渣的固液分离技术

尾矿干排是矿山行业实现水资源循环利用、降低环境污染的核心工艺，其核心目标是将含水率60%-80%的尾矿浆体转化为含水率15%-25%的干渣，便于堆存或综合利用。该技术通过“浓缩+脱水”双阶段设计，结合物理挤压与重力沉降原理，实现高效、低能耗的固液分离。

一、浓缩阶段：重力沉降与絮凝协同增效

尾矿浆体首先进入高效浓缩机（如深锥浓缩机），通过重力沉降与药剂辅助实现初步固液分离：

1. 重力沉降：浓缩机内设置倾斜板或斜管，增大沉降面积。尾矿颗粒在重力作用下快速下沉，形成高浓度底流（含固量40%-60%），上部清液通过溢流口返回选矿流程作为回水，实现水资源闭路循环。

2. 药剂絮凝：添加聚丙烯酰胺（PAM）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，同时减少澄清液中的悬浮物含量。例如，某铁矿项目通过絮凝剂优化，将浓缩机底流浓度从45%提升至62%，显著降低后续脱水负荷。

二、脱水阶段：机械压榨与真空抽滤的深度分离

预浓缩后的高浓度尾矿底流需进一步脱水至干渣状态，主要依赖两类设备：

1. 压滤机（高压挤压脱水）：

• 工作原理：尾矿浆体通过进料泵注入压滤机滤室，液压系统推动滤板形成8-15MPa高压，迫使水分通过滤布排出，形成滤饼。

• 技术优势：脱水效率高（单台设备处理量可达50t/h），滤饼含水率低至15%-20%，适用于铁矿、金矿等粗粒尾矿。典型设备如厢式压滤机，通过二次膨胀隔膜进一步降低含水率。

2. 真空过滤机（负压抽吸脱水）：

• 工作原理：尾矿浆体铺展在环形滤带上，真空泵在滤带下方形成-0.08至-0.09MPa负压，水分被抽吸至气液分离器，干渣随滤带移动至卸料区。

• 技术优势：连续作业能力强（处理量可达200t/h），适用于铜矿、铅锌矿等细粒尾矿。例如，陶瓷盘式真空过滤机采用氧化铝陶瓷滤盘，耐腐蚀、寿命长，可处理-0.037mm粒级占80%的矿浆。

三、辅助系统：保障脱水效率的关键

1. 搅拌调浆系统：通过变频搅拌器调节尾矿浆体浓度与絮凝剂分散度，避免局部结块影响脱水效果。

2. 自动反冲洗系统：压滤机滤布定期通过高压水或超声波清洗，防止堵塞，延长使用寿命。

3. 干渣输送系统：采用皮带输送机或刮板机将干渣转运至堆场，配套除尘装置减少扬尘污染。

四、技术优势与应用价值

尾矿干排设备通过“浓缩+脱水”组合工艺，实现三大效益：

1. 环保效益：干渣堆存减少尾矿库渗漏风险，降低重金属污染；

2. 经济效益：回水利用率提升至85%以上，节约选矿成本；

3. 安全效益：消除尾矿库溃坝隐患，降低安全投入。

随着耐磨材料（如高分子聚乙烯滤板）、智能控制系统（如压力自适应调节）的应用，设备处理效率与稳定性持续提升，为矿业可持续发展提供技术支撑。