一种露天采场内矿粉浆液回收和资源综合利用的方法与流程

本发明属于露天矿山资源充分回收和综合利用，具体涉及一种露天采场内矿粉浆液回收和资源综合利用的方法。

背景技术：

1、对于年降雨量丰富的露天矿山，因强降雨，雨量大，除对露天采场边坡坡面直接冲蚀破坏外，还将造成露天采场边坡垮塌滑坡；并且强降雨使露天采场边坡地下水浸润线抬升，渗水量剧增，加剧了地下水对边坡的破坏，大幅降低了边坡的安全稳定性。从露天采场边坡安全稳定性角度，需要对采场内雨水和地下裂隙渗水进行有组织疏排，建立边坡地表水收集和排放系统。

2、露天采场内大气降雨和矿体及岩体内丰富的裂隙水未进行有效组织和疏排，致使地表汇流和裂隙渗水携带大量砂石和泥，无序涌入采场，妨碍了正常的采矿作业。

3、在采矿过程中，露天采场矿体区域在矿岩运输设备的反复碾压下，接触面易形成细颗粒矿物，并在地表径流或裂隙水出露的浸洗和搬运作用下，细颗粒矿物悬浮于浆液中，形成较高浓度的矿粉浆液，因此该部分矿粉浆液具有较高的经济价值。

4、由于该矿粉浆液中悬浮矿物颗粒粒度超细，粒径在-200目以下，含量达80％以上，需要较长的沉淀距离和时间，并且分散在采场采矿作业区域，充分收集困难，矿物质回收和综合利用也存在较大的技术难度，因此大多数露天矿山对该矿粉浆液未进行专门的回收和综合利用，致使该矿粉浆液随降雨地表径流一同流失，造成大量矿物质浪费，混入地表径流一起作为矿山污水进行物理沉淀或化学处理，给矿山带来环境污染，并且也需要花费大量精力和处理经费。

技术实现思路

1、为了解决露天采场内矿粉浆液资源流失和环境污染问题，本发明通过在露天采场内增加矿粉浆液、降雨地表汇流收集系统，将收集到的混合浆液，经设计的沉淀、过滤和浓缩系统后，引入选矿生产系统，以提高矿山矿产资源回收率和采场内水资源充分利用；适用于大气降雨或采场地下水丰沛的露天矿山矿粉浆液的充分回收和采场内资源的综合利用。

2、本发明采用了以下技术方案：

3、一种露天采场内矿粉浆液回收和水资源综合利用的方法，通过长时间对采场内的矿粉浆液矿物颗粒浓度、含矿物品位的跟踪取样，并进行试验和数据分析，研究回收该矿粉浆液的经济价值。

4、根据露天采场境界变化，圈出采场内矿体区域和非矿体区域面积，依据当地水文资料计算出一次暴雨历时矿体区域和非矿体区域产生的洪水泥石流总量，再根据矿粉浆液调查和试验分析资料，计算出一次暴雨历时矿粉浆液总量和流失矿物质总量。

5、在露天采场内非矿体区域边坡台阶上修筑截排水沟系统，收集该区域内的大气降雨和边坡裂隙渗水，将此区域收集到的水体输送至降雨地表汇流分级澄清系统，沉淀出地表径流冲刷边坡坡面所携带的泥、砂和石。

6、在露天采场内矿体区域修筑矿粉浆液导流槽和积液池，将收集到的矿粉浆液输送至矿粉浆液沉砂池过滤掉粗砂石。

7、根据不同比例矿浆水对比选矿试验：自来水、矿粉再造浆液10％、20％、30％等浓度的选矿试验，确定引入选矿系统的矿粉再造浆合适浓度。

8、将过滤得到的矿粉浆液，与经分析澄清后的采场内非矿体区域大气降雨和边坡裂隙渗水再造浆，以选矿试验确定的矿粉浆液浓度，将该部分再造的混合浆液引入选矿生产系统。

9、经露天采场内的矿粉浆液和降雨地表汇流收集系统回收处理，并通过选矿试验确定和选矿指标确定矿粉浆液引入浓度后，将该部分收集到的混合水体引入选矿生产系统中，既能回收矿粉浆液中的矿物质，带来可观的经济效益，又解决了该部分混合浆液造成下游环境污染和治理难的问题。

10、本发明是针对露天采场内矿粉浆液和水资源的回收和资源综合利用的方法，采用以上技术方案，具有以下积极效果：

11、1)露天采场按照矿体区域和非矿体区域进行排水分区，分别构建露天采场降雨地表汇流收集系统和矿粉浆液收集系统，至此采场内的地表水将得到有序排放，避免形成洪水冲蚀采场边坡，诱发边坡垮塌、滑坡及泥石流等地质灾害。大气降雨和边坡裂隙渗水的及时排出采场，能有效防止采场边坡安全稳定性的降低。

12、2)矿体在开采设备和运输设备反复碾压下，形成的超细粒矿物颗粒，此外矿体区域钻炮孔产生的矿粉，在降雨地表径流冲刷下，大量的超细矿物颗粒形成矿粉浆液，肆意流淌，造成严重的水体和环境污染。矿粉浆液收集系统对二次圈定的矿岩界线内矿体区域形成的矿粉浆进行有效收集，节省了大笔处理矿粉浆污染水体和环境的治理费用。

13、3)选矿需要大量的水，大部分生产用水采用尾矿库回水循环使用，由于选矿损耗，还需要补充一部分生产用水，生产用水运行费用在选矿成本中也是一笔不小的费用。本发明采用降雨地表汇流收集系统和矿粉浆液收集系统两套系统对露天采场范围内的水资源进行充分收集利用，节约了大量生产循环水回水输送费用。

14、4)矿体区域内的矿粉浆液含有大量的矿物颗粒，具有较高的矿物品位，对矿粉浆液进行收集，并引入到选矿系统中，回收矿粉浆液中的金属矿物质，能产生较好的经济效益。

技术特征：

1.一种露天采场内矿粉浆液回收和水资源综合利用的方法，其特征在于，方法如下：

2.如权利要求1所述的一种露天采场内矿粉浆液回收和水资源综合利用的方法，其特征在于，通过对采场内的矿粉浆液长时间跟踪取样，进行选矿试验，确定矿粉浆液回收矿物的经济价值和可行性；构建降雨地表汇流收集系统(4)对采场内水资源进行回收，酸性水中和储存库(12)的库容由露天采场一次设计洪水总量确定；构建矿粉浆液收集系统(2)对采场内矿粉浆液进行收集和回收矿物质，矿粉浆液储存及造浆库(13)的容积根据矿山一个最长检修期，最大矿粉浆液产出量进行设计。

3.如权利要求1或2所述的一种露天采场内矿粉浆液回收和水资源综合利用的方法，其特征在于，为了便于降雨地表汇流澄清、矿粉浆液过滤到粗砂石，粗砂砾沉淀池(9)和细泥沉淀池(10)以及矿粉浆液沉砂池(14)和矿粉浆液储存及造浆库(13)设置成折回型；粗砂砾沉淀池(9)和细泥沉淀池(10)的容积大小根据非矿体区域一次设计洪水泥石流固体物料计算量确定，粗砂砾沉淀池(9)和细泥沉淀池(10)的长度根据降雨地表汇流细泥澄清距离确定；粗砂砾沉淀池(9)、细泥沉淀池(10)、矿粉浆液沉砂池(14)和矿粉浆液储存及造浆库(13)采用耐酸钢筋混凝土结构，断面为敞口梯形，宽度适合长臂挖机清淤，并在沉淀池周围设置清淤运输道路(6)。

技术总结
本发明属于露天矿山资源充分回收和综合利用技术领域，具体涉及一种露天采场内矿粉浆液回收和资源综合利用的方法。先确定矿粉浆液回收矿物的经济价值和可行性，根据矿体矿岩界线，构建降雨地表汇流收集系统和矿粉浆液收集系统；依据当地水文资料，计算出一次暴雨历时矿粉浆液总量和洪水泥石流总量，以此确定澄清和处理系统的设计参数。降雨地表汇流经处理后补充选矿生产用水，矿粉浆液再造浆后引入磨矿浮选系统回收矿物质。本发明收集矿粉浆液回收矿物质，提高了矿山矿产资源的利用率，露天采场内的降雨地表汇流及时排出，有利于采场边坡的安全稳定，对此部分水资源的综合利用，降低了选矿生产用水的成本，减少了水体和环境污染的治理费用。

技术研发人员：朱刚,朱学胜,张强,代献仁,周生,冯胜利,胡发忠,刘政,周维兴
受保护的技术使用者：中铁建铜冠投资有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15