节能环保型砂锡矿选矿生产线：低耗水、低排放

节能环保型砂锡矿选矿生产线：低耗水、低排放

砂锡矿选矿有个绕不开的矛盾。要回收率高，就要多用水；要处理量大，就要多排尾。但现在的环保政策一年比一年紧，水资源费一年比一年高，尾矿库的新建审批越来越难。过去那种“大水大电、尾矿乱排”的老路子走不通了。节能环保型选矿生产线不是选择题，是生存题。今天把低耗水、低排放的砂锡矿选矿技术路线讲清楚，包括怎么省水、怎么减排、怎么节能，以及这些措施的经济账。

传统选厂的“水老虎”形象

先看看传统砂锡矿选厂的能耗水耗有多高。用水量方面，每处理一吨原矿需要三到五吨水，日处理一千吨的选厂，每天排水三千到五千吨。这些水大部分带着尾矿进了尾矿库，蒸发、渗漏、随尾矿带走，真正循环回来的不到百分之五十。电耗方面，洗矿机、渣浆泵、脱水筛、浓密机，大大小小几十台电机，吨矿电耗十五到三十度。一年下来，水电成本占选矿总成本的百分之三十到四十。

尾矿排放的问题更头疼。传统湿排尾矿需要建尾矿库，库容要能容纳选厂整个服务期产生的尾矿。年处理一百万吨原矿，尾矿产率百分之九十五以上，年排尾九十五万吨。服务期十年，尾矿库库容需要近千万立方米。找这么大一块地不容易，建库投资几千万，还要承受溃坝风险。很多老矿山就是因为尾矿库满了又批不到新地，被迫停产。

节能环保型生产线就是冲着这些问题去的。目标是吨矿新水补充量降到一吨以下，水循环利用率达到百分之九十以上。吨矿电耗降到十度以下。尾矿实现干排或者充填，不建湿式尾矿库或者大幅缩小库容。

低耗水技术：每一滴水都用三遍

降低耗水的核心不是少用水，而是把每一滴水多用几次。

第一遍，工艺内循环。洗矿机出来的水直接进螺旋溜槽，螺旋溜槽的尾矿水进扫选，扫选尾矿水进脱水筛。每一段排出的水都直接用于下一段，不经过沉淀池，不额外加水。这个“串联用水”的思路，可以在工艺内部把水用三到四遍。

第二遍，工段间回水。精矿脱水和尾矿脱水回收的水，品质比较干净，可以直接回到洗矿机和重选设备的水箱。一台脱水筛的筛下水，固含量低于百分之一，完全可以当清水用。把这些水收集起来泵回前端，可以大幅减少新水抽取量。

第三遍，全厂循环。尾矿沉淀池和浓密机的溢流，经过简单处理后全部回用。这部分水量最大，品质也最差，含有少量细泥和药剂。但只要固含量控制在百分之三以下，对重选效果影响不大。实在不放心的，可以在回水管道上加一个小型旋流器或者过滤器，把细泥再脱掉一层。

除了循环用水，还有几项节水措施很管用。

高压喷淋代替大流量冲洗。传统洗矿机用水量大，是因为靠水量冲走泥巴。改用高压喷淋，水压提高到零点五到零点八兆帕，用水量可以减少三分之一到一半。高压水形成的冲击力比大流量更有效，泥巴脱得更干净。

干式筛分代替湿式筛分。传统的圆筒筛和振动筛都要加水冲洗，防止筛孔堵塞。改用干式筛分加吸尘装置，可以省掉这部分水。干式筛分适合含水量低于百分之十的原矿，雨季的时候不太适用，但旱季能省不少水。

空气辅助擦洗。在槽式擦洗机中通入压缩空气，气泡在矿浆中上升时产生的剪切力可以帮助剥离泥巴。同样的擦洗效果，用水量可以减少百分之二十到三十。

采用这些措施后，吨矿新水补充量可以从三到五吨降到零点五到一吨。日处理一千吨的选厂，每天新水用量从三四千吨降到五百到一千吨。一年按三百天算，年节水六十万到九十万吨。按每吨水两元计算，年节水费一百二十万到一百八十万。

低排放技术：尾矿不再是麻烦

尾矿排放是砂锡矿选厂最大的环保压力。低排放的核心思路是“干排”和“资源化”。

尾矿干排技术已经相当成熟。重选尾矿先经过旋流器分级，粗粒部分进入高频脱水筛，筛上产品含水百分之十五到二十，可以用皮带机堆存或者汽车外运。细粒部分进入浓密机，加絮凝剂加速沉降，底流浓度提升到百分之四十到五十，再进入板框压滤机或者带式压滤机，压成含水百分之二十到二十五的滤饼。干排后的尾矿可以堆存、可以回填采坑、可以制砖或者做建材原料。

干排系统的投资不低。一套日处理一千吨尾矿的干排系统，旋流器、脱水筛、浓密机、压滤机、泵和管道，设备投资大约在一百五十万到两百五十万之间。但干排省去了建尾矿库的费用。一个库容五百万立方米的尾矿库，征地、筑坝、防渗、排洪，投资至少两千万。干排虽然运行成本高一些，但一次性投资省得多，而且没有溃坝风险。

尾矿资源化是更高的追求。砂锡矿尾矿中主要成分是石英砂，含量百分之七十到九十。这些石英砂经过脱泥、分级、磁选后，可以作为建筑用砂、玻璃原料、铸造砂销售。云南某锡矿的尾矿石英砂品位达到二氧化硅百分之九十五以上，卖给当地玻璃厂，每吨售价三十到五十元。尾矿不但不花钱处理，还能赚钱。

尾矿充填是地下开采矿山的选项。把尾矿制成膏体，通过管道泵送到井下采空区。既解决了尾矿排放问题，又解决了采空区塌陷问题。膏体充填系统的投资比较大，一套系统几千万，适合大型地下矿山。

节能技术：每一度电都用在刀刃上

节能从设备选型开始。高效电机比普通电机效率高百分之三到五，虽然价格贵一些，但运行一年省下的电费就能把差价补回来。变频器也是节能利器，渣浆泵、风机、皮带机这些变负荷设备配上变频器，平均节电百分之二十到三十。

流程优化也能节能。传统的重选流程中，矿浆靠泵送提升多次，每一级提升都要消耗电能。优化流程布置，利用地势高差实现自流，可以减少泵送次数。洗矿机和螺旋溜槽之间的高差足够大，矿浆可以自流。摇床和精矿池之间也可以自流。减少一台泵，一年省几万度电。

设备运行管理要精细化。很多选厂的设备在空转或者轻载运行。皮带机没有料还在转，搅拌桶没有矿浆还在搅，这些空载损耗累加起来不小。加装料位检测和电流检测，没料的时候自动停机，有料的时候自动启动。

节能效果可以用数据说话。传统选厂吨矿电耗十五到三十度，节能型选厂可以降到八到十二度。日处理一千吨，年处理三十万吨，吨矿省十度电，年省三百万度电。按电价零点八元计算，年省电费两百四十万。

整线配置方案

一条节能环保型砂锡矿选矿生产线，设备配置跟传统线有所不同。

洗矿工段采用高压喷淋圆筒洗矿机加干式振动筛的组合。高压喷淋用水量减少百分之三十。干式振动筛用于预先筛分，旱季不用水。槽式擦洗机配空气辅助系统，提高擦洗效率、降低用水。

重选工段采用高浓度螺旋溜槽和节水型摇床。高浓度螺旋溜槽可以在百分之三十五到四十的浓度下正常工作，减少稀释用水。节水型摇床通过优化床面水流设计，用水量比传统摇床少百分之二十。

脱水工段是节能环保的核心。精矿脱水用陶瓷过滤机，滤饼水分百分之八到十，比普通脱水筛低五个点，而且滤液清澈可以直接回用。尾矿干排系统包括旋流器、高频脱水筛、浓密机、板框压滤机，实现全尾矿干排。

水循环系统要单独设计。清水池、回水池、沉淀池分开设置。回水管道要加过滤器和杀菌装置，防止细泥和微生物堵塞喷头。补水系统要装流量计和自动阀门，根据水池液位自动补水。

实际案例和数据

云南某砂锡矿选厂，原为传统湿排工艺，日处理原矿八百吨。吨矿新水用量三点八吨，吨矿电耗二十一度，尾矿湿排入尾矿库。每年新水用量九十一万吨，水费一百八十二万。年耗电五百零四万度，电费四百零三万。尾矿库已接近库容，面临停产风险。

选厂进行了节能环保改造。主要措施包括。洗矿机喷淋系统改高压，用水量降低百分之二十五。增加干式筛分工段，旱季筛分不用水。重选设备换用高浓度螺旋溜槽和节水型摇床，减少稀释用水。增加尾矿干排系统，实现全尾矿干排。主要设备加装变频器。流程优化减少两台渣浆泵。

改造投资三百八十万。改造后的运行数据。吨矿新水用量降到零点七吨，年用水量十六点八万吨，水费三十三点六万，年节水一百四十八点四万。吨矿电耗降到十二点五度，年耗电三百万度，电费两百四十万，年节电一百六十三万。尾矿干排后不再需要新建尾矿库，原有尾矿库可以闭库复垦。

每年节约水电费合计三百一十一点四万。改造投资三百八十万，十五个月收回。这个案例说明，节能环保改造不但不是负担，反而是降本增效的手段。

实施中的几个关键点

节能环保型生产线的建设或改造，有几个关键点要把握好。

水循环系统的设计要精细。回水水质必须满足工艺要求，不能因为回水含泥高而影响回收率。回水管道要设取样口，定期检测固含量和pH值。回水池的容积要按两到四小时的用水量设计，保证用水高峰期不断水。

尾矿干排的设备选型要匹配。尾矿的粒度分布、浓度、处理量决定了设备规格。旋流器的直径和数量、脱水筛的筛面宽度和筛缝、浓密机的直径、压滤机的过滤面积，这些参数要经过计算和试验确定。选小了处理不了，选大了投资浪费。

节能措施要分轻重缓急。变频器和大功率电机的效率提升最明显，优先做。流程优化和自流改造不花钱或者花小钱，也要优先做。更换高效电机、加装节能灯具这些投资回收期稍长的，可以放在后面。

环保合规要提前咨询。尾矿干排虽然环保风险低，但也要有合法的堆存场地。干排尾矿的堆放要符合固体废物管理要求，不能随意倾倒。干排系统产生的粉尘要收集处理，不能直接排放。

节能环保型砂锡矿选矿生产线不是未来的方向，是现在的方向。低耗水、低排放、低能耗，这三条每一条都有成熟的技术支撑。高压喷淋、干式筛分、高浓度重选、尾矿干排、变频调速、工艺自流，这些技术单独用有效果，组合起来效果更明显。投资不大，回报周期短，而且符合政策方向。对于正在运行的老选厂，建议做一次节能环保诊断，找出短板，分期分批改造。对于规划中的新选厂，建议把节能环保指标写进设计任务书，从源头上把这条线做成绿色矿山的样子。