矿山尾矿一直都是难处理的问题之一，它和建筑垃圾的污染问题并列为几大污染难题。我国尾矿排放量大，矿山企业每年产生的尾矿约有10亿t，目前堆存的尾矿已高达80.51亿t，而综合利用率仅为8%左右。尾矿干排技术是近年来国内外逐渐兴起的新的尾矿处理技术，可大幅度减少尾矿输送量，提高尾矿的回水利用率，具有广阔的应用前景和经济社会效益。
全尾浓缩-压滤(过滤)工艺
在尾矿干排技术兴起初期，全尾浓缩-压滤(过滤)是主流工艺，虽然该工艺与传统尾矿库储存相比具有明显的优势，但在应用的过程中也发现了大量的问题，包括一次性投资高、运营成本高和占地面积大等。
为了解决这些问题，有关研究机构立足于尾矿处理方向，以高效实现尾矿的完全干排为目标，开发了尾矿分级脱水-浓缩干排工艺。
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尾矿分级脱水-浓缩干排工艺
尾矿分级脱水-浓缩干排工艺系统主要由旋流器、脱水筛、无耙高效浓密机以及矿浆输送装置等构成，工艺流程如图1所示。
选矿厂尾矿浆由厂区泵送至尾矿干排系统泵池，然后用给料泵输送至旋流器，旋流器分级后底流排入脱水筛，筛上物作为粗粒尾矿堆存，筛下物返回泵池，形成闭路；旋流器溢流自流入无耙高效浓密机，由浓密机排出的高浓度尾矿，可根据现场需要直接加工建材或通过压滤进一步脱水干堆；澄清水经泵送返回选矿厂回水水池。
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关键工艺设备
1）多段变锥旋流器
多段变锥旋流器(如图2所示)与常规旋流器不同之处在于：它采用多段变锥结构，第1段锥体角度较大，使旋流器内流体的切向速度达到蕞大，增大离心力场；第2段锥体较小，锥段长度较大，使被处理矿浆在此有足够的时间和空间进行充分交换；第3段锥体带有较大的锥体角度和直段结构。同时，采用渐开线型进料方式，可增加处理量，减小磨损。
高效旋流器底流浓度高、产率大、分级粒度细、分级效率高，较常规旋流器其分离粒度D50可细20%～30%。
2）无耙高效浓密机
无耙高效浓密机(如图3所示)是山东科技大学的专利技术。设备主要由给料装置、沉降锥、防堵锥和底流排放装置组成。它具有独特的自稀释给料装置，有利于加快沉降速度；在过渡区布置有沉降锥，可增加沉降面积，提高浓缩效率；在压缩区布置有防堵锥，安装于排料口的正上方，缓解排料口上方物料的压力，防止排料口堵塞；底流排放装置由圆柱形排料井和排料泵组成，为了防止堵塞，在排料井内安装机械防堵装置。
该设备与传统浓缩设备的区别在于：无耙架装置、高径比大，具有结构简单、占地面积小、浓缩效率高以及维护量小等特点，尤其对于细粒及微细粒尾矿的浓缩具有显著的优势。
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工艺优势
分级脱水-浓缩干排工艺除具有一般干排工艺的优势之外，还具有以下突出的特点：
(1)高效旋流器的多段变锥结构提高了分级效率，分离粒度较常规旋流器可降低20%~30%，为干排工艺的高效运行奠定了基础；
(2)通过无耙高效浓缩机的引入，从根本上解决了细粒及微细粒尾矿高效脱水的难题，为干排工艺的高效运行提供了保障。
尾矿分级脱水-浓缩干排工艺可低成本、高效地实现尾矿的干堆排放及水的循环利用，旋流器组，尤其是无耙高效浓缩机的引入，从根本上解决了细粒及微细粒尾矿高效脱水的难题，为促进尾矿综合利用开辟了新途径，目前已在多个矿山得到了成功的应用。
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旋流器修复与预防护方案（一）
旋流器是一种将固液两相混合物在离心力和重力的作用下进行分离的设备。混合液以一定的压力切向进入旋流器，在圆柱腔内高速旋转。混合物中密度大的成分沿轴向向下运动，并沿径向向外运动，到达锥体段后沿外壁向下运动，重介质旋流器，并由底部口排出；密度小的成分向轴线方向运动，并在轴线中心形成一向上运动的涡旋，然后由溢流口排出。旋流器广泛应用于选矿、洗煤、化工领域。
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旋流器长期受固液两相流的冲刷磨损，设备损坏很快，生产厂家常用耐磨陶瓷衬板、聚氨酯橡胶或天然橡胶、耐磨涂层做内衬来延长旋流器的使用寿命。
耐磨陶瓷衬板常用于重介旋流器和固体颗粒较大的旋流器上，聚氨酯橡胶常用于固体物料粒径较小的旋流器上，耐磨涂层常用于物料中等粒度或较小粒度的旋流器上。
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（一）、制定施工方案：
1.根据新设备或图纸，确定修复后设备应达到的外廊尺寸；
2.制作相应尺寸模具。
（二）、表面处理：
1. 对设备冲蚀缺损部位进行补焊，选用与设备基材同材质或接近的钢板/钢筋进行骨架焊接；
2. 脱脂、除潮处理：去除工件表面的油脂，使用新棉纱擦拭工件表面。用氧气乙决将火焰调整到10CM长，以5cm/min的速度，使火焰反复均匀烘烤工件表面，去除工件表面的油脂和潮气；
3. 喷砂除锈：去除工件表面的氧化层，目视检查，喷砂面可见均匀的金属本色。喷砂处理完的工件不允许用带油脂手套直接接触喷砂面，喷砂处理后工件要注意防潮。对不需要处理的部分，做好遮盖保护。
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水力旋流器是目前使用中较为有效的细粒分级设备。水力旋流器的构造比较简单，如图3-2所示，它的上端为一圆筒部分，其下为圆锥形容器。矿浆以一定的速度 (一般以5～12米/秒)沿切线方向送入旋流器内，并获得旋转运动，遂宁旋流器，因而产生很大的离心力(通常要比重力大几十倍乃至几百倍)，在离心力的作用下，较粗的颗粒抛向器壁，并以螺旋线的轨迹向下运动，由沉砂嘴排出成为粗粒产品;较细的颗粒及大部分水呈内螺旋线的轨迹由溢流管排出。
旋流器广泛用于：①脱泥、浓缩及细粒物料选别前的分级;②在磨矿系统中作分级设备用;③作为离心重介质选别设备。
影响水力旋流器工作的因素有以下两个方面。
(1)旋流器的结构参数
①旋流器的直径生产率及溢流粒度随其直径的增大而增大，通常大直径旋流器效率较差，溢流中粗粒含量多。
②给矿口尺寸与形状 增大给矿口尺寸，处理量增大，溢流粒度变粗，分级效率下降。
③溢流管直径及插入深度 增大溢流管尺寸，处理量增大，溢流粒度变粗，分级效率下降。
④沉砂嘴直径 沉砂嘴大，溢流量小，溢流粒度变细。沉砂嘴小，沉砂浓度高，溢流量大，粗粒含量高。
⑤柱体高度柱体高度的大小影响矿浆受离心力作用时间的长短，一般柱体高度为直径的0.6～1.0倍为宜。
⑥旋流器的锥角 主要影响分离粒度，锥角大，粗粒易混入溢流;锥角小，溢流粒度变细。
(2)旋流器的操作参数
①给矿压力 主要影响处理量及分级粒度。提高给矿压力，分级效果可以改善，沉砂浓度提高。
②给料性质给料的浓度及其粒度组成直接影响产品的浓度与粒度，分级粒度越细，给矿浓度应越低。
③溢流和沉砂的排出方式 旋流器的蕞佳工作状态是沉砂呈伞状喷出。伞面角不宜过大，以刚能散开为宜。当用于浓缩时，沉砂以绳状排出浓度最髙，当用于脱水时，沉砂以蕞大的伞状排出，溢流含固量最少。
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