近年来,国内出现多起尾矿库爆库和尾矿坝垮塌等安全事故,对人员生命和财产安全造成重大影响,引起了国家、地方政府、企业主和广大管理技术人员的高度关注。传统的尾矿湿排直接进入尾矿库或尾矿坝的尾矿堆存方式受到了挑战。尾矿干排和尾矿固结堆存作为一种相对安全、环保的处理方法受到了广泛关注,各地、各企业纷纷根据各自情况开展了不同形式的尾矿干排干堆应用研究及实践,取得了丰硕的成果。本论文主要针对湖北某铁矿选厂尾矿的干排工艺进行研究。本论文研究内容主要由五个部分组成。第一部分为文献综述,对尾矿的产生、危害、尾矿的综合利用、尾矿干排干堆、尾矿固结堆存等技术及发展现状进行了总结分析。论文的第二部分主要研究了该铁矿尾矿的性质,其粒度组成不均匀,呈现两级分化,含泥量较高、含水率较高、易渗、松散,承载能力低,化学组成大部分与普通硅酸盐水泥类似,其主要组成是Mg、Ca、A1、Si等造渣元素,另有一定含量的弱磁性铁矿物,其本身是难于自行胶结堆积的。论文的第三部分是尾矿沉降试验研究。对絮凝剂和凝聚剂进行了筛选及优化。分别开展了自然沉降、无机盐凝聚沉降、高分子絮凝剂絮凝沉降、无机盐与高分子絮凝剂组合使用的混凝沉降,以及不同尾矿浆浓度和分级溢流粒度对沉降效果的影响等系统试验研究。研究结果表明,将尾矿浓度控制在15%以内,进行预先分级,分级溢流进行高分子絮凝剂(阳离子或阴离子)絮凝沉降,絮凝剂用量为15-20g/t,分级底流和絮凝沉降底流合并进行后续处理工艺,可以满足浓缩底流浓度和溢流回水返回选矿厂再用的要求。论文的第四部分是尾矿固结试验研究。试验的固结剂以矿渣为主要原料,调整矿物激发剂、碱性激发剂、硫酸盐激发剂、粉煤灰和钢渣的不同掺量,通过形成固结体的抗压强度变化,确定各种复配胶凝材料的合适掺量范围；并通过正交试验确定了四种化学外加剂的最佳配比,提高了固结剂的整体性能；对水泥及固结剂XRD衍射图谱进行分析,进一步阐明固结体强度的来源；对固结体的SEM图谱进行分析,在微观层面描述了固结剂掺量对固结体性能的影响。试验确定固结剂基础配方为：矿渣：60%,矿物激发剂：24%,碱性激发剂：7%,硫酸盐激发剂：5%,粉煤灰：3%。化学外加剂的最优配比为：NC:0.7%,AS:1.7%,NS:0.8%,NCO:0.3%,总掺量为固结剂的1%。自配固结剂掺量为5%-8%时,其固结体7天的抗压强度可达到0.4-0.8MPa,能满足尾矿固结堆存的要求。最后本论文对湖北某铁矿尾矿固结堆存进行了成本分析及建议,通过成本计算其尾矿固结堆存的合计总成本约为23.16-25.16元/t,低于商品固结剂和硅酸盐水泥,同时提出了固结剂的生产工艺流程和尾矿固结堆存的工业试验工艺流程。