全尾砂絮凝沉降试验及其工程应用

充填料浆制备是膏体充填采矿方法的重要组成部分,而尾砂高效浓缩是膏体充填的核心。由于全尾砂粒径很细,尾砂沉降浓缩也变得十分困难,因此,在尾砂料浆中加入絮凝剂是提高沉降浓缩速率的有效手段。由于室内试验环境和条件与地下采场存在很大不同,为了揭示新城金矿全尾砂絮凝沉降特性,不仅开展了全尾砂静态絮凝沉降室内试验,以沉降速度、底流浓度为评价指标,得到了最优的絮凝剂选型、单耗和砂浆浓度参数,确定了上述参数对于尾砂料浆沉降效率的影响规律,还在地下采场进行了现场工业试验对比分析,以验证加入该组合参数絮凝剂后的实际应用效果。室内试验结果表明:料浆底流浓度随着料浆稀释浓度的增加先增加后减小,而在絮凝剂单耗低于22.5 g/t时变化不大,因此选定絮凝剂型号为ZYJ、絮凝剂添加量为20 g/t、矿浆稀释浓度为9.75%时,室内尾砂料浆的絮凝沉降效果最佳。现场对比试验表明:采用该最佳试验参数组合后,充填溢流水中悬浮物质量浓度由5.32%~8.26%降低到1.15%~2.13%,充填体强度增加了13%,且整体分布更加均质,充填效果和充填质量均有明显改善。     

基于正交试验的水泥-全尾砂料浆沉降特性试验

尾矿固结排放工艺已成为我国尾矿处理的新的技术途径。以安徽某铁矿水泥-全尾砂料浆为试验材料,采用正交试验方案和极差分析方法,对比研究了不同质量浓度、灰砂比和胶凝材料对料浆沉降特性的影响。结果表明：在质量浓度、灰砂比和胶凝材料3个影响因素中,影响顺序为质量浓度>胶凝材料>灰砂比,即质量浓度对料浆沉降特性的影响比较显著;浓度为78%、灰砂比为8%、胶凝材料为TC-Ⅱ时,水泥-全尾砂料浆的沉降量最小、沉降速度最慢;最终推荐料浆配比为浓度75%~78%,灰砂比8%,胶凝材料为TC-Ⅱ。     

某多金属矿新型充填胶凝材料性能及微观结构研究

采用矿渣新型胶凝材料为胶结剂,细尾砂为骨料,开展充填料浆流动度、泌水率和充填配比试验,研究浓度、灰砂比对料浆流动性、泌水率、充填体抗压强度的影响,以及不同养护龄期下充填体抗压强度的发展规律。结果表明：充填浓度对料浆流动度、泌水率的影响较大,随着浓度的提高,料浆流动度和泌水率显著降低;灰砂比的影响相对较小,随着灰砂比的降低,料浆流动度、泌水率略有提高;充填体抗压强度随浓度的增加而提高,随灰砂比的减小而降低,新型胶凝材料充填体在养护早期3 d强度发展较为缓慢,7 d后强度开始明显提高,28 d后强度仍能持续增长,且养护60 d强度相比28 d提高约20%;矿渣微粉在水泥、石膏等激发作用下生成纤维状C-S-H、针棒状钙矾石等水化产物是充填体产生强度的主要原因。     

全尾砂絮凝沉降影响因素研究

尾砂絮凝沉降是制备充填料浆的首要环节,为探讨不同条件下全尾砂絮凝沉降效果,考虑入料浓度、絮凝剂单耗和絮凝剂溶液浓度为影响因子,尾砂沉降速度和沉降浆体浓度为考察指标,利用正交试验法设计开展试验,并对试验结果进行回归分析和响应曲面分析。结果表明:影响尾砂沉降速度的因素敏感性顺序为絮凝剂单耗入料浓度絮凝剂溶液浓度,影响沉降浆体浓度的因素敏感性顺序为入料浓度絮凝剂溶液浓度絮凝剂单耗;各因素之间存在一定的交互作用,入料浓度与絮凝剂单耗之间的交互作用对尾砂沉降速度的影响极为显著,沉降浆体浓度与入料浓度的关系受絮凝剂单耗和絮凝剂溶液浓度共同作用的影响。推荐矿山生产中适当提高入料浓度,降低絮凝剂溶液浓度,进而可以降低絮凝剂单耗,提高经济效益。     

全尾砂絮凝沉降影响因素研究

尾砂絮凝沉降是制备充填料浆的首要环节,为探讨不同条件下全尾砂絮凝沉降效果,考虑入料浓度、PAM单耗和PAM溶液浓度为影响因子,尾砂沉降速度和沉降浆体浓度为考察指标,利用正交试验法设计开展试验,并对试验结果进行回归分析和响应曲面分析。结果表明:影响尾砂沉降速度的因素敏感性顺序为PAM单耗入料浓度PAM溶液浓度,影响沉降浆体浓度的因素敏感性顺序为入料浓度PAM溶液浓度PAM单耗;各因素之间存在一定的交互作用,入料浓度与PAM单耗之间的交互作用对尾砂沉降速度的影响极为显著,沉降浆体浓度与入料浓度的关系受PAM单耗和PAM溶液浓度共同作用的影响。推荐矿山生产中适当提高入料浓度,降低PAM溶液浓度,进而可以降低PAM单耗,提高经济效益。     

高浓度全尾砂结构流胶结充填材料试验研究

对中钢集团山东矿业有限公司进行了充填材料试验研究,以确定合理的充填料浆制备输送参数及充填料配比,实现高浓度尾砂结构流胶结充填工艺。研究结果表明:该公司采场充填尾砂粒级分布较好、级配较均匀,尾砂沉降速度较快;水泥-尾砂充填料浆制备输送浓度为68%~72%时的管道流动输送性能较好,保水性能良好,基本不产生离析、沉降等不良现象;不同灰砂比的充填试块凝固硬化正常,后期强度增长稳定,试块强度总体较好,在一定条件下,多加水泥提高料浆浓度有利于充填体强度的提高。     

西藏甲玛铜矿全尾砂膏体充填料浆流变特性研究

西藏甲玛铜矿膏体充填料浆输送流量大,要求充填料浆具有良好的输送性能。通过对甲玛铜矿尾砂物化性质的研究以及对膏体充填料浆流变性能的测定,揭示了灰砂比、粉煤灰添加量、质量浓度3个因素对料浆流变性能的影响。得出实验结论:尾砂的密度为2.43 t/m3、松散容重为16.24 k N/m3、密实容重为19.43 k N/m3;尾砂粒度级配良好、化学性质稳定、沉降特性良好。在灰砂比、粉煤灰添加量、质量浓度3因素中,质量浓度为影响膏体充填料浆流变性能的主要因素。膏体充填料浆的屈服应力和黏度随质量浓度的增加而急剧上升,随灰砂比的增加而缓慢上升,受粉煤灰添加量的影响较小。     

细颗粒尾砂含量对充填体强度影响的试验研究

为探究细颗粒尾砂含量对充填体强度特性的影响,利用液压伺服试验系统进行充填体单轴抗压强度试验,分析细颗粒尾砂含量、水泥含量和料浆浓度对充填体强度的影响规律。结果表明:细颗粒尾砂含量对充填体强度存在一定影响,充填体强度影响因素敏感性顺序为水泥含量、料浆浓度和细颗粒尾砂含量;各因素之间存在交互作用,水泥含量和料浆浓度一定时,细颗粒尾砂含量在35%～50%范围时,充填体强度最大;当水泥含量高于15%,料浆浓度高于72%后,充填体强度急剧上升。推荐矿山在充填过程中使细颗粒尾砂含量处于50%左右,同时提高浓度,降低水泥用量,可降低充填成本,增加企业经济效益。     

高浓度水泥-尾砂充填料浆渗透性能研究

通过不同配比、不同浓度的高浓度充填料浆渗透性试验,得到k23和k10的数据,分析充填料浆渗透性能随配比和浓度的变化规律.结果表明,灰砂比和料浆浓度对料浆渗透性能有较大影响.浓度相同条件下,不含水泥、灰砂比1：8和灰砂比1：4料浆的渗透系数依次减小.在相同配比条件下,浓度Cw为66%,68%,70%和72%的料浆,渗透系数依次减小.提高渗透系数可以获得较优的强度参数,有利于回采工作.     

全尾砂胶结充填料浆最优配比试验研究

为了确定充填料浆的最优配比,结合某萤石矿充填实际,以全尾砂和普通硅酸盐水泥为充填材料,采用3因素3水平正交试验研究灰砂比、料浆质量浓度和养护时间对充填料浆性能的影响规律,并运用极差分析法选出最优配比。结果表明:随灰砂比增大,坍落度呈现出先减小后增大的变化趋势,随料浆浓度增大,坍落度呈现反向变化;影响全尾砂充填体强度的最主要因素为灰砂比。根据试验结果,推荐充填料浆配比最优方案为灰砂比1∶4,料浆浓度75%,养护龄期28d。     

高岭石对煤泥沉降影响的研究

煤泥水难以沉降的主要原因是其中粘土矿物含量多、粒度细,易形成胶体悬浮液。高岭石是最主要的粘土矿物之一,文章从高岭石的粒度和含量两方面,研究了高岭石对纯煤沉降的影响,研究结果表明:高岭石的粒度对其沉降影响较小;阳离子PAM适合于含有高岭石的煤泥沉降,随着高岭石含量的增加,阳离子PAM加入量以2‰～3‰为宜。     

沉降理论在浓缩机设计中的应用

通过对沉降理论的研究,分析了影响煤泥沉降的因素。利用沉降理论,结合试验,确定了浓缩机的主要参数。     

振动沉管下沉深度探讨

根据振动沉管下沉原理，从实践经验出发，提出预估振动沉管下沉深度的公式，指出正确预估振动沉管下沉深度是缩短工期、避免浪费的最佳途径。     

全尾砂料浆絮凝沉降特性实验研究

针对充填系统中全尾砂沉降速度慢、时间长的问题,开展了全尾砂沉降特性的研究。为加快沉降速度,采用添加絮凝剂提高沉降效果。对絮凝剂类型、单耗、给砂浓度和絮凝剂配制浓度4个因素进行试验。根据试验数据,分析得出阴离子型絮凝剂对此尾砂的絮凝效果最好,阳离子型和非离子型絮凝剂的絮凝效果较差。尾砂极限沉速与絮凝剂单耗非线性正相关,沉砂浓度随絮凝剂单耗增加而先增加后下降;其它条件一定时,给砂浓度与沉降速度呈负相关关系。综合考虑,建议阴离子絮凝剂单耗用量为10g/t,配制浓度采用0.1%~0.2%,给砂浓度保持在15%能达到较好的沉降效果。     

马钢某矿山综合尾矿沉降试验研究

为了给马钢某矿山综合尾矿的较高浓度浓缩提供技术依据,对该综合尾矿进行了静态和动态的自然沉降和絮凝沉降试验。静态试验表明：浓度为12%的尾矿浆自然沉降时,要在浓缩层浓度达到40%以上的同时使澄清层悬浮物含量达标,需沉降25 min以上;而采用5 g/t的3^#絮凝剂进行絮凝沉降,可使满足上述要求的沉降时间减少到10 min以内。动态试验表明：在同样满足底流浓度和溢流水悬浮物含量要求的情况下,絮凝沉降的浓密机单位面积处理量可比自然沉降提高96.97%。     

基于准流体法的颗粒干扰沉降末速模型

试验研究了颗粒体积分数对液固流化床颗粒干扰沉降末速的影响，以准流体有效密度和表观黏度概念刻画床层内颗粒间相互作用，提出了新的干扰沉降末速模型，相对误差基本控制在10%以内，预测准确度比现有干扰沉降末速模型明显提高。利用提出的干扰沉降末速模型探究了等沉比随液固流化床层颗粒体积分数变化关系，发现等沉比随床层颗粒体积分数增大而增大，表明入料粒度范围变宽、粒度效应对重选的影响受到一定程度抑制。     

沙溪铜矿全尾砂沉降性能及絮凝剂选型试验研究

全尾砂沉降特性决定其在深锥浓密机中的浓密效率,进而影响充填料浆制备及采场充填效率。为保证沙溪铜矿大规模开采的采场充填效率、提升充填料浆连续稳定制备能力,拟对矿山极细全尾砂深锥浓密控制参数进行优化调整,为此开展了矿山全尾砂自然沉降和絮凝沉降对比试验研究,结果表明：矿山全尾砂自然沉降速率无法满足充填生产需要,需添加絮凝剂加速尾砂沉降;考虑絮凝沉降效果及絮凝剂成本,优选天润P-6型絮凝剂更适合本矿山全尾砂;增加絮凝剂的添加量,能有效提高深锥浓密机中全尾砂沉降速率,但同时会显著降低浓密机底流浓度;综合深锥浓密机中的全尾砂浓密效率及底流浓度,优化确定在15%入料浓度下的絮凝剂添加量为30g/t。可为同类矿山新建深锥浓密机沉降参数管控提供方法参考。     

细粒级尾砂絮凝沉降性能的研究

细粒级尾砂絮凝沉降性能是全尾砂充填应用中的核心问题之一。本文通过实验研究,找出了影响细颗粒尾砂絮凝沉降的因素。文章详细论述了浓度与沉降速度的关系、絮凝剂投入量对沉降速度的影响以及絮凝剂用量同沉降充填体含水率的关系等方面的问题。     

微细粒尾矿絮凝沉降试验及絮凝剂高效使用模式研究

以北衙尾矿浆为研究对象,在现有絮凝剂的基础上,试验研究了影响絮凝剂效果的各种因素。经过一系列试验研究发现,絮凝剂聚丙烯酰胺在配置柜中搅拌溶解好后,经过一段时间的静置反应,使分子链充分打开,可以大幅提高其絮凝沉降效果,尾矿的絮凝沉降速度可以提高一倍以上。该试验结果为有效提高絮凝剂效果,降低絮凝剂用量,改善尾矿浓缩沉降、压滤脱水工作以及降本增效提供依据。     

大红山铜矿全尾砂絮凝沉降的试验研究

试验研究了大红山铜矿全尾砂在添加不同絮凝剂条件下的沉降特性,通过实验结果数据的分析和对比,并综合考虑最终沉降面高度和经济成本,选用明矾作为大红山铜矿充填脱水的添加剂。