细粒级尾砂流失前后充填材料试验对比研究

为研究细粒级部分流失后实际充填时尾砂的充填特性,以某铁矿空场嗣后尾砂胶结充填细粒级流失约8%作为试验背景,测定了底流尾砂的基础物理性质和粒级组成,开展了自然沉降、泌水率、坍落度、试块强度配比试验,并与细粒级流失前全尾砂的试验数据进行对比。结果表明:细粒级流失8%后底流尾砂的不均匀系数小于全尾砂,但不均匀程度仍较好,易于密实;底流尾砂的自然沉降时间比全尾砂缩短一半,10min后粗颗粒即已沉降至紧密接触:底流尾砂坍落度明显更大,细粒级流失约8%会较大程度地增大料浆坍落度;在浓度相近,高灰砂比的条件下,底流尾砂试块强度约为全尾砂试块强度的2～5倍,且在养护后期强度仍有较大发展空间。结合试验结果,推荐某铁矿一步骤二步骤采场充填料浆的最佳灰砂比分别为1∶10、1∶15,浓度为82%。     

全尾砂沉降浓缩试验研究

尾砂高效沉降浓缩是全尾砂高浓度充填的核心,随着选矿工艺的改进,尾砂的粒径越来越细小,导致尾砂沉降浓缩愈发困难,而在尾砂浆中加入絮凝剂能够极大地提高尾砂沉降浓缩的效率。针对国内某矿山尾砂颗粒细小、沉降浓缩困难的问题,通过开展沉降浓缩试验,以固体通量和底流浓度作为评价指标,得到沉降浓缩效率最佳的絮凝剂型号、给料浓度和絮凝剂添加量,并研究了给料浓度和絮凝剂添加量对尾砂沉降效率的影响规律。结果表明：最佳絮凝剂型号为HJ70010,最佳给料浓度范围为10%~12%,最佳絮凝剂添加量范围为10~15 g/t;当给料浓度为12%、絮凝剂添加量为15 g/t时,底流浓度达到64.4%,沉降速度为26.2 m/h,固体通量为3.43 t/（h?m²）;随着给料浓度的增加,固体通量呈现先增大后减小的抛物线状变化规律,底流浓度先增大后逐渐趋于稳定;随着絮凝剂添加量的增加,固体通量先增大后趋于稳定,底流浓度呈现先增大后减小的抛物线状变化规律。     

全尾砂物理特性对絮凝沉降性能影响规律的研究

随着浅部矿产资源的日益枯竭,矿山开采深度逐渐增加,而深部开采环境非常复杂且开采难度更大,加之我国对环境保护工作的高度重视,充填采矿法逐渐成为我国矿山首选的采矿方法.为研究尾砂物理特性对絮凝沉降性能的影响规律,开展了粒级组成、比重对尾砂沉降效果影响的静态絮凝沉降试验.研究结果表明:尾砂的中值粒径与沉降速度、底流浓度成正相...     

超细全尾砂最优絮凝剂配比优化试验研究

针对某铜矿超细全尾砂在絮凝沉降过程中存在底流浓度偏低和沉降速度较缓等问题，选择了适当的絮凝剂并进行参数优化，以提高絮凝沉降效果。首先，对涉及矿浆尾砂等关键试验材料进行详尽的物化分析；然后，对多个候选絮凝剂进行了比较与筛选，通过参数优化，最终确定了最为合适的絮凝剂型号。这一研究成果为突破矿浆絮凝沉降过程中的性能瓶颈提供了有力的理论和实践支持，并显著提高了絮凝沉降效能。此外，深入探究了全尾砂矿浆浓度、絮凝剂投加量以及絮凝剂溶液浓度等因素对超细尾砂絮凝沉降过程的影响。研究结果显示，超细尾砂絮凝沉降受到多个因素的交互作用影响，通过执行回归分析，得出了最佳参数配比，即全尾砂矿浆浓度为10%，絮凝剂单耗为20 g/t，絮凝剂溶液浓度为0.05%。本研究为矿山生产实践提供了有价值的指导，并为下一步的参数优化工作提供了参考。通过优化絮凝剂的选择和参数调整，可以进一步改善超细全尾砂絮凝沉降过程，提高底流浓度和沉降速度，从而提升矿生产效率。     

基于絮凝沉降实验的膏体充填参数优化

为解决拜什塔木铜矿因尾砂含泥量高而导致的沉降脱水效果差及膏体输送阻力大等问题,基于絮凝沉降实验确定了适用于该矿的全尾砂膏体充填参数。首先,利用拜什塔木铜矿全尾砂与不同絮凝剂开展了尾砂絮凝实验,优选了最为适合该矿的絮凝剂;然后,根据选定的絮凝剂开展了不同单耗条件下的尾砂沉降规律研究;最后,基于确定的最佳絮凝剂单耗,采用自制的深锥实验装置开展了室内动态沉降与压密取样实验。研究结果表明:絮凝剂可以明显提高全尾砂沉降效果,以沉降速度为判据,Magnafloc5250絮凝剂的絮凝效果最优,且在该絮凝剂掺量为25g·t~(-1)时其技术经济效益最佳;从动态压密、底流取样两个角度对底流浓度进行了研究,确定浓密机最佳底流浓度为70%~71%。     

全尾砂絮凝沉降试验研究

选矿厂直接出来的全尾砂,大多含粒径小的细颗粒,这就造成了全尾砂自然沉降速度慢的现象,因此需要将絮凝剂添加到全尾砂浆中进行沉降。研究以某矿山的全尾砂为例,选择4个不同厂家,共计12个类别的絮凝剂开展了絮凝剂选型试验研究,对絮凝剂沉降过程的原理进行了分析,优选出与该矿山全尾砂匹配度最佳的絮凝剂,然后深入研究了该絮凝剂添加量不同对沉降过程的影响,得出适合某矿山的絮凝剂是Ⅺ,最佳添加量为25 g/t。该全尾砂絮凝沉降试验方法可供类似矿山参考运用。     

超细全尾砂深锥动态絮凝浓密试验

为探明超细全尾砂的浓密特性,开展量筒沉降实验,小型和半工业深锥动态浓密试验。结果表明,分子量1200万的非离子型絮凝剂最利于尾砂沉降,随絮凝剂单耗增加,溢流浊度降低,底流浓度基本不变。随固体通量增加,溢流浊度增加,底流浓度降低。固体通量0.4 t·m?2·h?1,给料固体质量分数12%,絮凝剂单耗50 g·t?1的最佳参数条件下,小型和半工业动态浓密试验的底流平均固体质量分数分别为62.8%和74.4%,泥层高度对底流浓度影响显著。深锥浓密机底流固体质量分数随泥层高度增加呈DoseResp函数增长,分为缓慢增长（泥层1～4 m）、快速增长（泥层4～7 m）和基本稳定（泥层超过7～8 m）3个阶段,这跟尾砂絮团在不同泥层高度下的压缩性能有关。可根据底流浓度与泥层高度的函数关系,调节泥层高度来满足井下充填所需底流浓度。      

尾砂浆干扰絮凝沉降机理研究

低浓度尾砂浆高效沉降浓缩制备高浓度料浆是实现高质量充填的关键部分，在细尾砂砂浆中添加高分子絮凝剂可有效加速细尾砂浆的沉降过程，减少溢流跑浑，但添加絮凝剂往往导致较低的底流浓度，因而，难以满足尾砂浆制备要求。现有试验和研究结果表明：对絮凝沉降过程进行适当的干扰，可有效提高沉降速率，加快沉降并获得相对较高的底流浓度，针对这一情况，开展了动态絮凝沉降对比试验，研究扰动过程对絮凝沉降影响的内在机理，结果表明：在扰动耙架的影响下，絮凝沉降速率和沉降底流浓度可大幅增加，其中沉降速率增幅为24%，底流浓度增幅约为10%。针对这一试验结果进行了机理分析，认为引起絮凝沉降速率和底流浓度增加的原因可归结为干扰过程的3种效应，即“重塑作用”、“逸散作用”和“疏导作用”，并深入分析了3种效应的作用过程。     

基于Horsfield填充理论的深锥底流浓度预测

尾砂级配和深锥底流浓度间的关系尚未有明确界定,适用于深锥浓密的尾砂级配范围仍缺乏理论依据。为解决上述问题,引入Horsfield填充理论,以方差表示各组尾砂与Horsfield模型的偏离程度。方差越小,该组尾砂级配与模型越为相近,理论上能达到的底流浓度越大。配置了四组级配不同的尾砂,对其进行了深锥动态浓密实验,实验结果与预测结果一致。     

某金矿充填系统的工艺改造研究

为解决某金矿现有分级尾砂充填系统存在的砂仓容积与充填规模不匹配、底流浓度偏低且极其不稳定、充填料浆输送性能不佳和易出现堵管等问题,拟将该矿充填系统改造为全尾砂膏体充填工艺。通过全尾砂、胶凝材料和水配制了不同灰砂比、不同质量浓度的全尾砂料浆,采用Φ100 mm、长300 m的管道进行半工业环管试验,测试了不同料浆的流动特性和输送过程的管道压力损失情况。结果表明:该矿全尾砂料浆的整体性较好,未发生尾砂离析沉降造成堵管现象,充填系统改造思路可行。     

絮凝沉降对浓缩超细尾砂料浆屈服应力的影响

深锥浓密机内底部料浆的屈服应力过高容易导致压耙,为此通过对不同絮凝沉降条件下获得的浓缩超细尾砂料浆的屈服应力进行原位测量,并通过对絮凝前后料浆总有机碳的测试来分析超细尾砂颗粒表面的絮凝剂吸附量,进而分析了絮凝沉降对浓缩超细尾砂料浆屈服应力的影响规律。研究发现,絮凝沉降对浓缩超细尾砂料浆的屈服应力有显著影响,pH和絮凝剂单耗通过影响尾砂颗粒表面的絮凝剂吸附量进而影响浓缩超细尾砂料浆的屈服应力,屈服应力随着pH和絮凝剂单耗的增大均不断增大。综合考虑尾砂料浆的絮凝沉降效果和所得浓缩超细尾砂料浆的屈服应力,最佳絮凝条件是pH值为11和絮凝剂单耗为15 g·t?1,在此最优条件下料浆固液界面的初始沉降速率为0.4565 mm·s?1,沉降后上清液浊度为143 NTU,底部沉积尾砂料浆的固相质量分数为51.56%、屈服应力为243.18 Pa。初步建立了适用于超细人造尾砂的基于絮凝剂吸附量的屈服应力模型,屈服应力随尾砂颗粒表面单位面积的絮凝剂吸附量的增大而增大,为实际生产中控制全尾砂絮凝沉降参数提供参考。      

深锥固体通量与絮凝剂单耗和料浆浓度的数学关系

深锥浓密机的面积或占地大小主要由其固体通量决定。通过量筒静态沉降实验,计算得到深锥浓密机固体通量,分析了絮凝剂单耗、料浆浓度对深锥浓密机固体通量的影响,得到了两种因素对深锥浓密机固体通量的影响规律。结果表明,尾矿在5～30 g·t?1的絮凝剂单耗下,基本呈现二次函数关系;料浆的固相质量分数为6%～26%时,固体通量呈现先增大后减小的趋势,与实验所得的规律相契合。通过对絮凝剂单耗和料浆浓度耦合效应下的固体通量方程回归分析,得到三者之间的数学关系,进而确定二者对固体通量的贡献为:料浆浓度>絮凝剂单耗。结合絮凝剂及料浆浓度对固体通量的影响分析,总结了絮凝剂单耗和料浆浓度贡献值不同的原因。最后,结合单因素和耦合条件下的数学方程,对深锥浓密机的设计和运行提出工程建议。在深锥浓密机运行过程中,需要优先保证料浆浓度,其次是絮凝剂单耗。      

固液两相耦合条件下全尾砂连续沉降规律研究

针对江西某铅锌矿全尾砂难以浓缩的问题,研究探索添加絮凝剂提高其浓缩效果的可行性。对该全尾砂浆体分别进行固液两相耦合条件下静态和动态絮凝沉降正交试验,确定尾砂浆絮凝沉降规律,对絮凝剂选型、用量和给料速度等关键参数进行优化。结果表明：当给料速度由0.89 t/（m²·h）减少至0.60 t/（m²·h）时,溢流水固含量逐渐降低;当给料浓度为13.59%,AH-910-SH型絮凝剂浓度为20 g/t,给料速度为0.60 t/（m²·h）时,底流浓度达到最大值72.82%,溢流水固含量为162.68×10^-6（<300×10^-6）,絮凝沉降效果最佳。该试验为全尾砂快速沉降技术奠定了理论基础,同时为全尾砂高浓度充填方案选择提供了技术参考。     

某铜铁矿尾矿絮凝剂沉降试验研究及应用

湖北某铜铁矿选矿新系统投产后,随着磨矿细度提高,尾矿粒度变细,沉降速度变慢,部分微细粒级物料进入生产回水系统,影响选矿指标。本次项目攻关主要是开展絮凝剂小型沉降试验,并根据试验结果找出现场应用最佳絮凝剂添加方案。小型试验结果表明 ：矿浆浓度 16%,选用 A345 絮凝剂,最佳用量为 20g/t。在该矿现场生产应用中,分别在选矿尾矿浓密机、充填深锥浓密机中添加 20g/t、24g/L 的 A345 絮凝剂,尾矿浓密机溢流跑浑现象彻底解决,回水清澈达到生产要求,选铜选铁指标得到提升,深锥浓密机底流浓度达到 70%以上,满足充填质量要求,实现了全尾砂充填。     

尾矿干排工艺中高泥质尾矿浆絮凝浓缩处理试验研究

尾矿干排工艺高泥质尾矿中细粒级物料的脱水较为困难。为确定某金矿高泥质尾矿合理的沉降参数,选取高泥质尾矿浆浓度、絮凝剂单耗和絮凝剂种类作为影响因素,依据单一变量试验原则,进行全泥氰化尾矿浆絮凝沉降试验及正交试验。结果表明:各因素对矿浆沉降效果的影响程度为絮凝剂种类高泥质尾矿浆浓度絮凝剂单耗;当FS3802型絮凝剂(质量分数0.1%)用量为50 g/t,高泥质尾矿浆浓度为4%时,矿浆的沉降效果最好,且此条件下,动态沉降试验装置的最高底流浓度为46.7%,已初步具备膏体性能。研究结果对选矿厂全泥氰化尾矿干排工艺中絮凝沉降各因素的控制具有很好的指导作用。     

全尾砂无耙深锥稳态浓密性能分析

结合沉降和压滤实验, 对脱水性能数据进行曲线拟合获得连续网状结构形成浓度、压缩屈服应力和干涉沉降系数, 引入Usher提出的稳态浓密性能预测算法, 建立了无耙深锥浓密模型, 分析了絮凝剂单耗、底流中固相的体积分数、泥层高度等对固体通量和固体处理能力的影响规律.研究结果表明: 絮凝剂添加量对沉降区域影响大于压密区域, 20 g·t-1时浓密性能较好, 底流中固相的体积分数越大固体通量越小; 在沉降区域, 固体通量仅与浓度有关, 不受泥层高度影响; 在压密区域, 固体通量为浓度与泥层高度的方程; 模型参数范围内, 当泥层高度 < 3.5 m时, 固体处理能力为浓度与泥层高度的方程, 当泥层高度>3.5 m时, 固体处理能力与固体通量随底流中固相的体积分数变化规律一致.      

微细氰化尾矿颗粒絮凝沉降实验研究

微细氰化尾矿颗粒沉降速度慢,脱水困难,需借助絮凝剂改善其沉降特性。文中主要将阳离子絮凝剂HLM和非离子絮凝剂PAM对3种平均粒径分别为30,14,3 μm的氰化尾矿悬浮液进行了絮凝沉降及除浊实验,确定其最佳投加量,并对比了2种絮凝剂对不同粒度尾矿的絮凝性能。结果显示,对于3种不同粒度分布的悬浮液,HLM的絮凝效果均优于PAM,并且尾矿颗粒的粒径越小,阳离子絮凝剂的絮凝优势就越明显。