高泥质尾砂充填应用试验研究

针对高含泥全尾砂用于充填的技术难题,通过开展全尾砂和分级尾砂充填材料试验,结合矿山充填采矿工艺和经济性需求,综合评判分析确定全尾砂不能制备高质量经济合理的充填料浆;通过分级尾砂试验剔除部分超细粒级后,制备的充填料浆流动性好、强度性能大幅改善,矿山实践证实分级尾砂充填能够全面满足采矿工艺技术经济要求。     

动态剪切环境超细全尾砂絮凝沉降特性

随着矿山选矿工艺的不断提高,矿山充填所用尾砂颗粒呈现超细化。针对超细尾砂浓密脱水困难,底流浓度低等问题,以某矿山钒铁矿尾砂为实验材料,通过自制全尾砂动态剪切浓密实验系统开展絮凝剂筛选及单耗优选试验、动态剪切环境深度浓密试验,分析超细尾砂颗粒在自然沉降、絮凝沉降以及动态剪切环境下的浓密特性,分析尾砂沉降速度与极限底流浓度相关性。结果表明：超细全尾砂自然沉降速率缓慢、底流浓度低;絮凝剂可有效提高尾砂沉降速率,但对底流浓度增加效果不显著;在动态剪切环境中,耙架的低速剪切作用可有效释放絮团包裹水,加速絮团沉降,稳定提高底流砂浆整体浓度。研究结果对强化膏体性能、促进充填系统稳定性和实现绿色矿山建设具有积极推动作用。     

全尾砂絮凝沉降规律研究

通过试验,研究了某铜矿的细粒级全尾砂沉降特性,寻求不同尾砂浆浓度下最合适的絮凝剂添加量;工业试验中立式砂仓仓顶溢流水符合回水要求,砂仓实现连续放砂,相关参数达到技术要求。研究成果为矿山在细粒级全尾砂充填系统中,不经过浓密机,直接由立式砂仓进行重力、絮凝浓缩提供参考。     

南京铅锌银矿全尾砂胶结充填

针对南京铅锌银矿原有充填系统充填浓度低、胶结充填强度低、细粒级尾砂无法进入采场,且地表环境不允许尾砂排放的问题,开展了全尾砂胶结充填技术研究,实现了全尾砂充填.     

某矿山全尾砂似膏体充填配比试验研究

某矿山目前采用立式砂仓自然沉降后的粗粒级尾砂进行自流胶结充填,存在充填体泌水量较大,凝固时间长,强度低等问题。针对该矿山现有充填方式存在的问题,结合膏体充填的优势,开展了该矿山尾砂似膏体充填配比试验研究。主要对该矿山全尾砂和分级尾砂进行了物化性质分析,在此基础上开展了全尾砂和分级尾砂似膏体充填配比试验研究,对比分析了2种尾砂充填体的坍落度、泌水率以及单轴抗压强度等指标,结合矿山生产对充填体强度的要求,确定满足生产要求的最佳配比。研究结果表明:充填骨料采用全尾砂较分级尾砂效果好,全尾砂充填体强度能满足矿山生产需要,并根据矿山生产实际,提出了全尾砂似膏体充填配比方案。     

全尾砂高效充填浓缩工艺及T型砂仓研制

针对目前全尾砂充填粗细混合浓缩工艺存在的浓缩效率低、分级沉降等难题,在10余个不同类型尾砂特性研究的基础上,提出了全尾砂分级浓缩工艺及其适用范围:选厂尾砂首先进入立式砂仓进行第一级浓缩,粗粒尾砂自然下沉;细粒尾砂溢流至T型砂仓,通过添加絮凝剂进行第二级浓缩。通过半工业试验验证,该工艺较传统的粗细混合浓缩工艺效率提高2倍以上,絮凝成本减少约40%,且很好解决了全尾砂因粗细分级沉降浓缩带来的充填体质量波动问题。该工艺可用于全尾砂中-0.025 mm细粒尾砂比例≤35%矿山的充填,我国大多数矿山选厂尾砂均符合要求;同时,创新性研制出一种适于细粒尾砂高效浓缩的T型砂仓,与传统同类装备相比,在同等充填能力条件下,该装备效率提高2倍以上,投资节省约30%,能耗降低约70%,运营费用减少15%以上。     

细粒级全尾砂膏体充填材料性能调控研究

针对传统胶凝材料在细粒级全尾砂膏体充填中存在的充填成本高、充填效果差等问题,研究新型胶 结媒介作用下细粒级全尾砂膏体充填材料性能的变化规律。试验结果表明：在新型胶结媒介体系下,尾砂越细,相 同条件下膏体充填材料抗压强度越高;细尾砂膏体充填材料在料浆浓度高的情况下,不同灰砂比下抗压强度几乎 相同;全尾砂中 Al2O3和 SiO2含量越高,相同条件下膏体充填材料抗压强度越高;新型胶结媒介用量的变化对膏体 充填材料抗压强度影响很小;新型胶结媒介作用下颗粒表面生成针状物质彼此搭接,使膏体充填材料结构密实,产 生强度,生成物为钙矾石和含硅化合物。     

尾砂基充填胶结剂试验及应用

周油坊铁矿选厂尾砂较细,采用水泥作为胶结剂进行全尾砂充填时,尾砂固结能力差、充填体抗压强度较低且充填成本偏高。以该尾砂替代粉煤灰作为充填胶结剂的活性混合材料,进行尾砂基充填胶结剂试验。结果表明,细粒级尾砂基充填胶结剂的标准砂3 d和28 d抗压强度分别可达到14.0,37.0 MPa以上,充填体3 d和28 d抗压强度达到1.5,3.8 MPa以上,流动度和坍落度分别达到130,270 mm以上,满足矿山井下充填要求。生产实践表明尾砂基胶结剂的应用,解决了细粒级尾砂充填强度低、堆存污染环境的问题,每年可节约充填成本4 801万元,实现了尾砂的循环利用,具有推广应用价值。     

尾砂粒度对充填体物理力学性质的影响

目前国内外不少用尾砂充填的矿山,存在尾砂量不足的问题。本文从研究尾砂的物理力学性质出发,探讨更多细粒级尾砂用于充填的可能性。 试验表明,尾砂的渗透系数K_(10)同空隙率P和比表面积S间存在下列函数关系: K_(10)=(b′p-a′)e~(-bs) 尾砂的内摩擦系数tgφ与细粒级(-20μm)含量(X)之间是幂函数关系。 tgφ=ax~(-b) 试验结果又表明,内摩擦系数是随正压力的加大而下降。 尾砂压缩模量E和平均粒径(?)的关系是随加压过程而变化的,其关系式如下: 加压初期 E_0=a+bln(?) 后期 E=a-bln(?) 由模拟试验得知,在尾砂受压时,垂直压力系数曲线在砂层高H和试简直径D的比例为1.5处有交点,压强是随H/D和粒径的不同而变化。 在尾砂胶结充填中,抗压强度随细粒级含量的增加而提高,但存在有一个最佳值。 实验中采用了正交试验设计和回归分析方法。结果表明,充填尾砂中细粒级含量有可能进一步提高,增加充填尾砂的利用率,充填体性质也有所改进。     

超细粒级全尾砂胶固材料开发研究

高炉水淬渣作为钢厂的一种废弃物,具有潜在的胶凝活性,经过物理和化学联合激发的方式激发后,具有较强的胶凝性能,可用作矿山充填胶凝材料。研究用平均粒径仅为11.87μm的超细粒级全尾砂,采用开发的水淬渣胶凝材料(高炉水淬渣∶石膏∶水泥熟料70∶6∶24)胶全尾砂是32.5普通硅酸盐水泥胶全尾砂充填试块单轴抗压强度的2~5倍,显示出良好的适配性,能够满足采矿工艺对充填体强度的要求。水淬渣胶凝材料是一种制造成本低、性能好、来源广、绿色环保的材料,是解决超细粒级全尾砂胶凝难题的有效材料。     

有色金属矿山尾矿综合利用进展

有色金属矿山尾矿的大量排放堆存占用土地,造成矿产资源的浪费,以及存在直接或潜在的安全隐患和环境危害。通过有色金属矿山尾矿综合利用的研究现状总结,阐述了有色金属矿山尾矿以下利用现状:再选回收有价金属及非金属矿物;在环保领域用作吸附剂、中和剂及滤料;用作原料或辅料制备地聚物、分子筛、白炭黑及硅微粉;用于制砖、水泥、混凝土、陶瓷及玻璃;用作土壤改良剂和制备化肥;用于井下充填材料。并分析论述了综合利用中存在的问题与困境,指出需持续不断的加大科研投入,对已有的综合利用技术进行创新以降低成本、技术难度及简化工艺,且探索新的利用途径以扩大尾矿的使用范围、消纳量及提高附加值。      

金属尾矿处置及资源化利用技术研究

尾矿是矿山采选的必然产物,传统的尾矿处置方法会引起严重的安全及环境问题,尾矿的资源化利用是解决尾矿处置难题的重要途径。本文介绍了我国金属尾矿的基本类型及主要成分、尾矿的生产利用概况、尾矿堆存面临的安全及环境问题,讨论并梳理了近年来我国为促进尾矿利用产业发展所采取的主要政策及措施,重点分析了我国金属尾矿资源化利用的主要途径,包括尾矿再选及有价元素回收、尾矿制备建筑材料、尾矿用于采空区回填、尾矿用于农业及林业,并结合当前我国尾矿利用行业面临的突出问题,从政策和技术角度提出了加快尾矿综合利用产业发展的几点建议。研究结果有助于全面了解我国金属尾矿生产利用行业的现状及发展方向,为实现绿色矿山的建设目标提供数据支撑和智力支持。     

有色金属矿山尾矿资源化利用研究进展

在有色金属开采利用过程中产生了大量尾矿,尾矿堆存不仅造成了有价资源浪费,还存在安全隐患和环境污染。有色金属尾矿具有成分复杂、共伴生金属多、资源利用率低的特点。绝大多数尾矿中含有硫化矿物及重金属离子,对人类健康和生态环境造成严重威胁。详述了有色金属尾矿的综合利用途径,主要包括尾矿再选回收、充填矿山采空区、生产建筑材料、用作土壤改良剂和微量元素肥料、复垦植被和处理废水。讨论了各综合利用途径的优势和局限性,总结了目前比较有效的利用途径,进一步阐述了有色金属尾矿在废水处理领域中的利用情况,可为有色金属尾矿的综合利用提供参考。     

矿山尾矿资源柱浮选技术应用现状

我国尾矿排放量巨大,但综合利用率低,特别是尾矿中微细粒有用矿物难以有效回收,通过回顾目前矿山尾矿综合利用情况,综述了柱浮选技术在回收矿山微细粒尾矿方面的应用现状和特点,并指出柱浮选技术在处理矿山尾矿资源的应用前景。      

钒钛磁铁矿尾矿综合利用研究进展

目前综合利用钒钛磁铁矿尾矿的方法主要分为两大类:尾矿再选（有价金属回收）和整体利用。根据尾矿性质与组分的不同,尾矿再选主要是采用重选、磁选、浮选、化学选矿和联合分选等选矿工艺,对尾矿中有价元素进行回收;整体利用主要是用尾矿制备建筑材料、陶瓷和瓷砖等,该方法能大量消纳尾矿,可有效解决尾矿堆存问题。基于已有的研究工作,指出对尾矿"物性"（物理化学性质）的研究是实现尾矿中有价元素回收的基础,加强联合分选工艺、细粒级有用矿物回收技术及新设备的研究是今后综合利用钒钛磁铁矿尾矿的发展方向。      

我国铁尾矿工艺矿物学特性及其资源化技术研究进展

目前我国铁尾矿存在排放量大、成分复杂、资源化产品附加值低、规模化利用率低等问题, 实现铁尾矿的大宗量高效利用已成为绿色矿山的客观要求。因此, 通过对铁尾矿的工艺矿物学特性以及铁尾矿利用技术两个方面系统的归纳, 总结了不同类型铁尾矿的粒度、矿物组成、伴生元素、化学成分等基本特点, 综述了铁尾矿在再选回收有价组分和制备建筑材料、充填材料、肥料及土壤改良剂、介孔材料、3D打印材料等领域的资源化利用现状, 并指出了我国铁尾矿资源化利用现有技术存在的问题, 提出了我国铁尾矿进一步综合高效利用的方向和建议, 为不同特性铁尾矿的高效利用提供参考。      

全尾砂分级充填新工艺的研究

近年来，全尾砂充填已成为地下采矿主要的发展趋势。然而，目前全尾充填系统一般采用真空过滤、高速搅拌与高浓度泵送技术，系统投资很大，其应用受到很大的限制。在鑫汇金矿充填工艺研究中，采用分级充填的方法，将粗尾砂用立式砂仓充填系统制浆，送入井下作一步骤采场的胶结充填；细尾砂则用细尾砂充填系统脱水、浓密，送入井下二步骤的采场充填。该全尾砂分级充填技术，既充分利用了产出的尾砂，又提高了一步骤采场胶结充填体的强度，并具有投资小、工艺简单、充填成本低等诸多优点，解决了中小矿山全尾砂应用的问题。     

含重金属尾矿资源化利用研究进展

随着矿产资源的不断开发,大量堆积的尾矿已经成为矿山废弃地和工农业用地重金属污染来源之一,基于国家和社会对生态环境保护的重视,重金属尾矿已经严重制约了矿冶及相关行业的发展。本文积极响应绿色发展,综述了含重金属尾矿的危害并总结了近些年来基于土壤修复的尾矿重金属热脱附、淋洗、电动处理、微生物去除、多物理场强化去除技术,目前虽已进行了大量矿山充填、建材生产、生产高附加值材料及再选回收等方面的资源再利用,但仍存在综合利用率低和堆存量不断增加的问题。通过介绍尾矿基土壤中重金属稳定化处理的有关研究,总结改善含重金属尾矿理化性质的方法,如添加有机废物、生物炭和酸碱材料等,指出尾矿土壤化利用还应考虑其成分、理化特性及资源化成本等因素,表明基于低浓度重金属尾矿的资源化利用是提高尾矿综合利用及无害化处理的有效方法,进而实现土壤化利用更是解决尾矿大量堆积、持久性污染强、有机固体废物利用率低等问题的有效途径,对加强污染防治和绿色矿山建设、持续改善环境质量、坚持可持续发展具有重要意义。     

全尾砂新型充填胶凝材料在南洺河铁矿的应用

针对冀东铁矿全尾砂充填料,已经开发出适用于铁矿山全尾砂胶结充填法采矿的矿山尾砂固结粉(简称尾矿粉)。通过矿山工程应用表明,该种全尾砂新型胶凝材料不仅胶结充填体强度高,而且成本低,具有良好的性价比。为此开展了矿尾粉新型胶凝材料在南洺河铁矿推广应用的试验研究。现场全尾砂取样的物化特性分析结果显示,南洺河铁矿全尾砂充填料不仅颗粒细(dav=0.361mm),含泥量高,而且级配差(不均匀系数53.4),属于级配严重不良的全尾砂充填料。为此,作者进行了胶砂比为1∶8和料浆浓度为73%的胶砂充填体强度试验。28d胶砂充填试块强度可以达3.024 MPa,是相同条件下32.5R早强水泥的2.77倍,满足了南洺河嗣后充填采矿对充填体强度的要求。     

梅山选厂细粒级尾矿综合利用进展

梅山矿业公司选矿厂每年产生细粒级尾矿85万t左右,现有尾矿库容只够维持6年,解决好细粒级尾矿的综合利用问题已迫在眉睫。为此,梅山矿业公司近年来从强化细粒级尾矿的浓缩脱水、减少细粒级尾矿中金属的流失、研发以细粒级尾矿为原料的新型建材等方面入手,就梅山选矿厂细粒级尾矿的综合利用开展了大量的工作,并取得了一定的进展。