基于尾矿沉降试验的深锥浓密机尺寸确定方法

为确定合理的矿山充填深锥浓密机尺寸，通过开展分批沉降试验，研究尾矿浆初始浓度对深锥浓密机尺寸的影响，并对Talmage-Fitch 法（T-F法）、Oltmann法和Wilhelm-Naide 法进行详细对比分析。结果表明：尾矿沉降速率随尾矿浆初始浓度的增加而减小，底流浓度随尾矿浆初始浓度的增加呈先增大后趋于不变，合适的尾矿浆初始浓度可减少深锥浓密机的断面面积。三种方法计算得到的单位面积（UA）的关系为T-F 法>Oltmann 法>Wilhelm-Naide 法，深锥浓密机断面面积计算推荐采用Oltmann法。当尾矿浆初始浓度为20%，絮凝剂添加量为20 g/t，尾矿处理量为6 000 t/d时，T-F法、Oltmann法和Wilhelm-Naide 法计算得到的深锥浓密机直径分别为28、25和11 m。     

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。     

尾矿浆絮凝沉降影响因素的试验研究

以某尾矿砂为原料,试验研究了影响矿浆沉降特性的各种因素。针对絮凝剂的种类、矿浆的浓度以及不同药剂添加量对沉降速度的影响进行了絮凝沉降试验。测试了沉降上层澄清水悬浮物含量,以及沉降底层的压缩液固比。试验表明,高分子絮凝剂起到了加速颗粒沉降的目的,沉降速度随着矿浆颗粒浓度的增加而降低,随着药剂量的增大而加快。在矿浆浓度15％以下,其沉降底层的压缩液固比达50%以上。该试验结论为矿区采用高效浓密机进行尾矿浓缩具有直接的指导意义。     

基于图像处理的尾砂絮凝沉降与浓密机关键参数研究

尾砂絮凝沉降试验是确定尾砂浓密工艺的基础，也是确定浓密机生产参数与设备选型的必要环节。基于图像处理技术，自主研发了一套尾砂絮凝沉降观测与智能分析系统，利用工业摄像头，采集尾砂絮凝沉降图像，利用灰度化处理、高斯滤波、图像分割等方法，通过度量区域面积和坐标属性，智能识别尾砂絮凝沉降过程的固液分离界面位置。以冬瓜山铜尾矿为试验材料，进行尾砂絮凝沉降试验，探究尾砂沉降曲线变化规律，综合考虑分离界面的沉降速度、上清液浊度、静态极限质量分数和固体通量的变化，确定了试验尾砂絮凝沉降的最佳工艺参数为：非离子絮凝剂6003s、絮凝剂单耗30 g/t、絮凝剂溶液质量分数0.10%、尾砂浆进料质量分数15%。根据凯奇沉降理论，进一步分析了沉降过程曲线，计算沉降参数，结合矿山实际生产能力需求，推荐该矿山浓密机直径为15 m,筒体总高度为19 m。     

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%。     

银山矿全尾砂料浆絮凝沉降特性试验研究

随着银山矿浅部矿体资源的逐渐枯竭,高效安全地回采深部矿体是接替和延续矿山产能的主要途径,而充填采矿法是深部矿体开采的主要采矿方法,确定充填骨料特征及其沉降特性是优化充填工艺的主要环节。为探究银山矿全尾砂的絮凝沉降特性,开展了全尾砂的静态浓密沉降试验研究,通过对比分析6种不同絮凝剂对全尾砂沉降的影响,优选出效果最优的絮凝剂及其最佳用量,进而分析得出絮凝剂对应的矿浆最佳给料浓度。研究结果表明:适用于银山矿全尾砂絮凝沉降的絮凝材料为AN-910-SH型絮凝剂,最优絮凝剂添加量为40 g/t,进入立式砂仓或深锥浓密机最佳的浆体给料质量浓度为10%。研究结果可为全尾砂浓缩沉降设施选型设计提供依据。     

某矿全尾砂浆静态絮凝沉降试验研究

为获得某铅锌银矿全尾砂浆浓密参数,进行室内静态絮凝沉降试验,观察分析全尾砂絮凝沉降过程中沉降速度、极限浓度和上清液含固率变化。通过正交试验法及对试验数据的数值拟合,探究不同絮凝剂种类、絮凝剂单耗、絮凝剂溶液添加浓度、全尾砂浆浓度对该矿全尾砂絮凝沉降的影响。结果表明：该矿全尾砂砂浆最优浓度为 25.162%,最适宜絮凝剂为 1 200 万分子量 APAM,最佳絮凝剂溶液添加浓度为 1.032‰,最佳絮凝剂单耗为 37.925 g/t。实验为矿山全尾砂膏体制备提供技术参数。     

微细粒铁尾矿深度浓缩絮凝沉降试验

为了合理高效沉降包钢白云鄂博西矿选矿厂微细粒铁尾矿,采用高分子阴离子絮凝剂对该微细粒铁尾矿进行了絮凝沉降试验。试验结果表明：通过添加聚丙烯酰胺高分子絮凝剂,9.5%质量浓度的微细粒铁尾矿经两次絮凝沉降后可实现70%以上质量浓度的浓缩尾矿,并根据不同矿浆温度下的试验得出絮凝剂单耗为36～41 g/t,从而为该微细粒铁尾矿的高浓度堆存方案提供了技术支撑。     

某矿全尾砂浆静态絮凝沉降试验研究

为获得某铅锌银矿全尾砂浆浓密参数，进行室内静态絮凝沉降试验，观察分析全尾砂絮凝沉降过程中沉降速度、极限浓度和上清液含固率变化。通过正交试验法及对试验数据的数值拟合，探究不同絮凝剂种类、絮凝剂单耗、絮凝剂溶液添加浓度、全尾砂浆浓度对该矿全尾砂絮凝沉降的影响。结果表明：该矿全尾砂砂浆最优浓度为 25.162%，最适宜絮凝剂为 1 200 万分子量 APAM，最佳絮凝剂溶液添加浓度为 1.032‰，最佳絮凝剂单耗为 37.925 g/t。实验为矿山全尾砂膏体制备提供技术参数。     

细粒赤铁矿精矿沉降效果影响因素实验研究

本文以细粒赤铁矿精矿作为研究对象,为探究铁精矿在实际生产浓密脱水阶段产生的浓密池溢流损失严重等问题,通过澄清层分界面平均沉降速度、上清液浊度和单位沉降面积等研究指标,考查细粒赤铁矿精矿的入料浓度、絮凝剂分子量、絮凝剂单耗、絮凝剂溶液浓度等因素对细粒赤铁矿精矿絮凝沉降的影响。设计正交实验探究细粒赤铁矿精矿絮凝沉降影响因素的实验研究。借助SPSS26统计软件对实验结果展开分析。研究结果表明：影响因素对平均沉降速度影响程度大小顺序为：絮凝剂单耗>絮凝剂溶液浓度>入料浓度>絮凝剂分子量;对上清液浊度影响程度大小顺序为：絮凝剂单耗>絮凝剂溶液浓度>入料浓度>絮凝剂分子量;对单位沉降面积影响程度大小顺序为：絮凝剂溶液浓度>入料浓度>絮凝剂单耗>絮凝剂分子量。综合考虑,在本实验中细粒赤铁矿精矿絮凝沉降效果较优条件为：絮凝剂分子量为1500万、入料浓度为10%、絮凝剂单耗为60g/t、絮凝剂溶液浓度为0.10%。     

某微细粒金尾矿的沉降试验及澄清距离的计算

通过沉降试验测定了某微细粒金尾矿在不同浓度和不同沉降方式下的沉降速度,并利用测定结果和矿山提供的有关资料计算了该尾矿在不同矿浆浓度、不同沉降方式和不同排放管路布置方式下向尾矿库排放时的澄清距离。试验结果表明：自然沉降时,该尾矿在不同浓度下的沉降速度均很低;添加3号絮凝剂可提高尾矿、尤其是低浓度尾矿的沉降速度。计算结果表明,降低矿浆浓度、添加絮凝剂及大间距多支路放矿均可有效缩短尾矿在尾矿库中的澄清距离。研究结果为矿山选择合适的尾矿排放方案提供了依据。     

絮凝剂和减水剂对尾砂浓密性能与充填体强度的影响

为提高溢流尾砂胶结充填效果,对溢流尾砂开展了添加和未添加减水剂沉降试验、湿堆密度测试、胶结料浆流变参数与抗压强度测试、胶结充填体总空隙率和微观结构测试,探究了絮凝剂与减水剂对溢流尾砂浓密性能和充填体强度的作用机理。研究表明：絮凝剂与减水剂具有“协同效应”,可提高尾砂浓密底流浓度,但效果与减水剂添加顺序和添加量相关。添加絮凝剂与减水剂使溢流尾砂湿堆密度增大,由0.559提高至0.591。絮凝剂添加使胶结充填体总空隙率与结构缺陷增加,造成充填体抗压强度降低;而含絮凝剂与减水剂的胶结充填体总空隙率降低,结构更致密,充填体抗压强度得到提高。尾砂浓密阶段添加减水剂可降低后续胶凝材料用量。相关研究成果可为优化尾砂高浓度胶结充填工艺提供借鉴。     

充填尾砂颗粒干扰沉降过程实验研究

尾砂浓密作为充填料浆制备的关键工序是目前研究的热点,并已经取得了包括尾砂仓浓密机理,絮凝剂选择方法在内的多种实践性研究成果。但该工序中所涉及的充填尾砂颗粒"干扰沉降"过程的机理研究却相对滞后,缺乏相应的经验或理论计算模型,已经成为制约不同级配尾砂高效浓缩、稳态造浆与精准过程控制的技术瓶颈。因此,探索尾砂颗粒"干扰沉降"过程的特征,在总结与综述国内外具有代表性的干扰沉降相关理论基础上,利用某矿山经分级处理后的分级尾砂与溢流细砂为原料,开展了多种配比尾砂浆的干扰沉降实验,并依据Kynch理论,对实验数据进行拟合处理,在此基础上分析论证了Richardson-Zaki均匀干扰沉降与Selim非均匀干扰沉降理论在研究充填尾砂颗粒沉降过程时的适用性。研究结果表明:基于Richardson-Zaki理论计算的尾砂颗粒均匀干扰沉降速率值与实验实测结果相吻合,两者的相关性可决系数达0. 87,且残差值无明显规律,验证了其对尾砂颗粒均匀干扰沉降速率计算的适用性。基于Selim理论所得计算结果较均匀干扰沉降理论计算值更接近实验中尾砂浆非均匀干扰沉降的实测值,从而证明该理论能够反映尾砂颗粒非均匀干扰沉降中因不同粒径颗粒相互作用而降低了各自的沉降速率的特性,能够为尾砂浓密工程实践提供参考。同时,通过分析,为进一步阐明尾砂颗粒干扰沉降机理,将继续对尾砂级配对干扰沉降的影响及其定量化表征以及粗细颗粒相互作用的机理等问题进行深入研究。     

无机和有机絮凝剂复配对铁尾矿沉降特性研究

陕西某铁矿选矿厂尾矿难沉降、尾水质量差，尾水长期未回用，不仅浪费水资源，还存在环境污染等问题。为了加快尾矿沉降、改善尾水质量，对尾水进行回用，选用不同种类的无机和有机絮凝剂对尾矿 浆进行沉降试验研究，并考察了FeCl3和新型AL9020有机絮凝剂复配对尾矿絮凝沉降的作用。结果表明，该铁尾矿粒度细，自然沉降效率低，单独使用无机絮凝剂时尾矿沉降速度较慢，但澄清层浊度低；单独使用有机 絮凝剂时尾矿沉降速度快，但澄清层浊度高；将FeCl3和AL9020絮凝剂配合使用既能提高尾矿的沉降速度，又能降低澄清层的浊度，增强了尾矿的沉降效用。在最佳药剂制度下：先添加200 g/m3的FeCl3，再加入15 g/m3的AL9020絮凝剂，铁尾矿的沉降速度为301.68 m/d，澄清层浊度为23NTU，沉降速度的加快和澄清层浊度的降低为尾水回用提供了质量保障。无机和有机絮凝剂复配后产生协同作用，能够显著提高尾矿的沉降效果 ，为尾矿尤其是细粒尾矿的沉降提供借鉴。     

粗颗粒对立式砂仓底流浓度及流变性的影响

尾砂充填是我国金属矿山生产中主要的充填技术,但以往研究侧重于探讨床层高度、料浆停留时间、絮凝剂单耗等因素对底流浓度产生的影响,有关添加粗尾砂颗粒对立式砂仓底流料浆性质产生的影响研究较少。为此,通过筛选3种粒径分布的粗颗粒尾砂,分析粗颗粒尾砂的添加量对床层沉降速度、底流浓度以及料浆流变性产生的影响。静态浓密试验结果表明：合适的絮凝条件下能够提高浓密效果评价值,且最佳絮凝剂单耗值随着絮凝剂浓度增加而增高;床层沉降速度和底流浓度随着粗颗粒尾砂添加量增加而增高,且-2 000 μm粒径粗颗粒尾砂提升效果更明显。动态浓密试验结果表明：立式砂仓模型底流料浆平均浓度与床层高度、料浆停留时间和粗颗粒尾砂添加量成正比关系,且底流料浆的静态屈服应力和动态屈服应力均随着粗颗粒尾砂添加量增加而降低、随着料浆浓度增加而增高,分析结果可为实现立式砂仓底流的高浓度稳定运行提供参考。     

拉么锌矿尾矿处理方案研究

拉么锌矿选矿厂尾矿采用低浓度排放方式,面临能耗较高、外排废水量大、重金属离子超标、枯水期选厂生产用水紧张等问题,详细分析了拉么锌矿选矿厂尾矿处理现状。通过尾矿性质分析,得出尾矿成分、含量及尾矿以中细粒为主;借助尾矿沉降试验,测出尾矿浆达到良好沉降效果时絮凝剂的添加量;研究出了膏体制备的工艺流程及浓缩指标。同时对高浓度尾矿料浆进行塌落度试验及环管输送试验,对尾矿浆输送浓度、体积和速度进行测算,最终得出了合理的输送方案。制定了一套适合拉么锌矿选矿厂尾矿处理的方案,即尾矿料浆浓度为70%的膏体尾矿运排方案。该方案具有使生产用水循环利用,尾矿入库干堆排放、外排废水量少等优点,解决了当前拉么锌矿选矿厂尾矿处理面临的问题。     

大屯锡矿立式砂仓最佳进料参数研究

为满足井下充填需求,缓解尾矿库库容压力,大屯锡矿计划投资建设立式砂仓充填系统。为提高装砂效率,保障立式砂仓核心性能工作指标,需对进料参数进行分析研究。通过开展尾砂沉降试验,分析尾砂沉降速度、固体通量、处理能力等沉降特性,确定了大屯锡矿立式砂仓最佳进料参数。研究结果表明：该矿尾砂沉降方式宜选用絮凝沉降,聚丙烯酰胺(型号：RT491)最佳添量为20 g/t,最佳进料体积浓度为9.88%(质量浓度为25%),流量为448 m3/h,立式砂仓理论处理能力可达134.67 t/h。研究成果对大屯锡矿立式砂仓进料参数设计具有重要指导意义,研究方法对相似矿山具有推广应用价值。     

充填尾矿絮凝沉降规律及参数优化

为考察全尾矿絮凝沉降规律,以尾矿料浆浓度、絮凝剂XT9020溶液浓度和XT9020用量为影响因素,单位面积处理量为评价指标进行试验。结果表明：单位面积处理量与尾矿料浆浓度、XT9020溶液浓度和XT9020用量都呈现出非线性关系;尾矿料浆浓度为15%、XT9020浓度为0.3%、XT9020用量为25 g/t时,单位面积处理量最佳,为3.15 t/（h·m2);各影响因素对单位面积处理量影响由强到弱依次为尾矿料浆浓度、XT9020浓度、XT9020溶液浓度。应用Design Expert软件进行絮凝沉降模型回归拟合,结果表明,尾矿料浆浓度为15%、XT9020用量为26.67g/t、XT9020溶液浓度为0.22%时,单位面积处理量最高,为3.26 t/(h·m2),试验值和预测值吻合程度较高。