絮凝沉降技术在铝土矿选矿尾矿处理过程中的应用

絮凝沉降技术在铝土矿选矿尾矿处理过程中的应用研究,是针对我国铝土矿浮选尾矿浆目前尚无运用絮凝沉降技术解决液固分离问题的现状,应用絮凝技术的最新发展,结合铝土矿浮选尾矿的物化性质及磨浮工艺,充分考虑含有分散剂且固体颗粒极细的铝土矿尾矿浆的固液分离、回水利用及尾矿渣对环境的影响等问题,在絮凝剂配方及合成工艺上作出了突破性的改变,研制出了新型高效的ZSH-J絮凝剂并开发了铝土矿选矿尾矿浆处理新工艺,填补我国氧化铝行业无铝土矿选矿尾矿处理工艺的空白。     

龙岩市某矿业有限公司选铁尾矿浆絮凝沉降试验研究

选铁尾矿资源综合利用是重要发展趋势,具有广阔的市场前景。本试验选取聚铝、聚丙烯酰胺、烧碱-Na OH三种絮凝剂对龙岩市某矿业有限公司选铁尾进行矿浆絮凝沉降试验研究。结果表明,该尾矿中细粒级含量较高,自然沉降困难,必须加絮凝剂,使微细颗粒絮凝成团,加速沉降;3#絮凝剂对该尾矿絮凝沉降效果较好;矿浆浓度10%时,3#絮凝剂用量25g/t絮凝沉降效果较好。     

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。     

氰化尾矿的絮凝实验研究

经过一系列的选矿工艺处理后形成的氰化尾矿粒度较细,难以沉降,导致回水中固含量较高,直接回用会影响浮选指标,从而限制了回水利用率的提高。针对如何加速氰化尾矿沉降的问题,着重研究2个方面：（1）通过加入常用无机与有机絮凝剂GG、HPAM、PAC和PFS对氰化尾矿浆进行絮凝沉降实验,确定其最佳用量及适宜的除浊pH值范围;（2）将无机与有机絮凝剂复合探究其对氰化尾矿浆的絮凝沉降效果,从而确定二者的最佳复合用量。     

五龙金矿含氰尾矿浆充填前的处理研究

通过对五龙金矿含氰尾矿浆的直接处理发现,当尾矿浆中氰化物质量浓度在250~300mg/L时,要使尾矿浆中氰化物质量浓度达到最终充填要求的1mg/L,其最佳处理条件:次氯酸钙加入量为8.50kg/t尾矿浆,搅拌时间为5min,搅拌速度为300r/min,pH值为9;搅拌后,静置25min,测定氰化物质量浓度。经计算表明,直接对尾矿浆进行处理的成本较高,所以研究了在处理前加入洗涤步骤。试验考察了不同洗涤用水量和加药量,并结合经济效益分析得出:最终洗涤水量为250kg/t尾矿浆,加药量为0.29kg/t尾矿浆。这样,使含氰尾矿浆处理成本从直接处理的45.9元/t尾矿浆降至2.19元/t尾矿浆。     

浸金尾渣选铁的尾矿沉降性能研究

应用沉降法研究了浸金尾渣选铁尾矿在水介质中的沉降行为.考察了阳离子型、阴离子型及非离子型絮凝剂的分子量变化对浸金尾渣选铁尾矿沉降性能的影响.结果表明:阴离子型聚丙烯酰胺对细粒尾矿的絮凝效果最好,阳离子型和非离子型聚丙烯酰胺对细粒尾矿的絮凝效果较差,阴离子型聚丙烯酰胺的最佳药剂用量为20g/t.     

水力旋流器在金矿尾矿处理中的应用

介绍了水力旋流器在尾矿充填、分级、预浓缩工艺中的生产应用。在尾矿充填工艺中应用串联旋流器组合,可以得到较高的沉砂产率。在尾矿浆粗颗粒分级中采用大角度锥体旋流器,可有效降低沉砂产率,提高分级效率。在高浓度细粒级尾矿浆浓缩工艺中采用小角度锥体旋流器与浓密机组合的方案,取得了良好的效果。     

铜尾矿流变特性与管道输送阻力计算

流变参数是管道输送系统设计的基础,采用RST-SST型软固体流变仪进行尾矿浆体流变特性试验,确定了不同固相质量分数下尾矿浆体的屈服应力、黏度系数.当浆体固相质量分数大于70%后,屈服应力会随着固相含量的增加而显著上升.对矿浆进行剪切变稀试验发现,屈服应力可下降40.9%.针对不同尾矿浆体开展标准坍落度试验,当固相质量分数小于74%时,尾矿浆具有良好的流动性及较大的坍落度.利用得到的尾矿浆体的流变特性参数,进行了临界流速、摩阻损失的计算,为尾矿管道输送系统设计提供参考.      

斜板浓密机在东沟钼矿尾矿浓缩中的试验研究

东沟钼矿的尾矿中含有大量极易沉降的粗颗粒和部分极难沉降的细粒悬浮颗粒,为保证细粒悬浮颗粒的沉降,必须向尾矿浆中加入大量的混凝剂并采用大面积的浓缩设备。通过小型试验研究发现,该尾矿浆需要稀释至6%以下浓度才能获得药耗低、絮团好的混凝效果,因此研究人员提出采用两段浓缩法处理该尾矿浆,即不加入药剂的一段直接浓缩产出以粗粒为主的合格底流,一段浓缩溢流再度经稀释后在二段浓缩机中混凝沉降产出合格底流和合格溢流,两段底流合并外送。半工业试验表明,采用斜板浓密机,当尾矿浓度为25%~30%时,可得到总底流浓度大于40%,二段溢流水澄清,减少药耗和浓缩机占地面积并产出高浓度外送尾矿。     

堆浸尾渣和炭浆尾矿排水固结堆排方法的研究

根据我矿的堆浸尾渣和炭浆尾矿的物理力学性质,应用有效应力原理,提出了有别于的新尾矿坝堆排工艺,该工艺的要点是应用渗透系数很大的粗粒堆浸尾渣,堆筑成高15m的透水坝;在透水坝围成的库区内,注入沉淀速度很快的细粒炭浆尾矿,细粒尾矿靠自重脱水、固结;当固结强度达到一定程度后,在其上堆排一层粗粒堆浸尾渣,通过粗粒尾渣的重力作用,进一步加速细粒尾矿的固结;最后形成稳定的多台阶的粗、细矿相间的尾矿堆置场。     

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。      

谈全尾矿膏体制备与沉降的关系

尾矿的特性直接决定尾矿膏体的质量及输送特性,而在全尾矿高浓度连续充填过程中,由于充填能力和膏体质量的需要,在膏体制备过程中需要在极短时间内实现尾矿的快速沉降,因此,采用絮凝沉降的方法是保证膏体质量,实现溢流澄清,改善充填料浆的输送性能的重要方法.     

基于絮团弦长测定的全尾砂絮凝沉降行为

基于全尾砂絮凝过程中絮团弦长的测定,分别研究絮凝和沉降两个过程:首先以絮团平均弦长为指标研究不同絮凝条件下全尾砂絮凝行为,再以固液界面初始沉降速率为指标分析不同絮凝全尾砂料浆的沉降行为。探明了不同絮凝条件下全尾砂尺寸演化规律,全尾砂均快速絮凝形成絮团,絮团的平均弦长增长达到峰值后随着剪切时间逐渐下降,直至达到稳定状态。发现全尾砂絮团的平均弦长与絮凝全尾砂料浆固液界面的初始沉降速率随着不同的絮凝条件而不断改变,确定了在本文研究范围内的最优絮凝条件:Magnafloc 5250絮凝剂,全尾砂料浆固相质量分数10%,絮凝剂单耗10 g·t?1,絮凝剂溶液中絮凝剂质量分数0.025%,剪切速率94.8 s?1。最优条件下絮凝过程中絮团平均弦长峰值为620.63 μm,絮凝结束时絮团平均弦长为399.57 μm,絮凝全尾砂料浆固液界面初始沉降速率为4.61 mm·s?1。初步建立了适用于本文全尾砂的基于絮团平均弦长的固液界面初始沉降速率模型,固液界面初始沉降速率随着絮团平均弦长的增加而增加,为实际生产中控制全尾砂絮凝沉降参数以及设备结构优化、提高全尾砂料浆的絮凝沉降效率提供参考。      

超声波作用下尾砂浆浓密沉降及放砂

为了提高砂仓中尾砂浓密效率,实现高浓度的放砂,引入声场作为研究手段,创新性的利用声场辐射方式传播的特性,将声场非接触性地作用于尾砂浆介质中.通过设计试验,配制质量分数为40%的尾砂砂浆,在尾砂浆分别沉降15,20,25,30,35和40 min后,施加频率20 kHz,功率50 W的超声波,探究不同沉降时间后施加超声波作用对最终沉降时间和浓度的影响,同时将超声波作用在砂仓放砂阶段,并对超声波作用后不同浓度的砂浆进行流变参数测定.试验结果表明:在沉降20 min后施加超声波,砂浆沉降浓密时间最短为80 min,尾砂浆最终质量分数可达77.5%,与此同时超声波作用下可以实现砂仓稳定高浓度的放砂,放出砂浆质量分数为74.04%.对比超声波处理前后砂浆黏度与屈服应力可知,超声波可有效降低砂浆黏度22.3%,具有良好的降黏效果.超声波的振动作用,空化作用以及声流效应是使得砂浆快速浓密沉降以及放出的原因.      

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。     

充填尾砂絮凝沉降规律试验研究

采用聚丙烯酰胺(PAM)对江西金山金矿全尾砂浆体进行静态絮凝沉降试验。通过全尾砂自然沉降试验,提出了全尾砂自然沉降规律;探讨了给料浓度及絮凝剂单耗对尾矿沉降速度和尾矿静止沉降极限浓度的影响规律;根据试验结果并结合矿山情况给出了最佳给料浓度为20%,最佳絮凝剂添加量为20 g/t。     

全尾砂最佳絮凝沉降浓度及调控方式研究

针对新疆某铜矿充填溢流跑浑现象严重、充填尾砂利用率低等问题，对影响尾砂沉降速度的主要因素进行了研究，包括尾砂粒级组成、表面形状和进砂浓度等。通过试验探究了进砂质量浓度分别为10%、15%和20%条件下尾砂沉降高度(H)与时间(T)之间的拟合关系式，其相关系数(R ²)均大于0.975，推导出最有利于该铜矿尾砂沉降的进砂浓度值为16%~17%。通过对比进砂浓度为16.5%条件下沉降试验实测值与预测值，证明该方法能够较好地预测尾砂的最佳沉降进砂浓度值。试验研究及分析为现场生产提供了实际指导，通过增加进砂浓度调节设施，并将各设施的相关参数在充填站控制系统中进行数据联锁，使进砂浓度始终保持在16%~17%之间，絮凝剂的添加量与进砂量匹配并维持在最佳添加量范围内，实现了砂仓顶溢流水澄清，提高了充填尾砂的利用率。     

Field Investigation of Evaporation from Freshwater Tailings

Safe and economical storage of tailings is now a major consideration in the operation of many mining operations. Tailings in slurried form, particularly if they have a significant clay content, can take a very long time to consolidate under the action of self-weight consolidation alone. However, if the operation is located in an area of high potential evaporation, this can be used to accelerate the rate of tailings densification. This paper presents a study of the evaporation behavior of a clayey tailings slurry deposited into an evaporation pond in the southwest of Western Australia. Over a six-month period, the rate of evaporation from the tailings surface was monitored using the Bowen Ratio method and the microlysimeter method. This was compared with the evaporation from a Class A pan located nearby. The tailings underwent very significant cracking as drying proceeded, and it was found that these cracks had a significant influence on the overall rate of evaporation once the top surface of the deposit started to desaturate. A large strain consolidation model was used to model the behavior, and the algorithm used in this model to include the effects of evaporation is shown to provide a reasonable prediction of the observed evaporation behavior.     

浓密增效剂对尾砂料浆浓密性能的影响及机理

针对膏体充填技术中添加絮凝剂对尾砂浓密后浓度提高有限，且屈服应力增大，流动性降低等问题，研究了絮凝剂?浓密增效剂共同作用，进一步提高全尾砂膏体充填料浆浓度，降低料浆屈服应力，并从微观角度进行机理分析. 结果表明:通过沉降与流变试验发现，最佳添加工艺为加入絮凝剂沉降完毕后再加入浓密增效剂，固相质量分数可提高8.57%～10.13%，同时屈服应力降低6.68～12.85 Pa；多组分浓密增效剂不仅能降低单耗与成本，还可以提高膏体充填材料的抗压强度；灰砂质量比1∶12并添加浓密增效剂的膏体充填材料28 d抗压强度为2.5 MPa，与灰砂质量比1∶6未添加浓密增效剂的膏体充填材料强度相差小于20%；通过总有机碳（TOC）吸附试验与Zeta电位试验发现，浓密增效剂具有吸附与分散的作用，会打开絮凝结构，释放絮团间水，从而提高尾砂浓度，并改善尾砂颗粒的流动性.      

基于上澄清液浊度的超细尾砂絮凝沉降试验

为解决现有超细尾砂浓密沉降试验不考虑上层清液浊度的问题,提出了一种超细尾砂浓密沉降的絮凝剂优选方法。以某萤石矿超细尾砂为研究对象,以预制尾砂浆浓度、絮凝剂类型和絮凝剂掺量作为因变量,测试不同沉降时间下上澄清液浊度,并综合考虑沉降速度和絮凝剂成本,获得不同预制尾砂浆浓度下的最佳絮凝剂类型和掺量。试验结果表明：当预制尾砂浆浓度分别为5%、8%、11%和14%时,最佳絮凝剂类型分别为1 800万、1 600万、1 600万和1 200万阴离子聚丙烯酰胺,最佳絮凝剂掺量分别为15,25,30,30 g/t。试验结果为该矿山的超细尾砂浓密沉降工程参数提供了依据。