超细尾砂新型胶凝材料开发及配比优化

为解决山东某金矿尾砂粒径细、含泥量高导致的充填体早期强度低的问题,以该金矿尾砂为主要原料,石膏和生石灰作为复合激发剂,添加少量芒硝开发新型胶凝材料。试验结果显示:当水泥添加量为25%,生石灰添加量为15%,石膏添加量为1.5%,芒硝添加量为4%和矿渣添加量为54.5%时,充填体3,7,14d抗压强度分别为0.51,0.62,0.75MPa。在成本控制范围内,为进一步提高充填体早期强度,挖掘最优配比,配比优化试验获得超细尾砂新型胶凝材料最优配比为水泥∶生石灰∶石膏∶芒硝∶矿渣=30∶20∶1.5∶4∶44.5,充填体3,7,14d抗压强度分别为0.58,0.72,0.86MPa,满足矿山充填采矿要求。     

隔离式箱体联合导流技术在卧式浆体搅拌机上的应用

为解决卧式浆体搅拌机轴端密封磨损,降低设备故障率,实现卧式浆体搅拌机经济高效运行,在对卧式搅拌机轴端进行了多次密封试验,创造性地引用隔离式箱体联合导流技术,对该项技术进行了试验应用研究,取得了理想效果.该项成果可以应用在矿山、建筑、市政等领域,有较大的推广价值.     

PSO-Fuzzy-IMC算法在充填浓度控制中的应用研究

尾砂充填是一个复杂工业过程,充填过程中存在大滞后、非线性和时变性特点,传统控制策略效果不佳,难以实现尾砂浓度精准控制,因此需要先进控制算法进行充填浓度的精准控制,提高浓度控制的稳定性。以某黄金矿山生产工艺为研究对象,建立充填浓度控制模型,提出了一种模糊内模控制策略,利用粒子群算法对模糊自适应参数进行在线辨识,在MATLAB中进行浓度控制系统仿真。与IMC算法和Fuzzy-IMC算法对比,优化后的模糊内模控制算法具有超调量小、鲁棒性高等优点,浓度控制响应速度快,稳定性高,在抗干扰性和稳定性方面优于内模控制和模糊内模控制算法,浓度控制误差在2%,比内模控制算法提高3%,明显提高系统的控制精度,更好地满足实际应用的要求。     

某金矿两段分级超细尾砂静态沉降与半工业浓密试验研究

某金矿对分级细尾砂进行旋流分级,得到+37 μm 含量 25%以下、-19 μm 含量 60%以上的超细尾砂。 基于该两段分级超细尾砂开展了室内静态絮凝沉降试验和半工业浓密试验。 静态沉降试验分析了砂浆浓度、絮凝剂 单耗对絮团沉降行为的影响,试验发现絮团沉降速度随着砂浆浓度的增加而减小,而絮凝剂单耗存在最优值,高于或 低于该值,絮团沉降速度反而变慢。 半工业浓密试验探究了泥层高度对浓密的影响,研究了固体通量对溢流水含固 量和底流浓度的影响,试验结果表明:泥层高度与浓密的底流浓度呈非线性,底流浓度随着泥层高度的增加呈先增大 后最终趋于平稳;随着固体通量的增加,溢流水含固量逐渐增大,而底流浓度与固体通量呈线性负相关。 试验数据成 功应用到 1 000 m³ 无动力高效浓密机,实现了工业应用。     

基于响应面法的废石-细尾砂充填性能优化试验

为了得到满足采矿强度要求的废石-细尾砂高质量分数充填体配比最优组合,根据两种骨料混合堆积密实度试验和料浆质量分数初探试验,得到废石-细尾砂最优配比。利用响应面法研究了骨料配比、质量分数和水泥用量对充填体不同龄期无侧限抗压强度的影响规律,建立了以废石-细尾砂胶结充填体 3d、7d、28d 强度为响应值的三元二次回归模型,揭示料浆骨料配比、质量分数和水泥用量单一或交互作用对充填体强度的影响机制。通过回归模型优选出最佳料浆配合比,并通过半工业环管试验进行验证。试验结果表明,充填体强度不仅受单一因素影响,而且两因素之间的交互作用对强度影响显著。由模型的响应曲面可知,质量分数与水泥用量的交互作用对充填体早期强度影响显著,骨料配比与质量分数的交互作用对充填体后期强度显著。当骨料配比为1:3、质量分数为82%、水泥用量为300kg/m3时,料浆流动性好,充填体3d、7d和28 d的强度分别为2.63 MPa、4.21 MPa和6.09 MPa,可满足矿山的充填需求,为废石-细尾砂多相复合膏体充填料输送试验和工程设计提供了基础。     

减水剂对全尾砂胶结充填料浆流变性的影响

以全尾砂胶结充填料浆为研究对象,采用桨式旋转流变仪定量分析了聚羧酸(PC)、萘系(PNS)和三聚氰胺系(PMC)三种高效减水剂对料浆流变性能(屈服应力与塑性黏度)和触变性的影响。结果表明:掺入减水剂的料浆流变行为符合Bingham模型;三种类型减水剂掺入料浆后均能降低屈服应力、塑性黏度和触变环面积,且掺量越高降低幅度越大,料浆流变性改善效果越好。三种类型减水剂对料浆流变性改善程度存在差异,其中PC作用效果最好。随着养护龄期的增加,料浆的屈服应力、塑性黏度和触变环面积随之增大,减水剂对料浆流变性的作用效果减弱。     

某金矿全尾砂充填体早期强度性能分析

针对某金矿以水泥为主要胶凝材料造成的充填成本高、早期强度低的问题,以该金矿全尾砂为骨料,选用生石灰、石膏、水淬矿渣、水泥为辅料,在分析全尾砂物化性质的基础上,采用全面法试验设计,制备料浆质量浓度为70%、72%、74%、76%和灰砂比1∶4,1∶6,1∶10和1∶20的充填料浆,测定养护龄期为1,3,7,14d时抗压强度。结合Design-Expert软件筛选并评估影响全尾砂充填体早期强度的显著性因素。试验结果表明:料浆质量浓度和养护龄期一定时,充填体早期强度与灰砂比表现为正比关系;控制养护龄期和灰砂比不变,随着料浆质量浓度的增大,充填体强度增长越明显;在灰砂比和料浆质量浓度相同的条件,充填体强度与养护龄期呈正相关,对充填体早期强度影响敏感性顺序为灰砂比养护龄期料浆质量浓度。通过试验可知,在灰砂比1∶4,料浆质量浓度76%时,充填体1d强度可达0.76MPa,3d强度可达1.19 MPa,7d强度可达2.09 MPa,14d强度可达2.21 MPa。将试验结果应用于工程实践,可为矿山充填提供理论依据和数据参考。