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。     

哈尔滨某矿深锥浓密机的应用改造

以哈尔滨某铜锌矿膏体充填系统调试为背景,指出调试过程中出现深锥浓密机澄清溢流水受给矿污染、底流浓度偏低以及压耙等问题的原因,并介绍了针对这些问题进行给料井、絮凝剂投加点及底流循环管道等的改造情况。实践证明：①合理选择尾矿浆的稀释方式,科学、恰当消减尾矿浆进入给料井的动能,有利于为矿浆与絮凝剂平稳、充分混合营造理想的环境;②适当增加并合理布置絮凝剂投加点有利于改善絮凝效果,提高深锥浓密机的底流浓度;③科学、合理的浓密机底流循环管路设计有利于底流料浆的平稳流动,减少耙架的运行阻力和压耙事故的发生。     

拜什塔木铜矿高含泥全尾砂絮凝剂选型研究

针对拜什塔木铜矿尾砂易泥化,导致深锥浓密机溢流跑浑,严重影响矿山充填系统正常运行的情况,为改善浓密机底流浓度,在对絮凝剂絮凝机理分析的基础上,提出了更换絮凝剂的方案。通过对N123、MF5250、XJTH 3种絮凝剂的初步选型试验及对比试验结果表明:相同絮凝剂单耗条件下,MF5250能够显著缩短沉降时间,有效加快沉降速率;同时在室内试验结果的基础上进行了工业试验,得出了絮凝剂单耗和最佳流量等主要参数。     

疆锋铁矿尾砂沉降性能试验研究

目前充填系统工艺中高效深锥浓密机使用非常频繁,尾砂进入高效深锥浓密机中后需要添加絮凝剂以加速尾砂的沉降,进而达到快速沉降浓缩脱水的目的。通过对疆锋铁矿筛分尾砂沉降性能的研究,得出了最佳的絮凝剂添加类型、最佳的絮凝剂添加量、最终压缩浓度及容重等参数,为浓密机的工艺设计及充填系统的工艺设计提供了依据。     

深锥浓密机在某铅锌矿充填系统的技术改造与应用

通过研究分析某铅锌矿全尾砂充填工艺中深锥浓密机浓缩底流浓度和沉降区、沉清区尾砂物理性质及沉降速度的控制措施和调整过程,采取在深锥浓密机外壁南北侧开孔焊接溢流管,加装闸板阀,增设焊接管道阀门、尾砂溢流管道等措施,降低深锥浓密机清水层、沉降层等分层的厚度,有效地解决尾砂的沉降速度和浓度控制问题,实际平稳运行后充填生产工艺参数明显稳定受控,产能产量大幅提升,使得机械化上向分层进路式充填采矿法的充填体强度达到设计要求.     

全尾砂浓密沉降规律试验研究

针对某金属矿全尾砂颗粒细小、尾砂沉降浓缩难度较大等问题,以固体通量和底流浓度作为衡量指标,通过开展全尾砂物理性质试验、静态浓密试验和动态浓密试验来研究全尾砂的絮凝沉降规律,从而确定适合矿山浓密机给料浓度、絮凝剂种类和添加量。试验结果表明,全尾砂浓密合适的给料速度为0.53～0.83 t/(m~2·h),选用LB1530阴离子絮凝剂,絮凝剂添加量为15 g/t,最佳矿浆稀释浓度为1 1%左右。同时,也表明该全尾砂可采用深锥浓密机脱水,能够实现膏体排放,从而达到安全、高效、经济的矿山开采条件。     

金属矿山膏体充填工业试验研究

为实现红岭矿业公司井下膏体充填,对红岭矿业公司3000 t/d选厂尾砂进行了物理性质分析,在此基础上进行膏体充填工业试验。通过本次工业试验,得出了浓密机最佳的单位面积处理量、絮凝剂用量以及最优条件下可达到的底流浓度,并设计浓密机添加絮凝剂合适的结构方案,计算浓密机的处理能力,为大型深锥浓密机选型提供数据。     

基于动态浓密试验的深锥浓密机底流浓度预测模型

深锥浓密机制备高浓度尾砂料浆普遍用于膏体充填,通常依据静态沉降和动态浓密理论预测深锥浓密机运行规律,进行底流浓度的调控,然而模型精度难以达到要求。通过开展某铜矿全尾砂絮凝动态沉降试验研究,揭示了底流浓度随停留时间延长而上升的变化趋势,探明了网络化泥床压缩屈服应力增长随底流浓度上升的规律,解释了泥床高度随停留时间延长而逐渐压缩的现象。在考虑网络化泥床压缩屈服应力对脱水速度影响的基础上,建立了泥床高度、停留时间和底流浓度的预测模型。通过与试验数据对比,模型预测值误差为3%~5%,浓密机预测模型具有较高的准确度,可作为深锥浓密机底流预测计算依据。     

尾矿动态浓密过程中底流浓度主要影响因素研究

深锥浓密机是尾矿高效浓密脱水的关键设备,其生产过程中的泥层高度对压密效果具有重要影响,进而影响底流浓度,而目前缺少基于动态连续浓密过程的泥层高度对底流浓度的影响研究。笔者借助自制的小型深锥浓密机模拟系统进行了全尾砂连续动态浓密试验,探究了泥层高度和固体通量分别对动态浓密过程的影响。结果表明,在动态浓密过程中,底流浓度与泥层高度呈非线性正相关关系,泥层高度一定时,底流浓度最终趋于平稳;泥层高度稳定在60 cm时,由非连续浓密转变为连续浓密,底流浓度由60.3%降至56.4%;动态浓密过程中,泥层高度一定时,底流浓度与固体通量呈线性负相关关系。因此,泥层高度和固体通量对深锥浓密机的底流浓度具有一定的影响。     

梅山尾矿絮凝深锥浓缩试验研究

介绍了梅山尾矿浓缩小型试验和扩大连续试验的情况。试验结果表明,采用絮凝剂和深锥浓密机,可有效提高梅山尾矿浓缩的底流浓度和处理能力。通过对试验结果进行分析,提出了应用深锥浓密机结合絮凝沉降处理梅山尾矿的可行性,并对应用25 m深锥浓密机改造梅山尾矿浓缩系统进行了方案讨论。     

铁尾矿膏体充填浓缩试验研究

为实现铁尾矿膏体充填塌陷区的目的, 对该铁尾矿进行了絮凝沉降试验和自制浓缩模型试验, 研究了给矿浓度、絮凝剂用量以及机械搅拌对底流浓度和溢流水固含量的影响。试验结果表明: 在给矿浓度20%、絮凝剂用量40 g/t条件下, 底流浓度可达到70%以上。试验结果对矿山采用膏体浓密机进行尾矿高浓度浓缩具有指导意义。     

粒级组成对尾砂絮凝沉降性能的影响

采用人工调配尾砂粒级组成进行静态絮凝沉降试验的方法,定量分析了尾砂粒级组成对絮凝沉降性能的影响规律。结果表明,不同粒级尾砂的矿物成分和密度存在差异。由于絮团的“整体效应”和絮凝剂的选择性吸附,随着尾砂组分中+0.15 mm粒级、-0.15+0.074 mm粒级和-0.074+0.037 mm粒级总含量增加,尾砂絮凝沉降速率和尾砂底流浓度均增加,底流浓度增加主要源于合理的尾砂级配使尾砂堆积密度增加。最后分别构建了尾砂沉降速率和底流浓度与各粒级含量的函数关系式,其可用于尾砂絮凝沉降性能的预测。     

三山岛金矿全尾砂静态絮凝沉降试验研究

开展尾矿充填工作不仅是解决尾矿库环境污染问题和消除尾矿库安全隐患的治本之策,也有利于提高资源综合利用率,减少土地占用。膏体充填技术是尾矿充填发展的重要方向,其核心之一是如何获得符合条件的全尾砂膏体。因此研究全尾砂絮凝沉降工艺以获得高浓度底流以及较低溢流浊度非常重要。通过正交试验和耦合试验方法,分别得到了矿浆絮凝沉降速度和澄清层浊度的影响因素排序。并得到了最优絮凝工艺参数为:矿浆浓度20%,絮凝剂用量20g/t,阴离子聚丙烯酰胺,温度常温、矿浆pH=6.0。最优条件下自然絮凝沉降矿浆极限平均浓度为60%,增加扰动、破碎絮凝体,絮凝体二次沉降,矿浆极限平均浓度能达到66%。研究结果可为三山岛金矿尾矿处理提供科学的指导依据。     

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,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。     

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+37μm含量25%以下、-19μm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。     

全尾砂沉降特性试验研究

国内某矿山目前主要采用戈壁集料作为充填骨料,随国家新环保政策的发布,戈壁集料价格大幅度上涨,且面临无法采购的风险,将尾砂用于矿山充填是有效的解决途径。尾砂沉降浓缩是尾砂充填的关键环节,通过开展尾砂的自然沉降和絮凝沉降试验研究该矿尾砂的沉降特性。试验结果表明:尾砂自然沉降速率随尾砂浆浓度的增大而减小,底流浓度随尾砂浆浓度的增大呈先增大后趋于稳定;沉降速率随絮凝剂添加量的增大而提高,底流浓度随絮凝剂添加量的增大而降低;尾砂虽然颗粒细小,但因其密度较大,尾砂浆浓度较低时,其静态自然沉降速率可以达到1.5cm/min以上,絮凝剂能够较大地提高低浓度尾砂浆的沉降速率,其对高浓度尾砂浆的沉降速率影响效果不明显。     

基于正交试验设计的全尾砂浆絮凝沉降参数选择及优化北大核心

全尾砂絮凝沉降技术是矿山充填工艺的核心环节,而全尾砂浆浓度、絮凝剂单耗及絮凝剂溶液浓度是影响全尾砂絮凝沉降的关键因素。为研究尾砂静态絮凝沉降特性规律,基于正交试验设计开展量筒静态沉降实验,分析了全尾砂浆浓度、絮凝剂单耗及絮凝剂溶液浓度对全尾砂料浆絮凝沉降参数的影响规律,构建了沉降速率与底流浓度的预测模型,并获得了最佳的静态絮凝沉降参数。结果表明:阴离子型絮凝剂比非离子型絮凝剂絮凝效果要好,可优先选择阴离子型絮凝剂作为超细尾砂絮凝沉降的絮凝剂;三因素对沉降速度和底流浓度的影响程度均为全尾砂浆浓度>絮凝剂单耗>絮凝剂溶液浓度,并且全尾砂浆浓度与絮凝剂单耗均为沉降速度和底流浓度的显著性影响因素;全尾砂料浆絮凝沉降参数不仅受到单因素的影响,因素间的交互作用也能够影响絮凝沉降参数;絮凝沉降参数优化结果表明,最佳静态絮凝沉降参数为全尾砂浆浓度18.2%、絮凝剂单耗16.7 g/t、絮凝剂溶液浓度0.25%。     

中线法尾矿筑坝中旋流器底流稀释浓度现场优化试验

为确定中线法尾矿筑坝中旋流器底流适宜的稀释浓度,在攀钢集团马家田尾矿库干滩上开展了3组不同底流稀释浓度的放矿试验,分析了不同底流稀释浓度条件下的沉砂在堆积坡面上的流动性、粒径分布特性和坡面平整度,并进行了旋流器溢流尾砂和适宜底流浓度下的堆积坝沉砂物理力学参数测试。结果表明,稀释浓度70%时,沉砂在堆积坡面上流速适中,颗粒沉积效果好,尾砂运移距离远,堆积坡面较平整;旋流器对尾矿分级效果明显,沉砂固结强度高、渗透性能好。     

高寒地区高浓度尾矿库分级上游池填法筑坝试验

针对高寒地区高浓度尾矿库上游法筑坝过程中遇到的水力筑坝时间短、全尾脱水固结时间长且滩面软弱承载力低的状况，以分级上游法和池填法为基础，提出了分级上游池填法筑坝工艺，并依托某尾矿库开展了现场筑坝试验研究，对旋流分级筑坝系统的设计方案与调试方法进行了系统阐述，同时也详细介绍了现场筑坝试验流程及分级上游池填法的应用效果。现场试验结果表明，对于浓度60%以上且+200目颗粒为20%~30%的原尾矿，经旋流分级筑坝系统分选后，底流尾矿在满足+200目颗粒不低于65%的条件下产率可达30%以上；充填围埝池的底流尾矿能够在较短的时间内脱水固结并形成强度，底流沉砂滩面后期沉降速率稳定。分级上游池填法能够满足高寒地区高浓度尾矿库快速安全筑坝的需求。     

全尾砂动态浓密沉降规律研究

为考察全尾砂动态浓密沉降特性规律,采用自制小型连续浓密机模拟动态沉降过程,以底流浓度为评价指标,控制单因素变量获得泥层高度、搅拌速度和料浆停留时间对评价指标的影响规律,以膏体定义体系确定最佳底流浓度范围为70.90%~72.55%。结果表明,底流浓度与泥层高度和料浆停留时间呈正相关关系,并随着搅拌速度的增快先升高再下降且存在最大底流浓度。另外发现在尾矿颗粒压密过程中存在反应加速区、反应缓冲区和反应完成区,现场提供料浆浓度为30%、设置搅拌速度为0.3rpm且料浆停留时间不得少于8h时可以得到最佳底流浓度。