文摘

为了提高尾矿利用率和实现全尾矿充填在内蒙古黄冈铁矿中,增加了絮凝结算系统,导致泥沙淤积和整合的尾矿沙淤积。在此基础上,尾矿的沉积和粘结的原因是通过分析,和一组粗和细粒尾矿本灌装系统。植物的尾矿被泥浆泵注入到加油站。首先,尾矿粒度大的区别是由水力旋流器分为粗尾矿和细粒尾矿,使细粒尾矿进入1号砂箱和粗粒尾矿进入2号砂箱。然后,絮凝剂絮凝被自动添加絮凝剂加药装置解决粗和细粒尾矿,然后,混合,搅拌,填满。结果显示如下。(1)在黄冈铁矿尾矿粒度差异的增加,导致不稳定的絮体。筒仓的底部的粗粒尾矿定居在细粒尾矿之前,和压缩时间太长,导致泥沙淤积现象和整合。(2)絮凝和结算的粗和细尾矿在不同砂筒仓可以避免沉积和压实砂筒仓的尾矿。(3)根据不同的要求填充泥浆的浓度和比例,比例的粗沙和细沙填充泥浆可以控制通过控制流粗沙和细沙室的大小,实现合理的粒度组成和浓度的设计要求。 The research results are expected to provide technical support and theoretical guidance for the construction of full tailings cemented filling system in Huanggang iron mine.

1。介绍

随着社会的不断发展和国家需求和促进绿色矿山建设、矿山安全与环境保护的要求变得越来越高,采矿和控制表面和环境变得越来越严格。充填采矿方法有许多优点,其他传统的采矿方法没有,如控制地面塌陷、改善开采环境,降低矿石损失率和贫化率、控制采场地压,改善地下操作安全条件等突出的优点。因此,越来越多的地下开采矿山选择采用充填采矿方法(1- - - - - -8]。

领域的矿山回填,大多数金属矿山或一些非金属矿山开始使用整个矿山选矿厂尾矿由填充地下采空区,这不仅可以提高尾矿利用率,减少尾矿的排放压力水库也满足刚性需求的表面环境状态的矿区。因此,许多学者进行了深入研究尾矿灌装(9- - - - - -12]。基于摩擦损失的计算方法和结果,风扇等。13]研究了尾矿泥浆质量分数的影响,流速和管径摩擦损失和实施工业充填采空区的运输。Zhuen et al。14]研究固体质量分数的影响,矸石剂量,和水泥粉消费崩溃程度,屈服应力,单轴抗压强度,出血率尾矿固体废物的粘贴。Meidao et al。15)使用MATLAB软件对数据分析和获得的灵敏度的影响水泥砂比和泥浆浓度在回填土的强度和各种力学参数的预测模型。Gezhong et al。16]研究了当量直径的变化规律,分形维数,尾矿絮体的沉降速度不同絮凝条件下形成的。

它的一个主要方法的尾矿充填采用砂筒仓尾矿的沉降和填充(17- - - - - -20.]。小君et al。21)提出了关键工作压力的计算方法和工作中的高压激活介质流立式砂仓根据激活泥浆的基本原理。柯et al。22]研究了影响尾矿粒度组成、表面形状,和沙子进料浓度在砂井在尾矿的沉降速度。合理等。23)提出了一个沙子卸砂筒仓模型和使用流体动力学软件模拟和分析连续砂放电模型。Liyi et al。24)分析和研究了超声波的影响规则的最终质量浓度总尾矿在不同条件下的泥浆砂筒仓。由于不同的选矿方法和矿石性质采用矿井集中器、尾矿的性质也不同。会有巨大差异在尾矿颗粒直径和厚度和尾矿细度的明显差异,这可能会导致尾矿沉积和集聚的砂箱,影响正常生产。然而,该领域的研究成果很少报道,这是迫切需要提出更有效的解决方案。

黄冈铁矿的尾矿在内蒙古有一大部分和厚度明显不同。絮凝沉降后,泥沙淤积和固结的砂淤积发生,极大地影响了正常的填充操作。在此基础上,本研究采用全尾矿的填充泥浆的黄冈铁矿为研究对象,获得尾矿充填和整合的原因分析,并提出一系列的粗和细粒尾矿充填系统,以提供技术支持和理论指导的建设完整的黄冈铁矿尾矿胶结充填系统。

2。测试和分析总尾矿的物理和化学性质

尾矿的物理和机械性能,如比重、容重、孔隙度、和粒度分布,测量采样黄冈铁选矿厂的尾矿和实验室测试。

2.1。重量测定总尾矿

比重是一个对象之间的比率尾矿的密度和水的密度,作为一个无量纲的量。比重是指液体或固体的密度之间的比率在特定温度、压力和纯水的最大密度标准大气压力。实验室样品的比重通常是衡量热原质瓶方法,如图1。

重力测定测试黄冈矿山的尾矿进行三次。三个测试结果的平均值被送往获得整个尾矿的严重性。测试结果展示在表1。

从表可以看出1的平均值的三个测试结果的严重性黄冈铁矿尾矿总量为3.23。相比之下,尾矿的重力(9- - - - - -16),总在黄冈铁矿尾矿的引力大。泥浆形成时,沉降性能好,沉降速度快,砂浆的体积密度很大。

2.2。确定整个尾矿的体积密度

恒定体积权衡法用于测量,也就是说,测试材料装入标准漏斗,一个标准的升斗下面放置,避免振动的材料自由下降,平衡的重量是刮平后桶满了。测试材料的松散容重计算几个测量,测量过程如图2。

三个测试的确定进行了密集的体积密度和松散容重整个尾矿在黄冈矿业。三个测试的结果平均获得的密集的体积密度和松散容重整个尾矿。测试结果如表所示2。

从表可以看出2的三个测试结果的平均值的松散密度和容重整个尾矿在黄冈铁矿分别为2.16和2.46,分别。与之相比,[尾矿的体积密度9- - - - - -16),总在黄冈铁矿尾矿的体积密度也大,松散容重之间的差异和密集的体积密度很小,可以从侧面反映的孔隙度总尾矿是很小的。

2.3。总尾矿孔隙度的分析

孔隙度计算使用 在哪里η%,是整个尾矿的孔隙度γ是整个尾矿的体积密度,g / cm吗³,ρ₀是真正的整个尾矿的密度。

根据表中的数据1和2,整个尾矿在宽松的孔隙度和密度州被替换成方程计算(1),如表所示3。

从表可以看出3宽松的孔隙度和密度孔隙度在黄冈铁矿尾矿总量的33.12%和23.84%,分别比小(9- - - - - -16]。尾矿的孔隙度可以反映强度和保水性的尾矿在某种程度上。总在黄冈铁矿尾矿高强度和保水性差。

2.4。总尾矿粒度分布

充填骨料的粒径分布也被称为材料的等级,指不同粒径颗粒材料的百分比含量。填充材料的粒度分布决定了充型过程的整个过程有很大的影响,制备、运输和充填体质量。整个的粒度组成分析了尾矿莫尔文3000激光粒度测试仪,在图所示3。

整个尾矿粒度分布的结果展示在表4,如图4分别和获得的铜均匀系数和曲率系数Cc是7.05和1.02,分别。

物理和机械性能的测量结果黄冈矿山尾矿的显示(1)大小的填充材料,黄冈大小的铁尾矿相对粗糙。−200网(< 74的比例μ米粒子只有21.41%,38岁的比例μm大约是11%,粒度中值是181.57μ较尾矿(m。9- - - - - -16],黄冈铁矿的尾矿是粗,和粗粒度尾矿的重力大,和细粒度尾矿的比例小。粗粒度和细粒度的区别尾矿是显而易见的。有必要注意粗粒子的沉降所造成的堵塞。粗颗粒大小对充填体的强度发展有利,但少微粒会影响砂浆的可移植性。(2)从填料的角度渐变,充填材料的不均匀系数和曲率系数都在正常范围内。尾矿相比(9- - - - - -16],在黄冈铁矿尾矿的组成和分布不均匀,级配较差。曲率系数略大于最优值,表明有轻微微粒的损失。黄冈铁矿的尾矿大管道磨损,容易分离,这是不利于长距离管道运输。

3所示。技术改造方案和砂筒仓的结果

黄冈的原始填充过程铁矿采用自然沉降和尾矿的浓度。由于粗粒度,大比,和大颗粒大小不同,粗尾矿可以自然地沉入杯底砂本的积累和集中,而细尾矿不能自然解决,漂浮在上层溢出水,和溢流水还不清楚。因此,粗浆粒子填充到地下,成分分布不均匀,等级差。种族隔离发生在运输管道和地下采空区,管道是极大地穿。

针对存在的问题在最初的黄冈铁矿的充填过程中,如灌装浓度低,体积大排水,严重的溢出水的浊度,和失败的力量来满足标准,根据上面的测试结果,研究了砂井的技术改进方案。

3.1。技术改造方案

细粒尾矿自然不能解决;因此,一组絮凝剂沉降模块添加到包装与絮凝剂粗和细尾矿形成絮凝剂组,一起解决,砂箱的底部,从而实现全尾矿灌装和溢流水澄清。絮凝剂自动加药机数据所示5和6。

修改后的填充过程如下:提供的尾矿充填的集中器,和尾矿泥浆浓度的15.81%选矿过程中产生沉淀和浓缩尾矿的池塘,浓度及其重量浓度增加到40%左右。然后,尾矿被发送到尾矿充填制备的本车站尾矿的泥浆泵。高浓度底流砂后砂浆形成本是重建和絮凝剂处理。水泥是由螺旋电子天平测量根据尾矿的流量和浓度。同时,根据灌装的浓度要求,适当浓度的水就可以喝了。集中尾砂浆、水泥和水由原始混合系统,搅拌和均匀混合充填浆制备和输送到采空区充填的充填钻孔和地下管网。整个灌装过程如图7。

通过沙筒仓技术改造项目,充填浓度增加到75% - -80%,并溢出水的固体含量小于300 ppm,从而大大提高了充填体的强度,减少水的脱水,从而为矿山创造经济效益。

3.2。技术改造结果和原因分析

砂箱的技术改造后,充填浓度从70%∼75%增加到75%∼78%由于微粒的增加。填充泥浆的出血率从20%下降到10%。填充水泥浆的流动状态是好的,和种族隔离和分层不再出现。回填体的强度增加,基本上达到要求的强度开采方法。溢流水是清晰,完整的尾矿灌装和连续灌装实现。技术改造后填充效果如图8和9,充填浓度的变化如图10。

从图可以看出10填充时间的前7天,填充泥浆浓度1:4和1:15不同水泥砂率是75%以上,与大致相同的变化趋势,相对稳定的填充。7天之后,充填浓度大幅减少从原来的75%到46%和33%,最后为0。

灌装浓度急剧下降的原因是,淤积砂筒仓和压实程度的尾矿是越来越深。起初,泥浆浓度不稳定,物质在短时间内不能向下进刀。在后期,泥浆浓度较低,材料不能向下进刀很长一段时间,和砂表面高度越来越高,直到材料不能向下进刀。砂筒仓的淤积和整合尾矿在图所示11。

从图可以看出11压实后,尾矿的硬度非常高,压实的高度约2 - 4米,需要清关处理,消耗大量的时间和劳动力成本。

分析和研究后,泥沙淤积的原因和压实砂筒仓尾矿如下:粗尾矿沙粒径大,粗粒尾矿沙比例太大,−38微米粒子仅占21.41%,添加絮凝剂,絮团的形成是不稳定的,在沉砂仓的过程中,絮凝物损害发生时,絮凝剂包裹粗尾矿沙材料和少量的细的砂筒仓的底部,和快速沉降和大量的细尾矿沙是絮凝剂的包裹下慢慢沉淀在尾矿沙材料粗糙表面。因此,粗和细粒尾矿是分层,粗粒尾矿积累和集中在很长一段时间内由于沉降速度快。最后,尾矿淤塞和巩固,泥浆不能进食。

4所示。研究解决尾矿充填的整合

针对竖井尾矿充填和整合的原因,为了降低成本,本研究改进了黄冈铁矿的原始灌装系统,增加了一个新的水力旋流器。在此基础上,一组粗和细筒仓装填系统提出了解决泥沙淤积的问题和筒仓尾矿固结。流程流充填系统的粗和细粒尾矿的隔间如图12。选矿厂的尾矿由泥浆泵注入到加油站。首先,尾矿大粒径的不同分为粗尾矿和细粒尾矿通过水力旋流器的细粒尾矿进入我砂本和粗粒尾矿进入II砂箱。然后,添加絮凝剂的絮凝沉降粗和细尾矿的絮凝剂自动加药装置,然后混合,摆满了各种地下。

灌装系统的粗和细粒尾矿本图所示12根据不同充填浆的浓度和比例要求,砂排出阀的开启和关闭度1和砂排出阀2砂本调整下,分别控制流量的大小细沙本和粗砂本。电磁流量计的流量可以显示1和2电磁流量计,来控制粗和细粒尾矿充填浆的比例,实现合理的粒度组成和浓度的要求。

通过絮凝、沉降和粗粒尾矿浓度和细粒尾矿不同粒径不同的砂箱,问题不稳定的絮体,分离粗和细粒尾矿沉积和尾矿集聚,加油站的关闭,并影响正常的灌装操作可以有效地避免添加絮凝剂之后。

5。结论

在这项研究中,淤积的原因及压实的黄冈铁矿尾矿进行了分析,和一组粗和细粒尾矿灌装系统提出了。是得出以下结论:(1)在黄冈铁矿尾矿粒度差异的增加,形成的絮体是不稳定的。粗粒尾矿解决的底部砂本在细粒尾矿和压缩时间太长,导致沉积和集聚的现象。(2)粗粒尾矿和细尾矿在不同絮凝的砂箱,可避免淤积现象和硬化砂箱的尾矿。(3)根据不同的要求填充泥浆的浓度和比例,比例的粗沙和细沙填充泥浆可以控制通过控制流量的粗砂箱和细沙本,实现合理的粒度组成和浓度的要求。

研究结果将提供技术支持和理论指导的建设巩固了在黄冈铁矿尾矿灌装系统。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项工作是国家重点研究和发展的支持和资助计划13日的五年计划(没有。2018 yfc0604603和2018 yfc0604606),都是极大的赞赏。