立式砂仓全尾砂絮凝沉降实验研究

某矿为了解决全尾砂在立式砂仓内快速浓缩沉降、连续放砂、连续充填的技术难题,进行立式砂仓全尾砂絮凝沉降试验研究加以优化选择。从絮凝剂选型、絮凝剂添加比例和最佳供砂浓度等3个方面开展研究,对比了全尾砂沉降面高度随时间的变化关系,测定不同供砂浓度与沉降速度及极限浓度的相互关系。结果表明:全尾砂的质量浓度过低或过高均不能均衡沉降速度和沉降浓度的差距,在供砂浓度为15%时,添加500万分子量的阴离子聚丙烯酰胺(APAM)添加比例为5g/t,全尾砂沉降速度可达686.89cm/h,可实现矿山实现动态沉降、连续放砂要求。     

立式砂仓的设计与研究

对国内一直沿用的半球底多孔放砂立式砂仓的放砂机理进行了理论分析与研究，推导出渗流动压造浆的计算方法，并以不同的放砂机理成功地设计出了锥形底单孔放砂立式砂仓。     

立式砂仓的设计与研究

对国内一直沿用的半球底多孔放砂立式砂仓的放砂机理进行了理论分析与研究，推导出渗流动压造浆的计算方法，并以不同的放砂机理成功地设计出了锥形底单孔放砂立式砂仓。     

尾砂自流充填系统中立式砂仓的研究及应用现状

随着国家绿色发展理念导向政策的贯彻落实,绿色开采技术已成为矿山的创新主方向。充填采矿法具有安全、回采率高、对地表生态环境破坏较小等一系列不可替代的优点,越来越多的矿山开始建立充填系统实现充填采矿。立式砂仓作为尾砂自流充填系统的核心环节,具有装砂、储砂、放砂功能。其中,放砂尤其重要,放砂底流浓度和砂浆流量是影响充填效率与成本的重要因素。文章对立式砂仓的研究应用现状做了相关介绍,并根据现有研究成果对尾砂自流充填系统中立式砂仓放砂的研究方向进行了探讨。     

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。     

中细粒全尾砂静动态絮凝沉降规律试验研究

为探究给料速度、泥层沉降速率、底流质量浓度和屈服应力等多因素耦合条件下中细粒全尾砂絮凝沉降规律，在静态絮凝沉降试验的基础上，利用自主研发的连续浓密测试系统模拟立式砂仓内尾砂的动态絮凝沉降过程。研究结果表明，不同砂浆质量、不同絮凝剂添加量条件下，静态絮凝沉降曲线均呈现出先快速下降后基本趋于水平的形态；在给料速度为0.6 t/(m²·h)时，动态絮凝沉降的底流质量浓度最高；底流质量浓度与底流屈服应力呈正相关关系，与泥层沉降速率呈负相关关系，并随着给料速度的增加而增大；絮团通过紊流区后呈现先加速沉降后稳定沉降的规律。研究结果指导了某矿实现了立式砂仓絮凝浓密中细粒全尾砂的工业应用。     

新城金矿立式砂仓溢流澄清工艺改进措施

溢流浓度的高低对立式砂仓中尾砂的养砂时间、放砂浓度以及后续的充填流程会产生直接的影响。新城金矿立式砂仓溢流水浓度过高,不能满足现场工作要求。为此,从理论上进行分析,根据其产生的原因对立式砂仓的结构进行改造,并在生产流程上提出了改进措施。即在砂仓上部增加消力池、圆形中心筒和斜板;对进、放砂流程进行了改造,进而达到了降低砂仓溢流水浓度的效果。     

立式砂仓底部造浆工艺优化

为使立式砂仓底部放砂浓度稳定,减少因高压风造浆带来的造浆喷嘴破坏,造浆环管堵塞等问题。经过造浆方案的对比,将立式砂仓底部造浆方式改为高压水造浆,解决了放砂浓度偏低,且放砂不稳定等情况。该方法节省了造浆的投入费用,节省了运行成本及维修成本,具有较大的推广应用价值。     

全尾砂絮凝沉降规律研究

通过试验,研究了某铜矿的细粒级全尾砂沉降特性,寻求不同尾砂浆浓度下最合适的絮凝剂添加量;工业试验中立式砂仓仓顶溢流水符合回水要求,砂仓实现连续放砂,相关参数达到技术要求。研究成果为矿山在细粒级全尾砂充填系统中,不经过浓密机,直接由立式砂仓进行重力、絮凝浓缩提供参考。     

高浓度尾砂全水速凝充填技术的试验研究

本文通过对放砂局部流态化、高浓度尾砂 (全尾砂 )全水速凝充填料浆流变特性的研究 ,实现了立式砂仓高浓度放砂 ,管道自流高浓度尾砂 (全尾砂 )全水速凝充填。     

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。     

大产能连续充填系统大型卧式砂仓技术改造

随着充填技术在地下矿山的普遍应用,充填工艺及设备的选取对充填效果影响尤为显著。目前,高浓度全尾砂充填技术存在着充填体泌水少、接顶率高等特点,广泛受到矿山的青睐。以安徽大昌矿业集团有限公司吴集铁矿（南段）为例,通过对其充填站生产工艺流程及运行过程中所遇到的问题进行综合分析,然后对充填系统进行技术改造试验,指出气水结合方式是解决卧式砂仓流动性的有效途径。结合试验情况并根据尾砂物理性能、砂仓几何参数等,对充填站的造浆系统进行改造,将砂仓沿长度方向划分为造浆区、搬运区、堆砂区3个区。改造后的砂仓不仅解决了堵管问题,使得放出的砂浆浓度较稳定,而且消除了大量尾砂堆积在砂仓内的问题,提高了砂仓循环使用率,保证了充填体的质量,降低了充填成本;改造后的砂仓具有流程简单、可操作性强等特点。通过对卧式砂仓的造浆改造、使用,采用气水结合的方式,实现了大产能连续充填。     

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。     

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。     

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,矿山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。     

砂土的高压卸荷特性试验

运用自行研制的SKA－1型高压固结仪模拟深层土应力环境,在高围压状态下对重塑砂土的卸载特性进行了试验研究,揭示K₀固结加、卸载过程中砂土K₀值的变化规律、土的应力－应变关系等力学特征.结果表明：砂土卸载过程K₀值随卸除荷载不同而具有不同的变化规律;在卸除轴压应力路径p-ε_a坐标系中,砂土的应力-应变关系为幂函数型.     

立式砂仓浓缩浮选尾泥浆试验研究

通过静态、动态以及工业试验, 研究了复配絮凝剂Xn 处理成份复杂、浓度波动大、粒度极细的浮选尾泥浆的效果。在Xn 用量仅为5 mg/L 情况下, 尾泥浆在立式砂仓中浓缩沉降, 溢流水符合国家排放标准并可完全回收利用, 砂仓底流连续放砂浓度达到56 %以上, 满足后续充填作业要求。该工艺为矿山实现无尾排放创造了条件。