膏体充填尾矿浓密规律初探

深锥浓密机是20世纪70年代发展起来的一种高效浓缩设备,具有极大的生产能力,可获得较高的底流浓度,为膏体充填料的制备提供了保障。简要介绍了某矿深锥浓密机的结构及工作原理,并通过现场实际观察将浓密过程中的矿浆在竖直方向上划分为澄清区、沉降区、临界浓度区以及压缩区4区域。分别对各区域浓度变化规律及主要影响因素进行了试验研究,得到固体颗粒在锥体内的3浓密阶段,并估算了正常负荷下底流浓度的变化范围：76%～82%,为现场系统故障预测与排除提供了理论依据。     

深锥浓密机刮泥功率的确定及絮凝沉降实验研究

简述了深锥浓密机的结构及工作原理，提出了深锥浓密机刮泥功率的计算公式；通过实验，分析研究了絮凝剂不同分子量和加入量对沉降速度的影响。     

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。     

底流浓度波动对胶结剂单耗的影响研究

为探究深锥浓密机底流浓度波动对充填成本的影响,选取胶结剂单耗作为指标进行评价。定期取样测试底流浓度,根据粒度、坍落度和配比试验,分析料浆流态临界浓度,构建料浆浓度波动模型,分析胶结剂耗量与时间的关系。研究结果表明:生产中底流浓度波动较大,差值达8.40%;坍落度及配比强度拟合方程系数的变化规律表明,69%为两相流与结构流态的临界浓度,直观观察及数据分析说明料浆的最佳自流充填浓度为71%。浓度波动模型条件下胶结剂平均单耗δ为168.43kg,当浓度稳定在71%时δ减少12.17kg,降幅为7.23%。减小底流浓度波动可有效降低充填系统的运营成本。     

尾矿浓密优化控制技术研究及应用

某选矿厂浓密机控制主要采用人工手动控制,且浓密机生产过程的参数未知,流程上游波动大,浓密机底流浓度和絮凝剂添加控制不稳定,严重影响了浓缩效果和产品质量。同时,浓密机生产过程工艺机理复杂,浓密机的给矿性质波动频繁具有大滞后、非线性的特点,常规的控制方法难以达到良好的控制效果,从沉降原理分析,建立浓度软测量模型,基于专家系统实现优化设定,并设计开发尾矿浓密优化控制系统,实现浓密机工作状态识别与浓密机底流浓度控制,实现絮凝剂自动添加。     

高效浓密机浓缩过程动态平衡控制研究

基于高效浓密机浓缩机理,分析了料浆絮凝沉降过程,将料浆的分布状态划分为5个区域。以高效浓密机出浆过程中4种不同状态为基准,描述了不同状态下各区域的动态变化情况。利用压缩层和浓缩层高度与料床高度和重量的对应关系,提出了高效浓密机浓缩过程动态平衡控制措施,并通过应用实例计算出底流浓度为70%～71%时,对应流量为93.78～105.98 m3/h,料床高度与重量分别不低于15.41%和13.45%。工程运用结果表明,在满足料床高度与重量的情况下,底流流量基本控制在93.58～103.61m3/h,底流浓度范围基本在69.7%～71.2%,理论计算结果与实际情况基本吻合,可满足生产要求。     

深锥浓密机底流流变性能影响因素试验

底流流变性能直接影响深锥的运行情况,扭矩过大会引起压耙事故的发生,将严重影响浓密效果和矿山正常生产。为此,借助室内流变仪及锥形量杯进行了搅拌模拟试验,研究了物料级配对料浆扭矩的影响,并通过均匀设计探讨了质量浓度、泥层高度、转速和絮凝剂单耗对扭矩的影响水平及其权重。试验结果表明:恒转速条件下流变曲线可划分为弹性区和黏性区,且料浆平均扭矩随+0.074 mm粒级尾砂含量的增多呈递减趋势;扭矩与质量浓度、转速及料浆高度正相关,与絮凝剂单耗负相关;絮凝剂单耗影响最大,浓度其次,料浆高度、转速影响最小。     

具有储矿功能的深锥浓密机泥层高度变化规律

一般认为深锥浓密机不具备储矿功能,但对于用于充填的深锥,由于充填作业的间断性,其必须具备一定的储矿功能。不同功能的深锥浓密机对应着不同的泥层高度,因此,有必要分析深锥内部泥层高度的变化规律。针对具有储矿功能的深锥浓密机,建立了计算泥层高度的数学模型。以某矿浓密机设计为例,分析验证了所建立的数学模型。计算结果显示:对于不具备储矿功能的深锥,泥层高度维持在4.55m;对于充填和堆存联合处置的深锥,泥层高度最大值提高了1.22m;对于充填的间断排料方式,泥层最大高度提高了4.11m。此外,由于泥层最大高度的增大,耙子驱动功率也相应增大。     

超细全尾砂深锥浓密试验研究

随着膏体充填的广泛应用,超细全尾砂在膏体充填中的使用已越来越普遍,针对铅硐山矿的全尾砂,开展了实验室深锥浓密试验。试验尾砂密度为2.879g/cm^3、渗透系数为0.167cm/h,尾砂中-20μm颗粒含量为46.76%且最大粒径不到1000μm,属于脱水性较差的超细全尾砂。通过对3种不同进料浓度的砂浆进行深锥絮凝沉降试验,得知在完成进料后1h的沉降时间基本可达到最大底流浓度,随着进料浓度的增加,底流浓度无显著提升;结果分析得知,铅硐山全尾砂砂浆可实现的底流质量浓度约为67%。试验结果为超细全尾砂充填工艺设计及深锥浓密机选型提供了重要依据。     

高压缩性浓密机系统的自动控制

分析了高压浓密机的工艺原理,介绍了全自动高压浓密机的自动控制系统,并讨论了采用SIMENS公司S7-300型PLC实现高压缩浓密机全自动控制的详细设计与实施方案及控制策略.     

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。     

振动斜板盒浓密机在铜街选矿厂尾矿浓缩中的应用

云南华联锌铟股份有限公司铜街选矿厂由于产能的提升,原厂区内自主增设的普通箱式沉降槽已不能满足生产的需要。为确保厂区浓缩系统溢流水的质和量,采用新型高效浓缩设备--振动斜板盒浓密机进行了分流处理改造。调试期间-0.047 mm占53.36%、浓度为11.77%、流量不低于200 m3/h的综合尾矿浆经ZXN-300型振动斜板盒浓密机浓缩处理,所得底流浓度≥35%,溢流水含固量＜100 mg/L,回水率达70%～80%。1 a多的生产实践证明,振动斜板盒浓密机的各项生产指标均优于工艺要求,且设备无故障。与箱式沉降槽相比,振动斜板盒浓密机具有处理能力大、占地面积小、工作效率高、技术性能优越等特点,可广泛应用于微细粒尾矿的高效浓缩。     

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。     

高压浓密机在梅山尾矿浓缩中的应用

对梅山选矿厂原湿尾矿浓缩工艺进行了改造, 引入了HRC-25 m高压浓密机。生产实践表明, HRC-25 m高压浓密机的应用较大地提高了梅山湿尾矿浓缩处理能力, 改变了以前浓缩能力不足的状况, 显著提高了浓密机底流浓度, 并获得了可观的经济效益, 为尾矿高浓度长距离稳定输送创造了有利条件。     

北洺河铁矿尾矿分级浓缩半工业试验

采用旋流器-浓密机分级浓缩流程对北洺河铁矿尾矿进行了浓缩试验,结果表明,采用FX125旋流器与GX-3.6高效浓密机及φ2 000 mm浓密斗组成的分级浓缩系统,可将北洺河铁矿浓度为28%~30%的全尾矿浓缩至浓度达60%以上。该浓缩工艺具有流程简单、浓缩效率高、设备投资少、占地面积小、运行成本低的特点,可实现全尾矿的高效浓缩,并便于矿山实现工业化生产。     

选矿浓密过程优化控制技术研究

浓密过程控制具有复杂性,受不同条件限制,典型的控制方法往往达不到理想的控制效果。针对以上问题和浓密过程生产特点,本文研究的浓密过程优化控制分别从设备、生产和控制等三个层面整体实施,对浓密过程优化控制研究包括浓密机运行安全监测、浓密机内部状态预测和浓密机底流优化控制策略,工业应用效果良好,满足生产要求。     

香炉山钨矿放砂浓度稳定性研究

放砂浓度的稳定性是充填系统正常运行的核心指标,制约着充填体的质量。当放砂浓度波动性过大时,井下形成的充填体整体结构差、承压能力低,不能为采矿提供安全有效的支持。结合香炉山钨矿现有充填难题,分析其放砂浓度波动性大的原因,并经过现场试验,考虑添加一台深锥浓密机,优选最佳的药剂及添加顺序,以最终达到消除泡沫带走大量细颗粒尾砂对充填工艺的影响,从而得到澄清的溢流水、高且稳定的放砂浓度。提高矿山充填效率并大量降低充填成本。     

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。     

微细粒低浓度铁尾矿高效浓缩生产实践

介绍了鲁中矿业有限公司选矿厂微细粒低浓度铁尾矿浓缩生产现状。根据生产实践中存在的问题, 对浓缩工艺进行了改进, 引进了长沙矿冶研究院生产的HRC-28型高压浓缩机替代原有常规浓缩机, 不仅彻底解决了微细粒低浓度尾矿的浓缩问题, 而且降低了生产成本。该改进项目对同类矿山的高效浓缩具有一定的借鉴意义。