專利名稱:一種鋁土礦選礦洗礦尾礦堆存的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種鋁土礦選礦洗礦尾礦堆存的方法，涉及一種尾礦干法堆放的方法，特別是較高固含的鋁土礦選礦、洗礦尾礦采用生石灰粉與硬石膏、粉煤灰、礦渣粉、硫酸鹽為固化劑處理后使選礦尾礦實現(xiàn)干法堆放的方法。
背景技術(shù)：
目前，我國累計生產(chǎn)尾礦59.7億t，占地400km2以上，每年仍以3.0億噸的速度在增長，每年繼續(xù)擴大占用面積約20km2。我國尾礦中80％以上是采用上游法筑壩的方法進行濕法堆放，少部分經(jīng)過過濾后采用干法堆放。
我國鋁土礦的選礦在2010年將形成年產(chǎn)600萬噸選精礦、300萬噸洗精礦的生產(chǎn)規(guī)模，也就是說每年產(chǎn)出的鋁土礦選、洗尾礦合計大約為700萬噸，每年占用面積大于0.5km2。眾所周知，大量微細粒級的鋁土礦選尾礦多為礦泥，沉降速度極慢。如果采用濕法堆存，其缺點主要是尾礦壩的建設(shè)投資非常大，對尾礦壩的管理和維護成本大；尾礦庫中的鋁土礦選尾礦的濃度較低，回水利用率很低，不但縮短尾礦庫的使用年限，增加生產(chǎn)成本，而且尾礦壩的安危也嚴重威脅周邊地區(qū)居民的生命財產(chǎn)安全和環(huán)境安全，一旦垮壩，尾礦庫中的所有水和未能固化的選尾礦均可能成為洪流傾瀉而出；濕法堆存同時也無法實現(xiàn)尾礦庫區(qū)的復墾利用。
針對尾礦濕法堆放存在的問題，近幾年部分研究將尾礦經(jīng)壓濾機充分擠壓至含水量約20％時的干片狀，用皮帶傳送機運往尾礦干堆場里分層堆放。由于尾礦中含有大量的微細顆粒，在壓濾過程中容易堵塞過濾介質(zhì)，需要經(jīng)常清洗過濾介質(zhì)，這樣就增加了處理工序，同時采用壓濾的方法也增加了能耗和大量成本。

發(fā)明內(nèi)容 本發(fā)明的目的是針對上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種能有效克服鋁土礦選尾礦沉降速度慢、尾礦壩的建設(shè)投資大、管理和維護成本大、壩體存在安全隱患、庫區(qū)土地占用大、過濾處理工藝難度大、能耗高等缺點的鋁土礦選礦洗礦尾礦堆存的方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
一種鋁土礦選礦洗礦尾礦堆存的方法，其特征在于其堆存過程是將鋁土礦選礦廠、洗礦廠尾礦，經(jīng)采用濃密機、高效深錐濃密機、尾礦庫進行濃縮得到底流或沉砂，或?qū)Φ琢鳌⒊辽霸僖淮芜M行脫水后，在尾礦固含大于600g/L時，添加石灰粉和選自硬石膏、粉煤灰、礦渣粉、硫酸鹽中的一種或幾種的固化助劑，機械混勻輸送到堆場堆存。
本發(fā)明的一種鋁土礦選礦洗礦尾礦堆存的方法，其特征在于在尾礦固含大于600g/L時，添加的石灰粉和固化助劑的添加量為尾礦重量的0.5％-50％，其中石灰粉與固化助劑的重量比為50-100∶0-50。
本發(fā)明的一種鋁土礦選礦洗礦尾礦堆存的方法，其特征在于在尾礦固含大于600g/L時，添加的石灰粉和固化助劑的粒度小于0.5mm。
采用本發(fā)明的方法，處理的尾礦經(jīng)壓實固化處理，具有一定的強度，實現(xiàn)干法堆放。
本發(fā)明的一種鋁土礦選礦洗礦尾礦堆存的方法，其特征在于固化助劑中的硫酸鹽為硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸銨、硫酸鋁、硫酸鐵、明礬。
本發(fā)明的一種鋁土礦選礦洗礦尾礦堆存的方法，其特征在于在尾礦固含大于600g/L時，添加的石灰粉和固化助劑的粒度為-74微米粒級含量大于85％。
本發(fā)明的方法中，添加的石灰粉最好為生石灰粉，也可以使用熟石灰粉、消石灰粉代替。固化助劑是硬石膏、粉煤灰、礦渣粉、硫酸鹽的一種或幾種，它們的配比用量任意，該粉狀固化劑與選礦尾礦在混料設(shè)備內(nèi)進行機械混勻，排出后輸送到堆場或大壩堆放，經(jīng)進一步壓實固化處理，使其具有一定的強度，實現(xiàn)干法堆放。
本發(fā)明主要是利用生石灰粉等固化劑與選礦尾礦中的部分成分發(fā)生反應，漿體內(nèi)快速發(fā)生質(zhì)的變化，其流變特性得到快速改變，強度大大提高。這種固化作用主要表現(xiàn)為
選、洗礦尾礦一般來說含有大量的鋁硅酸鹽類礦物，當加入以石灰為主的固化劑時，石灰與礦漿中的水反應后，石灰自身生成Ca(OH)2、Ca(OH)2與空氣中的CO2反應生成CaCO3；尾礦中的鋁硅酸鹽類礦物同時與Ca(OH)2發(fā)生硬凝反應，生成硅酸石鈣水合物和鋁酸鈣水合物，從而對尾礦產(chǎn)生一定的膠凝和膠結(jié)作用，增強尾礦的穩(wěn)定性和硬化；在硫酸鹽或石膏等物質(zhì)的作用下，形成鈣礬石晶體彼此交叉連接，達到固化尾礦的目的，使其在堆放時產(chǎn)生較大的安息角。
采用發(fā)明方法，可以大大減少尾礦壩的建設(shè)投資和管理維護，節(jié)省費用約30％以上；有效減少對周邊環(huán)境和周邊居民生命財產(chǎn)的安全的危害和影響；使選礦廠生產(chǎn)用水達到最低，回水最大利用；可以用較低的成本實現(xiàn)選礦尾礦的干法堆存，從而便于將來較好的實現(xiàn)土地復墾和再利用。

具體實施方式 一種鋁土礦選礦洗礦尾礦堆存的方法，其特征在于其堆存過程是將鋁土礦選礦廠、洗礦廠尾礦，經(jīng)采用普通濃密機、高效深錐濃密機、尾礦庫進行濃縮得到底流或沉砂，或?qū)Φ琢?、沉砂再一次進行脫水后，在尾礦固含大于600g/L時，添加用量為尾礦重量的0.5％-50％、粒度小于0.5mm的、石灰粉∶固化助劑＝50-100∶0-50的固化劑。
本發(fā)明的方法中，的石灰粉最好為生石灰粉，也可以使用熟石灰粉、消石灰粉代替。固化助劑是硬石膏、粉煤灰、礦渣粉、硫酸鹽的一種或幾種，它們的配比用量任意，該粉狀固化劑與選礦尾礦在混料設(shè)備內(nèi)進行機械混勻，排出后輸送到堆場或大壩堆放，經(jīng)進一步壓實固化處理，使其具有一定的強度，實現(xiàn)干法堆放。發(fā)明中使用的粉狀固化劑均為工業(yè)品。
實施例1
以山西省孝義鋁土礦選礦尾礦為樣品，該尾礦的化學全分析結(jié)果見表1，尾礦的粒度分布見表2，尾礦與30g/t的絮凝劑作用后，在高效沉降槽中絮凝沉降后底流濃度為62.31％，再經(jīng)過與Ciba公司提供的5#脫水劑作用后，尾礦的濃度達到71.64％，從脫水后的尾礦中各取出1噸尾礦，分別加入以下A1、A2、A3、A4、A5和A6六種-200目的固化劑50公斤，六種固化劑的組分見表3，機械攪拌時間為10min，排出堆放，它們對于尾礦的干法堆放效果用安息角表示見表4。
表1孝義鋁土礦選礦尾礦化學全分析結(jié)果(％)
表2尾礦的粒度分布(％)
表3A1、A2、A3、A4、A5和A6六種固化劑的組分
表4鋁土礦選礦尾礦在不同固化劑作用下的干法堆放效果
實施例2
以河南登封鋁土礦選礦尾礦為樣品，該尾礦的化學全分析結(jié)果見表5，尾礦的粒度分布見表6，尾礦與50g/t的絮凝劑作用后，在高效沉降槽中絮凝沉降后底流濃度為65.69％，再經(jīng)過與Ciba公司提供的5#脫水劑作用后，尾礦的濃度達到73.37％，從脫水后的尾礦中各取出1噸尾礦，分別加入以下A1、A2、A3、A4、A5和A6六種-200目的固化劑50公斤，六種固化劑的組分見表3，機械攪拌時間為10min，排出堆放，它們對于尾礦的干法堆放效果用安息角表示見表7。與A2固化劑作用后的選尾礦分別固化2小時、4小時、8小時、24小時、72小時后，對尾礦固化效果用堆存安息角表示見表8。
表5登封市的鋁土礦選礦尾礦化學全分析結(jié)果(％)
表6登封市的鋁土礦尾礦各粒級產(chǎn)率
表7登封市鋁土礦選礦尾礦在不同固化劑作用下的干法堆放效果
表8與固化劑A2作用后的選尾礦在不同固化時間下的干法堆放效果
實施例3
以廣西平果鋁土礦洗礦尾礦為樣品，該尾礦的化學全分析結(jié)果見表9，尾礦的粒度分布見表10，尾礦與50g/t的絮凝劑作用后，在普通沉降槽中絮凝沉降后底流濃度為56.32％，再經(jīng)過與Ciba公司提供的5#脫水劑作用后，尾礦的濃度達到64.52％，從脫水后的尾礦中各取出1噸尾礦，分別加入表3中的A1、A2、A3、A4、A5和A6六種-200目的固化劑80公斤，機械攪拌時間為10min，排出堆放，它們對于尾礦的干法堆放效果用安息角表示見表11。
表9洗礦泥礦的化學分析結(jié)果(％)
表10泥礦的篩水析測試結(jié)果
表11平果鋁土礦洗礦尾礦在不同固化劑作用下的干法堆放效果

權(quán)利要求
1.一種鋁土礦選礦洗礦尾礦堆存的方法，其特征在于其堆存過程是將鋁土礦選礦廠、洗礦廠尾礦，經(jīng)采用濃密機、高效深錐濃密機、尾礦庫進行濃縮得到底流或沉砂，或?qū)Φ琢?、沉砂再一次進行脫水后，在尾礦固含大于600g/L時，添加石灰粉和選自硬石膏、粉煤灰、礦渣粉、硫酸鹽中的一種或幾種的固化助劑，機械混勻輸送到堆場，經(jīng)壓實固化處理，實現(xiàn)干法堆放。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種鋁土礦選礦洗礦尾礦堆存的方法，其特征在于在尾礦固含大于600g/L時，添加的石灰粉和固化助劑的添加量為尾礦重量的0.5％-50％，其中石灰粉與固化助劑的重量比為50-100∶0-50。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種鋁土礦選礦洗礦尾礦堆存的方法，其特征在于在尾礦固含大于600g/L時，添加的石灰粉和固化助劑的粒度小于0.5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種鋁土礦選礦洗礦尾礦堆存的方法，其特征在于固化助劑中的硫酸鹽為硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸銨、硫酸鋁、硫酸鐵、明礬。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種鋁土礦選礦洗礦尾礦堆存的方法，其特征在于在尾礦固含大于600g/L時，添加的石灰粉和固化助劑的粒度為-74微米粒級含量大于85％。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種鋁土礦選礦洗礦尾礦堆存的方法，其特征在于其堆存過程是將鋁土礦選礦廠、洗礦廠尾礦，經(jīng)采用濃密機、高效深錐濃密機、尾礦庫進行濃縮得到底流或沉砂，或?qū)Φ琢?、沉砂再一次進行脫水后，在尾礦固含大于600g/l時，添加石灰粉和選自硬石膏、粉煤灰、礦渣粉、硫酸鹽中的一種或幾種的固化助劑，機械混勻輸送到堆場，經(jīng)壓實固化處理，實現(xiàn)干法堆放。本發(fā)明的方法，對于具有一定流塑性的選礦尾礦或其它的微細粒漿體或微細粉體均可實現(xiàn)干法堆放，有效避免了尾礦庫垮壩的擔憂，減輕了尾礦庫占地面積大、對周邊人們生活、環(huán)境等安全的影響，對我國礦山經(jīng)濟效益和國家可持續(xù)發(fā)展、具有重要的意義。
文檔編號C09K3/00GK1994597SQ200610156329
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月29日
發(fā)明者李旺興, 陳湘清, 陳志友, 陳興華, 陳占華, 馬俊偉, 胡秋云, 劉晰 申請人:中國鋁業(yè)股份有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan