一種基于深錐濃密機(jī)的全尾膏體充填和堆存聯(lián)合處置方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及尾礦膏體處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種基于深錐濃密機(jī)的全尾膏體充 填和堆存聯(lián)合處置方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 2012年，安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局等五部委在《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)尾礦庫監(jiān)督管理工 作的指導(dǎo)意見》中明文規(guī)定；新建金屬非金屬地下礦山必須對(duì)能否采用充填采礦法進(jìn)行論 證，并優(yōu)先推行充填采礦法。在此條件下，充填采礦法在礦山中的應(yīng)用比重不斷增加，其工 藝技術(shù)近年來也得到了迅猛發(fā)展。
[0003] 隨著充填采礦技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，低濃度分級(jí)尾砂膠結(jié)充填已無法滿足現(xiàn)代礦山 安全、環(huán)保、高效的要求，W全尾砂為主要充填材料的高濃度膠結(jié)充填甚至是膏體充填逐漸 成為主流方向?，F(xiàn)場實(shí)踐也證明，低濃度充填料漿會(huì)帶來諸如擋墻濾網(wǎng)堵塞、采場料漿排水 困難、井下污染嚴(yán)重、水泥耗量高、充填體離析分層等一系列問題，同時(shí)分級(jí)尾砂的使用也 會(huì)增加尾礦庫的建設(shè)與維護(hù)費(fèi)用，造成地表的環(huán)境污染。本發(fā)明介紹一種全尾砂膏體充填 和尾礦堆存聯(lián)合處置的新方法，充分降低了充填成本，提高了充填體強(qiáng)度，最大限度地減少 尾礦排放。同時(shí)，也能大幅提高尾礦排放濃度，增加尾礦的堆積角，從而提高尾礦庫的服務(wù) 年限。所W，全尾砂膏體聯(lián)合處置方法可W同時(shí)很好地解決采空區(qū)充填和尾礦堆存兩個(gè)難 題，保證經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益最大化，符合"綠色礦山"建設(shè)理念。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于深錐濃密機(jī)的全尾膏體充填和堆存聯(lián) 合處置方法。該方法所設(shè)及的系統(tǒng)包括全尾砂、深錐濃密機(jī)、絮凝劑添加系統(tǒng)、水泥添加系 統(tǒng)、溢流水和膏體攬拌系統(tǒng)。其中全尾砂一般來自選礦廠，累送至深錐濃密機(jī)；絮凝劑添加 系統(tǒng)與深錐濃密機(jī)配套使用；水泥添加系統(tǒng)根據(jù)需要供給膠凝材料；濃密機(jī)溢流水至高位 水池，用來調(diào)節(jié)膏體充填濃度；二級(jí)邱式攬拌機(jī)用來制備膏體，攬拌需要充填的濃縮尾礦與 水泥，制備好的膏體自流或者累送至采場；不需要充填的濃縮尾礦累送至尾礦庫進(jìn)行堆存。
[0005] 粗骨料添加系統(tǒng)、細(xì)骨料添加系統(tǒng)W及外加劑添加系統(tǒng)按需進(jìn)行選擇。粗骨料與 細(xì)骨料主要用來調(diào)節(jié)膏體配比，進(jìn)而對(duì)膏體流動(dòng)性和力學(xué)性能進(jìn)行改善。當(dāng)全尾砂細(xì)顆粒 含量較多或者含泥量較多時(shí)，而所需強(qiáng)度又較高時(shí)，適當(dāng)增加粗骨料和細(xì)骨料，有利于膏體 強(qiáng)度提升。此時(shí)，同時(shí)設(shè)立粗骨料和細(xì)骨料倉，根據(jù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，對(duì)膏體配比進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，達(dá) 到降低水泥單耗、提高充填強(qiáng)度的目的。其中粗骨料可W為碎石、水澤渣、戈壁集料等材料， 粗骨料尺寸為2mm~20mm中的某一區(qū)間；細(xì)骨料可W為庫存尾砂、椿磨砂等材料，細(xì)骨料 尺寸為0. 2mm~2mm中的某一區(qū)間。外加劑添加系統(tǒng)根據(jù)膏體輸送和凝結(jié)性能需要進(jìn)行選 擇，可W為累送劑、緩凝劑、速凝劑、粉煤灰等材料。
[0006] 該聯(lián)合處置方法具體如下：
[0007] (1)將全尾砂進(jìn)行稀釋，至濃度5%~15%。具體取值根據(jù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行確定，然 后累送至深錐濃密機(jī)，同時(shí)由絮凝劑添加系統(tǒng)將絮凝劑送至深錐濃密機(jī)中，對(duì)全尾砂進(jìn)行 絮凝沉降、濃縮脫水；
[000引 （2)當(dāng)需要充填時(shí)，將步驟（1)中深錐濃密機(jī)的底流累送至膏體攬拌系統(tǒng)的二級(jí) 邱式攬拌機(jī)中，同時(shí)將水泥由水泥添加系統(tǒng)輸送至二級(jí)邱式攬拌機(jī)中，使底流與水泥充分 攬拌，攬拌后的膏體累送至采場進(jìn)行充填；
[0009] 做當(dāng)不需要充填時(shí)，將步驟（1)中深錐濃密機(jī)的底流自流或累送至尾礦庫，進(jìn)行 堆存；
[0010] (4)步驟（1)中深錐濃密機(jī)的溢流水輸送至高位水池，再由高位水池輸送至二級(jí) 邱式攬拌機(jī)進(jìn)行膏體濃度調(diào)整或管路沖洗。
[0011] 其中，深錐濃密機(jī)底流輸送管道設(shè)有=通轉(zhuǎn)化閥，隨時(shí)切換底流輸送方向；步驟 (1)中絮凝劑先在溶解槽中進(jìn)行溶解，根據(jù)不同性質(zhì)的全尾砂由計(jì)量累控制添加比例；步 驟（2)中在二級(jí)邱式攬拌機(jī)中進(jìn)行攬拌時(shí)，根據(jù)需要添加粗骨料、細(xì)骨料或外加劑。
[0012] 全尾砂來自于選礦廠。全尾砂至深錐濃密機(jī)通過一級(jí)或者多級(jí)累送系統(tǒng)進(jìn)行輸 送，取決于選廠至濃密機(jī)頂部的輸送阻力。
[0013] 深錐濃密機(jī)主要用來對(duì)全尾砂脫水。所有全尾砂進(jìn)入深錐濃密機(jī)進(jìn)行脫水處理， 深錐濃密機(jī)的直徑取決于全尾礦的處理量，高度由尾礦的處理量和底流濃度綜合決定，濃 密機(jī)錐角由尾礦底流濃度、祀架運(yùn)行扭矩綜合決定。深錐濃密機(jī)根據(jù)需求可W為一臺(tái)或多 臺(tái)并聯(lián)。
[0014] 絮凝劑添加系統(tǒng)與深錐濃密機(jī)配套使用。主要用來加快尾礦沉降速度，提高濃密 機(jī)沉降、脫水效率。絮凝劑添加系統(tǒng)由絮凝劑、溶解槽和計(jì)量累組成。絮凝劑與尾礦混合時(shí) 要確保尾礦漿的濃度。
[0015] 水泥添加系統(tǒng)由水泥、水泥倉和螺旋輸送機(jī)組成。水泥倉頂部封閉，螺旋輸送機(jī)用 來計(jì)量和輸送水泥。
[0016] 溢流水特指深錐濃密機(jī)溢流水，溢流水收集于高位水池。用來調(diào)節(jié)膏體濃度，沖洗 攬拌槽和輸送管路等。
[0017] 二級(jí)邱式攬拌機(jī)主要用來攬拌需要充填的膏體。使得水泥與尾礦均勻混合。攬拌 均勻的膏體通過柱塞累或者自流至采場。不需要充填的濃縮尾礦通過累送系統(tǒng)輸送至尾礦 庫堆存。
[001引粗骨料、細(xì)骨料和外加劑分別存放于粗骨料倉、細(xì)骨料倉和外加劑倉中，粗骨料和 細(xì)骨料通過圓盤給料機(jī)和皮帶砰給到二級(jí)邱式攬拌機(jī)中，添加量由皮帶砰進(jìn)行控制，外加 劑通過螺旋輸送機(jī)送至二級(jí)邱式攬拌機(jī)中，由微粉砰控制添加量。
[0019] 本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下：
[0020] 該方法能夠?qū)⑦x廠尾礦全部經(jīng)深錐濃密機(jī)濃密，再根據(jù)現(xiàn)場需求決定尾礦的去 向，即一套濃密系統(tǒng)兼顧充填和尾礦堆存兩個(gè)功能。在充分利用系統(tǒng)的同時(shí)，可W實(shí)現(xiàn)高質(zhì) 量的膏體充填，同時(shí)也能實(shí)施膏體排放技術(shù)。主要有W下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)；第一，整個(gè)聯(lián)合處置系 統(tǒng)由一級(jí)或多級(jí)累站、深錐濃密機(jī)、兩段邱式攬拌設(shè)備組成。選廠全尾砂經(jīng)過一級(jí)或多級(jí)累 站，全部打入深錐濃密機(jī)。需要充填時(shí)，深錐底流由砂漿累累送至兩段攬拌機(jī)，與水泥混合， 制備合格膏體，自流或累送至采場。不需要充填時(shí)，經(jīng)一級(jí)或多級(jí)累站將底流由柱塞累累送 至尾礦庫進(jìn)行膏體堆存。第二，深錐濃密機(jī)布置在多級(jí)累站附近，采用一段脫水工藝克服了 立式砂倉造漿底流不穩(wěn)定的不足，工藝流程簡單、濃縮時(shí)間短、砂漿濃度均勻。同時(shí)，采用連 續(xù)進(jìn)料連續(xù)出料方式W實(shí)現(xiàn)濃縮過程的連續(xù)進(jìn)行，且濃密機(jī)溢流水濁度可W降低至20NTU W下。第S，邱式攬拌機(jī)具有較多的螺旋，與漿體接觸點(diǎn)多，用機(jī)械的辦法將尾砂與水泥混 合，具有適應(yīng)性強(qiáng)、制備質(zhì)量穩(wěn)定和連續(xù)運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)。第四，尾礦排放濃度可提高至略飽和 狀態(tài)，漿體排放方式改為膏體排放方式，堆存角度可W由r提高至3°。同時(shí)，提高了尾礦 庫的安全等級(jí)，節(jié)約了尾礦庫的建設(shè)成本。
[0021] 該方法適用于有色、黑色、貴金屬、稀有金屬、黃金等各種產(chǎn)生全尾礦、且對(duì)充填質(zhì) 量和環(huán)保要求較高的礦山企業(yè)。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發(fā)明的一種基于深錐濃密機(jī)的全尾膏體充填和堆存聯(lián)合處置方法流程 圖；
[0023] 圖2為本發(fā)明的實(shí)施例中某礦現(xiàn)有充填方案示意圖；
[0024] 圖3為本發(fā)明的實(shí)施例中某礦改造后充填方案示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具 體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0026] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的膏體充填材料單一、全尾砂得不到有效利用等問題，提供一種 基于深錐濃密機(jī)的全尾膏體充填和堆存聯(lián)合處置方法。
[0027] 如圖1所示為該方法的處置流程圖，將來自選礦廠的全尾砂進(jìn)行稀釋，至濃度 5%~15%，然后累送至深錐濃密機(jī)，同時(shí)由絮凝劑添加系統(tǒng)將絮凝劑送至深錐濃密機(jī)中， 對(duì)全尾砂進(jìn)行濃縮脫水；當(dāng)需要充填時(shí)，將深錐濃密機(jī)的底流累送至膏體攬拌系統(tǒng)的二級(jí) 邱式攬拌機(jī)中，同時(shí)將水泥由水泥添加系統(tǒng)輸送至二級(jí)邱式攬拌機(jī)中，使底流與水泥充分 攬拌，攬拌后的膏體累送至采場進(jìn)行充填；當(dāng)不需要充填時(shí)，將深錐