全尾砂料漿的處理利用方法及裝備的製作方法

2023-06-24 17:13:16 1

專利名稱：全尾砂料漿的處理利用方法及裝備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種全尾砂料漿的處理利用方法及裝備。
背景技術：
隨著近年來礦產資源需求的增加和對採礦安全、環境保護要求的提高，採 用充填法開採的礦山也越來越普遍。通過對井下採空區的及時回填，能有效地 控制礦床開採引起的地壓災害，緩解巖爆威脅，有效地保護地表耕地和礦山地 質環境，實現安全、高效的開採。在金屬礦開發利用過程中不可避免地產生選 礦尾砂料漿。金屬礦浮選尾砂料漿的主要組份為尾砂顆粒、水、懸浮物、重金 屬離子及浮選藥劑。 一直以來所採用的處置浮選尾砂料漿的方法是構築尾砂庫 堆置，但尾砂料槳排放所用的尾砂庫佔用大量土地，汙染環境，存在尾砂庫潰 壩重大安全隱患。充分利用尾砂資源，是發展節地、節能、環保、廢物循環利 用的直接有效的途徑。結合礦山充填和選礦作業循環利用尾砂料漿，是尾砂料 漿用量大、經濟合理的一種高效利用方法。現針對金屬礦浮選尾砂料漿的處理 方法主要有三種
第一種是將選廠排出的尾砂漿料排放到尾砂庫自然沉澱，這種方法淨化的 廢水可以循環利用或排放掉，沉澱後的尾砂堆置於尾砂庫；
第二種是對選廠排出的尾砂先進行脫泥脫水處理，脫泥脫水後的分級尾砂 用作充填集料，被脫出的細泥漿料排入尾砂庫自然淨化，淨化的廢水可以循環
利用或排放掉，細粒尾泥堆置於尾砂庫；
第三種是對選廠排出的尾砂料漿進行脫水處理，再分別對脫水後的全尾砂 料漿和脫出的廢水進一步處理，用作充填材料或其他工業材料和選礦用水。
第一種方法和第二種方法都要以尾砂庫作為主要設施，但是尾砂庫佔地面 積大，自然淨化處理時間長，廢水往返輸送的成本高，只有少數礦山回用；大 部分礦山均在尾砂庫排放淨化水。第三種方法需要對尾砂採用脫水工序分離出廢水，再分別對尾砂料漿和脫出的廢水進行處理，處理的工序多、設施佔地面
積大、周期長、成本高，並且對廢水進行處理後往往會產生佔尾砂量3 8%的尾
泥，需要進行二次處理，二次處理的工藝複雜、勞動強度大。

發明內容
本發明的目的在於提供一種能減少全尾砂料漿的處理及利用過程中的工序 及設施、降低成本的全尾砂料漿的處理方法及裝備。
本發明提供的這種全尾砂料槳的處理利用方法，包括如下步驟
a、 將選廠排出的全尾砂料漿排入砂倉，在全尾砂料漿排入砂倉的同時添加 絮凝劑；
b、 全尾砂料漿在砂倉內分級沉縮後，向沉砂界面以上的廢水中添加明礬；
c、 全尾砂料漿在砂倉設施內混凝沉澱4 12小時後，獲得高濃度的的用於 礦山充填的全尾砂沉砂料漿和回用於選礦作業的適度淨化水。
適用於上述全尾砂料漿的處理方法的裝備，包括砂倉，在所述砂倉中設有 能向上噴射明礬溶液的噴射管。
本發明方法能在一個砂倉內集中處理選廠排出的全尾砂料漿，同步獲得高 濃度全尾砂沉砂料漿和適度淨化出水，避免採用多段工序和多種設備，工藝可 靠性高、處理能耗和成本低、處理設施佔地面積小、作業管理集中方便，因而 可推廣性強。本發明的全尾砂料漿的處理方法能快速獲得用於充填作業的高濃 度全尾砂料漿充填料與回用於選礦作業的適度淨化出水；選礦廢水中經過混凝 沉澱的固體廢物全部進入全尾砂沉砂料槳中得到利用，不再產生尾泥廢物，滿 足不建尾砂庫條件下快速循環利用礦山全部尾砂料漿的要求，在尾砂產出量能 與採空區平衡的金屬礦山，可以實現礦山尾砂料漿零外排的目標。本發明裝備 能使廢水中懸浮物和重金屬離子快速沉降，使廢水成為重複利用對選礦指標基 本不產生負面影響的適度淨化水，為本發明方法提供了專用裝備。


圖1是本發明裝備的剖面圖的結構示意圖。 圖2是本發明裝備的俯視圖的結構示意圖。
具體實施方式
從圖l、圖2可以看出本發明的全尾砂料漿的處理利用裝備的結構，包括一
個砂倉1，在砂倉1中設有能向上噴射明礬溶液的噴射管2。噴射管2的一端通 過一個Y型三通與一根壓氣管23和一根明磯溶液管24連接，噴射管2的兩端 分別有一個可以調節噴射管2位於砂倉1內的高度位置的調節機構4。調節機構 4包括調節手柄41和豎直調節杆42，調節杆42的上端穿過一個滑板31與調節 手柄41通過螺紋連接，下端連接噴射管2，通過旋轉調節手柄41改變噴射管2 的高度，保證噴射管2在沉砂12與廢水11之界面上。噴射管2上有若干個用 來向上往廢水中噴射明礬溶液的噴嘴21。砂倉1的兩端沿長軸方向分別安有導 軌3，滑板31與導軌3相配合能在該導軌上滑動，每根導軌上安有定滑輪51和 換向輪53，繩索52通過定滑輪51和換向輪53及驅動機構5與滑板31連接， 驅動機構5通過繩索52帶動滑板31移動從而帶動噴射管2 —起移動，使噴射 管2沿砂倉1的長軸方向在廢水11中來回做水平移動，將明碸溶液不斷地向廢 水11中噴射，使廢水11中的大量懸浮物與重金屬離子混凝沉澱而成為能回用 於選礦作業的適度淨化水。
本發明全尾砂料漿的處理方法可以用上述砂倉1來實施，具體步驟如下
a、 將選礦產出的全尾砂料漿通過(八個)下料口排入容積為10001113的臥式 砂倉l，同時按2 3g/W的添量加入聚丙烯醯胺絮凝劑，全尾砂料漿在砂倉內沉 縮，粗重尾砂顆粒快速落淤，較細顆粒緩慢下移。沉縮開始後約20分鐘，尾砂 粗顆粒基本沉縮到相互緊密接觸狀態，在之後的沉縮過程中，繼續沉縮量較小。
b、 離析分級懸浮於上部的尾砂細顆粒在30 60分鐘內沉縮到顆粒緊密接 觸狀態，然後按添加量為20 30g/W加入明礬。明礬溶液通過採用沉砂12界面 層上向壓氣射流方式加入到砂倉1內的上部廢水11中。具體方法是通過Y形三 通管將壓氣源23、明礬溶液管24與裝有噴嘴21的噴射管2裝置相連通，按噴 嘴21向上和噴射管2垂直於砂倉1長軸置於砂倉內沉砂12界面層，通過壓氣 流攜帶明礬溶液以射流方式注入砂倉1內的上部廢水11中；噴射管裝置沿砂倉 長軸方向勻速移動，使明礬溶液均勻分布在廢水11中，能夠使廢水11中的固 體懸浮物和重金屬離子在砂倉1內產生混凝沉澱。
c、 經上述處理後，砂倉l上部的適度淨化水排入水池備用，或直接回用於選礦作業。排水後餘下在砂倉1下部的高濃度全尾砂沉砂料漿，經壓氣射流造 漿形成粒度分布均勻的料漿體，通過管道輸送到井下充填採場或採空區，或者 排入攪拌設備再加入膠結材料製備成膠結充填料，然後通過管道輸送到井下充 入採場或採空區。
礦石可以為鉛鋅銀硫化礦，採用浮選工藝獲取鉛精礦、鋅精礦、銀精礦和
硫精礦產品，尾砂產率35%。尾砂粒度細，其中-20u含量45%、 -74u含量72 75%。本發明通過加入絮凝劑和明礬，將上部廢水11中影響浮選指標的固體懸 浮物和重金屬離子混凝沉澱進入沉砂中，使廢水中的固體懸浮物小於8g/m3，重 金屬濃度小於lg/m3，獲得基本不影響選礦指標的適度淨化出水；同時加速細粒 尾泥的沉降，在尾砂料漿排入砂倉內1小時、1. 5小時和4小時的沉砂質量分數 分別達到最大沉縮質量分數的96. 56%、 98. 25%和99. 41%。全尾砂最大沉縮質量 分數為71%，達到最大沉縮質量分數所需的沉降時間約為6小時。在砂倉內經6 小時集中處理的浮選尾砂料漿，形成上部適度淨化水層和下部高濃度沉砂層。 針對不同特性的尾砂料漿可以採用不同的絮凝劑和明礬添加量，同時可以改變 處理的時間，以獲得最佳的處理效果。在經處理後的兩種二次原料產品中包括 了全尾砂料漿中的所有物質，無廢物外排。生產過程中至少設置兩個砂倉裝置 交替作業，以保證料漿處理工藝與選礦工藝、充填工藝的料流量能夠相匹配。
權利要求
1、一種全尾砂料漿的處理利用方法，其特徵在於包括如下步驟a、將選廠排出的全尾砂料漿排入砂倉(1)，在全尾砂料漿排入砂倉(1)的同時添加絮凝劑；b、全尾砂料漿在砂倉(1)內分級沉縮後，向沉砂界面以上的廢水(11)中添加明礬；c、全尾砂料漿在砂倉(1)設施內混凝沉澱4～12小時後，獲得高濃度的用於礦山充填的全尾砂沉砂料漿和回用於選礦作業的適度淨化水。
2、 根據權利要求1所述全尾砂的處理利用方法，其特徵在於步驟a中所述 絮凝劑按1 6g/m3的添量加入。
3、 根據權利要求1所述全尾砂料漿的處理利用方法，其特徵在於步驟b中 的明礬是按20 50g/m3的添量加入。
4、 一種適用於權利要求l所述方法的裝備，包括砂倉(1)，其特徵是在所 述砂倉(1)中設有能向上噴射明礬溶液的噴射管(2)。
5、 根據權利要求4所述的裝備，其特徵在於所述噴射管(2)由驅動機構 (5)帶動能沿所述砂倉(1)的長軸方向作水平移動。
6、 根據權利要求5所述的裝備，其特徵在於所述噴射管(2)通過三通與 一根壓氣管(23)和一根明礬溶液管(24)連接。
全文摘要
本發明公開了一種全尾砂料漿的處理利用方法及裝備，其中全尾砂料漿的處理方法包括如下步驟a.將選廠排出的全尾砂料漿排入砂倉，在全尾砂料漿排入砂倉的同時添加絮凝劑；b.全尾砂料漿在砂倉內分級沉縮後，向沉砂界面以上的廢水中添加明礬；c.全尾砂料漿在砂倉設施內混凝沉澱4～12小時後獲得高濃度的用於礦山充填的全尾砂沉砂料漿和回用於選礦作業的淨化水。本發明的裝備，包括砂倉，在所述砂倉中設有能向上噴射明礬溶液的噴射裝置。本發明能在砂倉設施內集中處理全尾砂料漿，能快速同步獲得用於充填作業的高濃度全尾砂充填料漿與回用於選礦作業的適度淨化出水。
文檔編號C02F9/02GK101531426SQ20091004319
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月23日 優先權日2009年4月23日
發明者周愛民, 姚中亮, 孫水裕, 王方漢 申請人:長沙礦山研究院