CN1039872A - 可泵送高浓度全尾砂浆制备工艺 - Google Patents

Abstract

高浓度全尾砂浆充填矿山采空区是一种新型的充填采矿方法，即将浮选后的稀全尾砂浆(10—40％)经浓缩脱水，在化学添加剂作用下活化搅拌，制成75—82％的具有良好流动性，稳定性的高浓度全尾砂浆。该浆可以在管道中远距离输送到采空区回填固化。

Description

本发明属于一种新型充填材料的制备方法，即利用矿区的废料全尾砂，制备出一种可以在管道中远距离输运，满足充填固化要求的高浓度全尾砂浆。

浮选后的尾矿砂浆一般很稀，须经脱水浓缩后才能制出高浓度全尾砂浆供充填使用。脱水工艺的关键在于采用较低能耗的技术和设备而获得高浓度全尾砂浆。

高浓度全尾砂浆的制备工艺对远距离管道输送和浆体固化极其重要。制浆工艺的优劣直接影响浆体的浓度，流变特性，稳定性以及回填效果和固化强度，影响到制浆的能耗和费用。

利用废料浆体充填工艺曾有一些报导。例如，八十年代初西德格仑德（Grund）铅锌矿开始使用膏状物料泵压充填工艺，即将矸石（3-30毫米）和脱水后的浮选尾矿以1∶1搅拌制成膏状充填料，泵送井下充填。该方法的缺点是能耗高，不能远距离输送。又如南非在西德里方廷（West    Driefontein）金矿，将尾砂采用离心脱水方法分别得到重量浓度为78%的滤饼和重量浓度为28%的细粒废砂浆，然后将78%的砂饼制成浆充填。该工艺的弱点是没有全部利用尾砂（利用率85%左右），其余细粒尾砂仍需要处理。此外加拿大、苏联近年来使用废石、河砂和尾砂混合料胶结充填的方法，其缺点是集料不方便，不能远距离输送。

本发明采用二段脱水，一次成浆，高浓度远距离输送，将全尾砂浆直接送入采空区充填固化的方法，全部利用了尾砂，变废为利，节约大量建坝资金和农田，增加采矿回收率，降低贫化率，减少环境污染，并使采空区及时充填，保证矿区安全。

在本工艺中浮选后的稀全尾砂浆（10-40%），经过添加剂处理后，进入振荡重力脱水，得到浓度为50-65%固体含量的尾砂。然后将上述一段重力脱水后的尾砂送入带式压滤机进行二次脱水，经压滤脱水后得到浓度为75-82%的尾砂饼供制浆用。采用振荡重力脱水比一般重力脱水有着脱水时间短，效率高的优点，而选用带式压滤机有着比其他脱水机械能耗低处理量大，磨损小等特点。

将75-82%尾砂饼或全尾砂粉制成流动性好，易泵送的高浓度浆是本发明的主要特点。在制浆中采用活化搅拌，采用加入添加剂使尾砂或尾砂饼在搅拌下均匀分散成浆的方法。制成的浆具有良好的流变特性，一般为假塑型浆体，在静置时有良好的稳定性（大于三周），在流动时有较低粘度（约1500厘泊），可以在较低压力下泵送到1000米以远的采空区供充填使用。

本发明也可以直接从尾矿坝或从尾砂沉降池取尾砂加水和添加剂搅拌制成浓度为75-82%的全尾砂浆，然后用管道泵送至填充区。

本发明的内容是：使用振荡重力脱水机和带式压滤脱水机将浓度为10-40%的尾砂浆经二段脱水制得浓度为78-82%的砂饼，然后进行活化搅拌制得均一分散，流动性好，稳定性好的高浓度全尾砂浆，用单螺杆泵或砂浆泵在管道中进行远距离输送到100-10000米远的采空区。

本工艺中所用尾砂的颗粒分布可以从0-2毫米，小于75微米的颗粒可以在10-70%之间，全尾砂浆的浓度在75%以上，最高为82%。

添加剂的加入部位可以是一处;也可以是多处。加入添加剂可以是一种;也可以是多种。添加剂的种类很多，一般使用的有1.絮凝剂，如三聚氰胺，羧甲基纤维素等。2.流动剂，如木质素磺酸盐，萘系磺酸盐衍生物等。3.助滤剂，如瓜胶粉，海藻胶等。4.固化剂，如石膏，水泥，水玻璃等。

全尾砂浆的制备工艺路线见后页。

为了说明本发明的性质和优点，举例如下。但本发明并不局限于这些例子。

实施例一 取浓度为28%金矿全尾砂浆1000公斤，其中最大尾砂粒径为1毫米，75微米以下颗粒占42%，经压滤脱水后得79%的滤饼354公斤，将此滤饼送入搅拌罐，同时加入添加剂，边搅边加，经充分搅拌后，可得到浓度为79%，粘度为1300厘泊（切变速率20秒^-1），静置三周不发生沉淀的高浓度全尾砂浆。该浆泵送100米每米管道输送压力降为0.01个大气压。

实施例二 取含水为6%的尾矿坝全尾砂830公斤，其中粒径在75微米以下的颗粒占21%，将此尾砂添加到已溶有添加剂的170公斤水中边加边搅拌，待充分搅匀后制得浓度为78%，粘度为1400厘泊（切变速率为20秒^-1），静置三周不发生沉淀的全尾砂浆。该浆泵送100米，每米管道输送压力降为0.01个大气压。

Claims (5)

1、一种制备可泵送高浓度全尾砂浆的工艺，其特征在于采用重力和加压二段脱水，在适当部位加入不同的添加剂，活化搅拌的制浆工艺和尾矿坝尾砂或沉淀池尾砂一次脱水后加入不同的添加剂直接活化搅拌制浆工艺，可制得浓度大于78%可供远距离管道输送和充填使用的高浓度全尾砂浆。

2、按权利要求1.所说的制备高浓度全尾砂浆的工艺，其特征在于使用二段高效低能脱水设备如振动重力脱水机和带式压滤脱水机，使浓度为10-40%的尾砂浆变成75-82%的砂浆。二段脱水可以是两个设备完成也可以一个设备一次完成。

3、按权利要求1.所说尾矿坝尾砂或尾砂沉降池取尾砂直接制浆工艺，是指将含水量低于22%的尾砂在加入添加剂，加水或不加水情况下，用强力搅拌方法制成浓度75-82%的砂浆，其中小于75微米的颗粒比例可以为10-70%。

4、按权利要求1.所说的制备高浓度全尾砂浆的工艺，在适当部位加入不同的添加剂，是指添加剂可以在脱水前加入，可以在搅拌时加入，可以一次加入，也可以多次加入，加入添加剂可以只有一种，也可以是多种复合物。

5、按权利要求1.所说的制备高浓度全尾砂浆的工艺，其特征是充分搅拌，是由一个高速搅拌器和一个低速混合器来完成的。所达到的全尾砂浆浓度为75%以上。