CN104722395A - 一种能加快超细粒尾矿絮凝沉降的混合絮凝剂及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冶金选矿技术领域，是一种能加快超细粒尾矿絮凝沉降的混合絮凝剂及其应用，本发明混合絮凝剂是先将1300万～1400万分子量的聚丙烯酰胺配成质量分数为0.05～0.3%的水溶液，然后与20～40目石英砂或铁粗精矿按质量比为0.3～6:1的比例混合均匀即得；本发明混合絮凝剂能够加速超细粒尾矿沉降时间及沉降效率，明显改善了分离液的水质，使絮凝过程中产生的分离液能够回用做选矿用水，并且大大降低了絮凝剂用量（约4～10g/t干矿）；同时本发明还提供了一种新的超细粒尾矿絮凝沉降工艺，大大缩短了超细粒尾矿絮凝沉降的时间，提高了生产效率，并解决了超细粒尾矿浓缩后含水量居高不下的问题，为超细粒尾矿干堆技术提供新的工艺路线，对环境保护及资源综合利用作出了突出贡献。

Description

一种能加快超细粒尾矿絮凝沉降的混合絮凝剂及其应用

技术领域

本发明涉及冶金选矿技术领域，尤其是一种能加快超细粒尾矿絮凝沉降的混合絮凝剂及其应用。

背景技术

随着选矿工艺的发展，目前精矿、尾矿颗粒越来越细，为了节能降耗，当前一般采用高浓度矿浆输送。因此，浓缩就成为管道输送前必须处理的一个重要问题。尾矿浆的处理方式和水、渣的去向，关系到选矿厂的环保问题和经济效益，因此尾矿处理的首要环节就是要进行矿浆浓缩，一方面使尾矿回水能够返回选矿流程中循环使用，以充分利用水资源，节约新水用量和减少排放；另一方面，将浓度较高的尾矿集中堆存，有利于环境保护和资源综合开发利用。

目前常用的矿浆浓缩技术是在矿浆中添加絮凝剂助沉，但是随着选矿工艺水平的发展，尾矿粒度越来越细(-200目以下粒度≥80％)，浓度又低(质量浓度为18～30％)，为了加快矿浆浓缩沉降，需加大絮凝剂用量，而且单纯的添加絮凝剂助沉在沉降速度上很难满足生产的需求。按照目前的选矿技术，在质量浓度为18～30％的尾矿浆中，絮凝剂用量要达到50～100g/t才能起到浓缩沉降的作用，但是如此一来，沉降过程中产生的大量清液中又含有高浓度絮凝剂，如果用来选矿，会使浮选药剂和目的矿粒的接触受到影响，直接影响选矿收率，若直接排放，不但污染环境，还造成大量水资源浪费。

此外，目前尾矿干堆工艺主要有以下两种：一是尾矿浆→浓密机→脱水筛→干料，二是尾矿浆→旋流器→脱水筛→压滤机→干料；这两种工艺流程在用于大颗粒尾矿干堆时还能获得很好的效果，在用于超细粒尾矿干堆时，第一种工艺无法进行处理，第二种工艺虽然可以处理，但是由于需要使用大量的压滤机进行压滤，极大的增加了干堆的生产成本，制约了企业的发展。因此，研发一种适用于超细粒尾矿絮凝沉降的絮凝剂及能加速超细粒尾矿絮凝沉降的工艺方法，成为了矿山生产中一个亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的就是要解决目前超细粒尾矿絮凝沉降困难，尾矿干堆工艺效果不佳，且不利于资源综合利用及环境保护的问题，提供一种能加快超细粒尾矿絮凝沉降的混合絮凝剂及其应用。

本发明的一种能加快超细粒尾矿絮凝沉降的混合絮凝剂，是先将1300万～1400万分子量的聚丙烯酰胺配成质量分数为0.05～0.3％的水溶液，然后与20～40目石英砂或铁粗精矿按质量比为0.3～6:1的比例混合均匀，即得，使用时，按每吨干矿中添加5～30kg混合絮凝剂为依据进行计算，所述干矿的质量＝矿浆总质量×矿浆质量浓度。

优选地，所述聚丙烯酰胺水溶液的质量分数为0.05％，聚丙烯酰胺水溶液与20～40目的石英砂按质量比为2:1配制。

优选地，所述聚丙烯酰胺水溶液的质量分数为0.05％，聚丙烯酰胺水溶液与20～40目的石英砂按质量比为1.2:1配制。

优选地，所述聚丙烯酰胺水溶液的质量分数为0.05％，聚丙烯酰胺水溶液与20～40目的石英砂按质量比为6:1配制。

优选地，所述聚丙烯酰胺水溶液的质量分数为0.1％，聚丙烯酰胺水溶液与20～40目的铁粗精矿按质量比为0.6:1配制。

优选地，所述聚丙烯酰胺水溶液的质量分数为0.3％，聚丙烯酰胺水溶液与20～40目的石英砂按质量比为3:1配制。

优选地，所述聚丙烯酰胺水溶液的质量分数为0.2％，聚丙烯酰胺水溶液与20～40目的石英砂按质量比为0.5:1配制。

本发明的一种能加快超细粒尾矿絮凝沉降的混合絮凝剂的应用，依次包括下述步骤：

(1)将质量浓度为18～30％，-200目以下粒度≥80％的尾矿浆输入一级旋流器中进行分级，所得沉砂的矿浆浓度为55～60％，-200目以下粒度为15％～25％，所得溢流的矿浆浓度为10％～15％，-200目以下粒度≥90％；

(2)将一级旋流器中分离出的沉砂输入脱水筛中脱水，所得筛上物料含水量为15％～20％，可直接转至堆料场堆料，将筛下矿浆与一级旋流器溢流混合后输入斜管浓密机中进行浓缩；所述脱水筛筛下矿浆与一级旋流器溢流混合后的矿浆浓度为10～15％，-200目以下粒度≥90％；

(3)向斜管浓密机中加入混合絮凝剂，经斜管浓密机浓缩后的底流矿浆浓度为35～45％，-200目以下粒度≥90％以上，溢流回用做生产用水即可，所述混合絮凝剂的用量为5～30kg/t干矿，所述干矿的质量＝矿浆总质量×矿浆质量浓度；

(4)将斜管浓密机底流输入二级旋流器进行分级，所得沉砂返回配制混合絮凝剂，所得溢流矿浆浓度35～45％，-200目以下粒度≥90％以上，将溢流矿浆输入压滤机脱水，得脱水干料含水量为15～25％，直接转至堆料场堆料，返回生产用水即可。

本发明混合絮凝剂在使用时，可在高效斜管浓密机上方设置一个混合絮凝剂配制装置，该混合絮凝剂配制装置包括一个絮凝剂配药罐，一个石英砂或铁粗精矿储存罐，一个位于絮凝剂配药罐和石英砂或铁粗精矿储存罐下方的混合药罐，在使用时，可根据高效斜管浓密机中加入的矿浆质量，现场配制适量混合絮凝剂加入浓密机中，混合絮凝剂中所使用的石英砂或铁粗精矿在絮凝沉降后通过二级旋流器分离，底流沉砂返回石英砂或铁粗精矿储罐中循环利用即可。

为方便混合絮凝剂的配制，所述聚丙烯酰胺的用量为4～10g/t(干矿)，所述石英砂用量为3～10kg/t(干矿)，所述干矿的质量＝矿浆总质量×矿浆质量浓度。在现场配制时，先根据聚丙烯酰胺用量，在聚丙烯酰胺配药罐中配制成质量浓度为0.5％～3％的聚丙烯酰胺水溶液，然后将聚丙烯酰胺水溶液与石英砂或铁粗精矿一起放入混合药罐中，混合均匀后加入高效斜管浓密机中即可。

本发明的原理是：先将聚丙烯酰胺配制成水溶液，然后与20～40目石英砂(或铁粗精矿)混合均匀制成混合絮凝剂，这样在混合絮凝剂加入高浓度、超细粒矿浆中的时候，一方面可以利用石英砂的重量，使混合絮凝剂在矿浆中能够快速分散均匀，另一方面，石英砂结合絮凝剂聚丙烯酰胺，形成若干微型絮团核心，通过搅拌器搅拌，水力停留等因素，产生吸附、电离等一系列作用，使细粒级矿浆吸附形成大颗粒絮团，在高效斜管浓密机中能够快速沉降浓缩，进入底流矿浆中，然后再利用石英砂比重远远大于细粒级矿浆的特性，在二级旋流器中进入底流沉砂中被分离出来后继续配制混合絮凝剂以达到循环利用的目的。

本发明的混合絮凝剂不局限于上述应用方式，还可以用在任何细粒级矿浆浓缩工艺中。

本发明的混合絮凝剂是发明人经多年生产实践经验，在做了大量生产试验后作出的。具体超细粒尾矿絮凝沉降试验方案如下：

1.超细粒尾矿絮凝沉降试验

传统絮凝剂分为无机絮凝剂和高分子絮凝剂两大类，主要通过静电中和、界面吸附架桥等方式增大颗粒的团聚粒径，从而实现液固体系的快速分离。无机絮凝剂主要通过降低表面电位等起作用，价格低廉，但用量较大，絮凝效果较差；高分子絮凝剂一般具有长链结构，在链上含有较多吸附能力较强的官能团，可分别吸附于不同颗粒表面，由此产生架桥效应，形成粗大的絮团。絮凝剂聚合度越高，聚合效应越显著。出于对介质吸附强弱的考虑，本试验选用高分子絮凝剂—聚丙烯酰胺来进行试验探索。同时，试验还选用分布较广、价格低廉的石英砂作为辅助沉降的介质进行试验，分别测试在不同条件下矿浆的沉降特性。

1.1试验原料

以某地尾矿为原料，尾矿中400目以下细粒级矿料≥58％以上，颗粒组成比较细，配制不同浓度的矿浆均采用原产地的尾矿水，pH约等于7，原矿粒级分析见下表1。

表1 原矿粒级分析

粒级/mm	+0.074	-0.074—+0.054	-0.054—+0.037	-0.037	合计
						分布率/％	1.0	26.7	13.6	58.7	100.0

1.2试验方法

絮凝剂聚丙烯酰胺配置浓度均为0.5‰，试验仪器有秒表、1000ml量筒、搅拌棒、1000mL烧杯、烘箱、天平等。试验方法采用直接观测沉降界面法。取容量为1000mL的量筒数只，清洗干净后晾干，在量筒外壁粘贴长度与量筒高度相当的坐标纸。将矿浆溶液放置在1000mL量筒中，将矿浆溶液搅拌均匀，将药剂用加药管加入，使用搅拌棒上下搅拌两次(需加介质时往量筒内慢慢放入介质)，静止5秒后开始用秒表记录矿浆沉降时间。试验检测沉降30min上部澄清水层的浑浊度和压缩底部的极限浓度。

1.3自然沉降、絮凝沉降、加入介质(石英砂)沉降速度的变化

在同一矿浆浓度20％的条件下，分别采用自然沉降、絮凝沉降以及加石英砂絮凝沉降进行试验。絮凝剂用量为6g/t干矿，石英砂用量为5kg/t干矿(下面试验中所述的絮凝剂或石英砂或铁粗精矿用量均是指的干矿用量)。实测的沉降曲线见附图1，图中纵坐标为上清液高度，横坐标为沉降时间。沉降试验结果见表2。

表2 自然沉降、絮凝沉降、加石英砂絮凝沉降试验结果

从附图1和表2可以看出，加入石英砂辅助沉降在沉降速度上明显优于自然沉降和单纯絮凝沉降，沉降3min即完成沉降至20.4mm(705ml)高程,4min即完成沉降，而且上清液较为清澈。自然沉降速度最慢，沉降时间达14min。

1.4不同絮凝剂分子量对尾矿沉降的影响

由于加入石英砂辅助沉降效果明显，后续的探索都将加石英砂辅助沉降。在同一矿浆浓度(20％)条件下，絮凝剂用量6g/t，石英砂用量5kg/t，分别添加1400万、1600万、1800万、2000万四种不同分子量絮凝剂进行试验。实测的沉降曲线见图2，沉降试验结果见表3。

表3 不同絮凝剂分子量沉降试验结果

絮凝剂分

沉降完成

上清液

沉降速度/cm/min

极限浓度

子量/万	时间/min	澄清度	2min	5min	/％
						1400	4	较清	8.6	4.28	63.0
1600	10	较清	8.6	4.04	59.7
						1800	8	较清	5.1	3.94	63.5
2000	6	较清	5.8	4.18	62.5

由表3可知，絮凝剂分子量为1400万时，2min、5min的沉降速度都是最快的，4min内即完成沉降。

1.5不同石英砂用量对絮凝沉降的影响

在同一矿浆浓度(20％)条件下，选用1400万分子量絮凝剂分别进行试验(絮凝剂用量6g/t)，分别加入石英砂用量2.5kg/t、5kg/t、10kg/t、20kg/t四种用量，探索最佳的石英砂用量，沉降曲线见图3，沉降试验结果见表4。

表4 不同石英砂用量沉降试验结果

由图3和表4可知，石英砂用量在10kg/t时沉降完成最快，2min内即完成沉降，从曲线图可以看出，当石英砂用量进一步加大时，沉降速度逐步变慢。

1.6不同絮凝剂用量对矿浆沉降的影响

为确定加入石英砂后浓缩过程中最佳的絮凝剂添加量，在矿浆浓度20％、石英砂用量10kg/t的条件下，选用1400万分子量絮凝剂，测试絮凝剂的不同用量对沉降的影响，沉降曲线见图4，沉降结果见表5。

表5 不同絮凝剂用量沉降试验结果

从图4以及表5来看，4种不同絮凝剂用量的沉降曲线变化不大，絮凝剂用量对其沉降影响不大，综合沉降完成时间、沉降速度、极限浓度三个指标以及从絮凝剂用量大小来考虑，絮凝剂用量在6g/t时沉降效果最佳。

1.7不同石英砂粒级对尾矿沉降的影响

为确定一个最适合添加的石英砂粒度，在矿浆浓度20％、石英砂用量10kg/t、1400万分子量絮凝剂用量6g/t的条件下，选用四种不同粒度石英砂进行试验，测试不同粒度石英砂对沉降的影响，沉降曲线见图5，沉降结果见表6。

表6 不同石英砂粒级沉降试验结果

由图5沉降曲线及表6试验结果可知，选用20—40目粒级的石英砂时沉降完成时间最快，2min内即完成沉降。从沉降速度上看，四种粒级的石英砂沉降速度差异不大。

1.8不同矿浆浓度对尾矿沉降的影响

在10％、15％、20％、25％四种矿浆浓度条件下，选用20-40目石英砂10kg/t、分子量1400万絮凝剂6g/t分别进行试验，沉降曲线见图6，沉降结果见表7。

表7 不同矿浆浓度沉降试验结果

矿浆浓度

沉降完成

上清液

沉降速度/cm/min

极限浓度

	时间/min	澄清度	2min	5min	/％
						10％	1/3min	较清	12.85	5.30	55.6
15％	5/6min	较清	11.00	4.58	60.5
						20％	2min	较清	10.55	4.46	63.5
25％	10min	较清	5.25	3.80	62.3

由图6沉降曲线和表7试验结果可知，矿浆沉降速度随尾矿浆浓度的降低而增大。在10％的矿浆浓度条件下，20s即完成沉降，上清液高度达到22.0mm(730ml)高程，但同期的上部澄清液较为浑浊。在实际生产实践中，尾矿浆浓度为18～30％时，沉降效果均比较理想。

1.9不同介质对尾矿沉降的影响

为探索以其他物质作为超细粒尾矿浆絮凝沉降介质的可行性，我们以铁粗精矿作为介质进行了探索，在矿浆浓度20％的条件下，选用分子量1400万絮凝剂6g/t进行石英砂和铁粗精矿的对比试验，为方便对比，铁粗精矿和石英砂都选用20—40目的粒级，用量为10kg/t，沉降曲线见图7，沉降结果见表8。

表8 不同介质沉降试验结果

从图7沉降曲线和表8试验结果可知，在同一矿浆浓度、使用相同的絮凝剂用量、铁粗精矿和石英砂同等用量、同等粒级的条件下，石英砂完成沉降的时间比铁粗精矿要快，以石英砂作为絮凝沉降的辅助介质效果更佳。

1.10不同介质相同体积量对尾矿沉降的影响

为探索不同介质，但体积量相同对沉降的影响，我们仍以铁粗精矿作为介质，保证和石英砂体积量相同进行了探索，在矿浆浓度20％的条件下，选用分子量1400万絮凝剂6g/t进行石英砂和铁粗精矿的对比试验，为方便对比，铁粗精矿和石英砂都选用20—40目的粒级，石英砂用量为10kg/t，铁粗精矿用量为14kg/t，沉降曲线见图8，沉降结果见表9。

表9 不同介质沉降试验结果

从图8沉降曲线和表9试验结果可知，在同一矿浆浓度、使用相同的絮凝剂用量、铁粗精矿和石英砂体积量相同、同等粒级的条件下，石英砂完成沉降的时间比铁粗精矿要快，以石英砂作为絮凝沉降的辅助介质效果更佳。

1.11絮凝剂、石英砂加入制度不同的沉降试验

矿浆浓度都为20％情况下，探讨絮凝剂、石英砂加入制度不同对沉降试验的影响，第一组为先加絮凝剂，再加石英砂，第二组为絮凝剂和石英砂先混合均匀再加入矿浆。沉降曲线见图9，沉降结果见表10。

表10 絮凝剂、石英砂加入制度不同沉降试验结果

由图9和表10可知，絮凝剂和石英砂混合后加入矿浆的一组效果更好，从沉降曲线可以看出，混合加入可以大大缩短沉降完成时间。所以，下面的试验中，加入絮凝剂和石英砂时，均预先混合后制成的混合絮凝剂来进行试验。

1.12絮凝剂用量试验

选用矿浆为大冶有色铜山口尾矿砂，在同一矿浆浓度(20％)下，不加入石英砂，探讨不同絮凝剂加入量对沉降试验的影响，找到絮凝沉降最佳的絮凝剂用量。选用1400万分子量的絮凝剂，在之前试验基础上，分五组试验：第一组絮凝剂用量为30g/t；第二组絮凝剂用量为45g/t；第三组絮凝剂用量为60g/t,第四组絮凝剂用量为75g/t,第五组絮凝剂用量为90g/t。沉降曲线见图10，沉降试验结果见表11。

表11 不同絮凝剂加入量对比沉降试验结果

从图10和表11来看，絮凝剂用量为30g/t时，尾矿砂沉降试验效果最好，但是所需絮凝剂用量远远高于混合絮凝剂用量。

1.13福能矿石沉降试验

选用福能矿石，在同一矿浆浓度(10％)下，探讨絮凝剂和石英砂对矿石沉降的影响，分三组进行，第一组为自然沉降，第二组为絮凝剂沉降，第三组为加入混合絮凝剂进行沉降。絮凝剂选用1400万分子量絮凝剂，配成0.5‰浓度，加入量为5ml；石英砂粒度为20-40目，加入量为3g。沉降曲线见图11，沉降试验结果见表12。

表12 福能矿石沉降试验结果

从图11和表12可以看出，加混合絮凝剂的效果最好，沉降完成时间最短；只加絮凝剂可以提高沉降速度，但是沉降完成时间和自然沉降完成时间相差不大。

1.14江西长石矿沉降试验

江西长石矿磨矿时间为7min，磨矿粒度分布结果见表13。

表13 江西长石矿磨矿粒度分布

粒级/目	重量/g	产率/％
			+200	6.2	3.09
+200-325	44.0	21.92
			-325	150.5	74.99
θΥ	200.7	100.0

在相同矿浆浓度下，探讨絮凝剂，石英砂对沉降试验的影响，试验分三组进行。第一组自然沉降，第二组加絮凝剂，第三组加混合絮凝剂。矿浆浓度为20％；絮凝剂浓度为0.5‰，用量为6g/t；石英砂粒度为20-40目，用量10kg/t。沉降曲线见图12，沉降试验结果见表14。

表14 江西长石矿沉降试验结果

从图12和表14可以看出，加混合絮凝剂的一组试验效果最好，沉降完成时间最短；只加絮凝剂可以提高一定的沉降速度，但沉降完成时间和自然沉降完成时间相差不大。

1.15矿泥沉降试验

矿浆浓度为20％，选用1400万分子量的絮凝剂，配成浓度为0.5‰的溶液。絮凝沉降加入絮凝剂2.5ml，混合絮凝剂沉降加入2.5ml絮凝剂和2g石英砂混合后的混合液。沉降曲线见图13,沉降试验见表15。

表15 矿泥沉降试验结果

从图13及表15可以看出，加混合絮凝剂的一组沉降速度较快，能够很快达到沉降终点，但是极限浓度稍低。

1.16加聚合氯化铝沉降试验

在之前沉降试验结果基础上，选取沉降效果最好的一组试验条件，再加入聚合氯化铝，探讨聚合氯化铝对沉降试验的影响效果。铜山口尾矿浆浓度为20％，选用1400万分子量的絮凝剂，用量为30g/t，20-40目的石英砂用量为10kg/t，聚合氯化铝用量为50g/t。沉降曲线见图14，沉降结果见表16。

表16 加聚合氯化铝对沉降效果的影响

从图14及表16可以看出，在混合絮凝剂中加入聚合氯化铝对矿浆的沉降效果影响不明显。

2.结果与讨论

(1)试验表明，在尾矿浆絮凝沉降过程中加入石英砂辅助沉降比单纯加絮凝剂沉降沉降速度大大加快，而且上清液较为清澈，可以达到尾矿回水的要求；

(2)不同石英砂用量对尾矿浆沉降特性的影响是不同的。从上述尾矿沉降试验结果看，石英砂用量在10kg/t时，沉降效果最好；

(3)絮凝剂用量的增大或降低，对沉降速度的影响较小，该尾矿浆按6g/t添加絮凝剂，可以满足要求；

(4)辅助沉降介质石英砂的粒级对沉降速度影响不大，6—60目区间的石英砂都可以满足需求，但是加20—40目石英砂的混合絮凝剂沉降完成时间最快；

(5)随着尾矿浆浓度的降低，沉降速度逐渐加快，矿浆的浓度稀释到10％左右时，沉降效果最好；

(6)絮凝剂和石英砂混合后加入矿浆中的沉降效果最好，混合絮凝剂可以大大缩短沉降完成时间；

(7)单独加絮凝剂对矿浆沉降时间的时间的影响，用量在30g/t时效果最好，但是絮凝剂需要量大大增加；

(8)加絮凝剂和石英砂混合和絮凝剂时沉降效果最好，沉降完成时间最短，只加絮凝剂可以提高沉降速度，但是沉降完成时间和自然沉降完成时间相差不大；

(9)用于不同矿石尾矿时，均能达到理想的沉降效果，说明本试验混合絮凝剂可广泛适应于不同种类尾矿沉降中；

(10)在加入矿泥中进行絮凝沉降试验时，沉降速度明显优于传统絮凝剂，沉降终点到达较早；

(11)在混合絮凝剂中添加聚合氯化铝进行沉降试验，对沉降效果影响不明显。

本发明对絮凝沉降中加入石英砂辅助沉降对尾矿浆沉降特性的影响做了大量的试验和充分的研究，从试验效果看，沉降速度明显加快。另外，对铁粗精矿作为辅助沉降介质也做了对比试验，从试验效果看，同样可以起到辅助沉降的作用，但是以石英砂作为絮凝沉降的辅助介质效果更佳，同时将本试验混合絮凝剂用于不同种类尾矿沉降试验时，均能起到良好的沉降效果。

在上述试验的基础上，发明人用絮凝剂聚丙烯酰胺和石英砂配制成混合絮凝剂，进行实际生产试验，经试验表明，当聚丙烯酰胺水溶液的质量分数为0.05～0.3％，聚丙烯酰胺水溶液与石英砂或铁粗精矿的比例为0.3～6:1时，加入超细粒尾矿浆中的沉降效果最好。

将本发明混合絮凝剂与传统絮凝剂进行尾矿沉降试验，结果见下表17。

表17 加传统絮凝剂沉降与加本发明混合絮凝剂沉降结果对比

表17试验结果表明，加本发明混合絮凝沉降与单用絮凝剂沉降相比，沉降完成时间降低了2/3，2min内沉降速度加快了3.5倍，5min内沉降速度加快了2倍，说明本发明混合絮凝剂比传统只加絮凝剂的沉降效果增强了数倍。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1.通过在混合絮凝剂中加入石英砂，极大地减少了絮凝剂聚丙烯酰胺的用量(同等沉降速度下能减少絮凝剂用量4/5)，且沉降效果更好，极大的降低了输送成本；

2.混合絮凝剂中的石英砂或铁粗精矿能够循环利用，节约生产成本；

3.相对传统絮凝剂而言，本发明混合絮凝剂沉降速度可以提高4.5倍，沉降完成时间可提高3倍，5-10分钟可完成沉降过程；

4.提供了一种新的超细粒尾矿沉降工艺，大大缩短了超细粒尾矿絮凝沉降的时间，提高了生产效率，为超细粒尾矿干堆技术提供新的工艺路线；

5.加速了超细粒尾矿絮凝沉降的时间及沉降效率，明显改善了分离液的水质，并且大大降低了分离液中聚丙烯酰胺的含量，使絮凝过程中产生的分离液能够回用做选矿用水；

6.大大降低了超细粒尾矿浓缩后的含水量，降低了输送成本，减小了尾矿占地面积，对环境保护及资源综合利用作出了突出贡献。

附图说明

图1是本发明试验1.3节自然沉降、絮凝沉降、加石英砂絮凝沉降试验的沉降曲线，图中横坐标为沉降时间，纵坐标为上清液高度(单位：cm)，下同；

图2是本发明试验1.4节不同絮凝剂分子量沉降试验的沉降曲线；

图3是本发明试验1.5节不同石英砂用量沉降试验的沉降曲线；

图4是本发明试验1.6节不同絮凝剂用量沉降试验的沉降曲线；

图5是本发明试验1.7节不同石英砂粒级沉降试验的沉降曲线；

图6是本发明试验1.8节不同矿浆浓度沉降试验的沉降曲线；

图7是本发明试验1.9节不同介质沉降试验的沉降曲线；

图8是本发明试验1.10节不同相同体积量沉降试验的沉降曲线；

图9是本发明试验1.11节絮凝剂、石英砂加入制度不同沉降试验的沉降曲线；

图10是本发明试验1.12节单纯加入絮凝剂用量不同沉降试验的沉降曲线；

图11是本发明试验1.13节福能矿石沉降试验的沉降曲线；

图12是本发明试验1.14节江西长石矿沉降试验的沉降曲线；

图13是本发明试验1.15节矿泥沉降试验的沉降曲线；

图14是本发明试验1.16节混合絮凝剂中加入聚合氯化铝沉降试验的沉降曲线；

图15是本发明混合絮凝剂的应用的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1～7是本发明的用于加快超细粒尾矿絮凝沉降的混合絮凝剂的制备实施例。

实施例1

取1300万～1400万分子量的聚丙烯酰胺600g，加水配成质量分数为0.05％的聚丙烯酰胺水溶液1200kg，然后与20～40目石英砂按质量比为1.2:1的比例配成混合絮凝剂共2200kg，使用时，按22kg/t干矿量投加，所述干矿的质量＝矿浆总质量×矿浆质量浓度，下同。

实施例2

取1300万～1400万分子量的聚丙烯酰胺400g，加水配成质量分数为0.2％的聚丙烯酰胺水溶液200kg，然后与20～40目石英砂按质量比为4:1的比例配成混合絮凝剂共1000kg，使用时，按10kg/t干矿量投加。

实施例3

取1300万～1400万分子量的聚丙烯酰胺1000g，加水配成质量分数为0.3％的聚丙烯酰胺水溶液333kg，然后与20～40目石英砂按质量比为0.3:1的比例配成混合絮凝剂共1330kg，使用时，按13kg/t干矿量投加。

实施例4

取1300万～1400万分子量的聚丙烯酰胺800g，加水配成质量分数为0.1％的聚丙烯酰胺水溶液800kg，然后与20～40目铁粗精矿按质量比为0.8:1的比例配成混合絮凝剂共1800kg，使用时，按18kg/t干矿量投加。

实施例5

取1300万～1400万分子量的聚丙烯酰胺1000g，加水配成质量分数为0.05％的聚丙烯酰胺水溶液2000kg，然后与20～40目石英砂按质量比为2:1的比例配成混合絮凝剂共3000kg，使用时，按30kg/t干矿量投加。

实施例6

取1300万～1400万分子量的聚丙烯酰胺1000g，加水配成质量分数为0.05％的聚丙烯酰胺水溶液2000kg，然后与20～40目铁粗精矿按质量比为6:1的比例配成混合絮凝剂共2330kg，使用时，按23kg/t干矿量投加。

实施例7

取1300万～1400万分子量的聚丙烯酰胺700g，加水配成质量分数为0.1％的聚丙烯酰胺水溶液700kg，然后与20～40目铁粗精矿按质量比为1:1的比例配成混合絮凝剂共1400kg，使用时，按14kg/t干矿量投加。

本发明不局限于上述实施例中所配置混合絮凝剂，在使用时，根据现场沉降效果，聚丙烯酰胺的浓度及石英砂或铁粗精矿的用量还可以任意进行调节，在使用时以现场配制为好。

实施例8～10为本发明的用于加快超细粒尾矿絮凝沉降的混合絮凝剂的应用实施例。

实施例8

参见图15，本实施例以大冶有色集团控股有限公司铜山口铜尾矿浆为原料来进行超细粒尾矿絮凝沉降的工艺方法，依次包括下述步骤：

(1)将质量浓度为18～20％，-200目以下粒度≥80％的尾矿浆输入一级旋流器中进行分级，所得沉砂的矿浆浓度为55～60％，-200目以下粒度为15％～25％，所得溢流的矿浆浓度为10％～15％，-200目以下粒度≥90％；

(2)将一级旋流器中分离出的沉砂输入脱水筛中脱水，所得筛上物料含水量为15％～20％，可直接转至堆料场堆料，将筛下矿浆与一级旋流器溢流混合后输入斜管浓密机中进行浓缩；所述脱水筛筛下矿浆与一级旋流器溢流混合后的矿浆浓度为10～15％，-200目以下粒度≥90％；

(3)向斜管浓密机中加入混合絮凝剂，经斜管浓密机浓缩后的底流矿浆浓度为35～45％，-200目以下粒度≥90％以上，溢流回用做生产用水即可，所述混合絮凝剂是取1300万～1400万分子量的聚丙烯酰胺60g，加水配成质量分数为0.05％的聚丙烯酰胺水溶液120kg，然后与20～40目石英砂按质量比为1.2:1的比例配成混合絮凝剂，使用时，按22kg/t干矿量投加；

(4)将斜管浓密机底流输入二级旋流器进行分级，所得沉砂返回配制混合絮凝剂，所得溢流矿浆浓度35～45％，-200目以下粒度≥90％以上，将溢流矿浆输入压滤机脱水，得脱水干料含水量为15～25％，直接转至堆料场堆料，滤液返回生产用水即可。

本实施例中所用混合絮凝剂是现场配制的，具体方法是在高效斜管浓密机上方设置一个混合絮凝剂配制装置，该混合絮凝剂配制装置包括一个絮凝剂配药罐，一个石英砂或铁粗精矿储存罐，一个位于絮凝剂配药罐和石英砂或铁粗精矿储存罐下方的混合药罐，在配制时，根据高效斜管浓密机中加入的矿浆质量，现场配制适量混合絮凝剂加入高效斜管浓密机中。

为方便混合絮凝剂的配制，所述聚丙烯酰胺的用量按6g/t干矿量称取，所述石英砂用量按10kg/t干矿量，在现场配制时，先根据聚丙烯酰胺用量，在聚丙烯酰胺配药罐中配制成质量分数为0.05％的聚丙烯酰胺水溶液，然后将聚丙烯酰胺水溶液与石英砂一起放入混合药罐中，混合均匀后加入高效斜管浓密机中。

经验证，本实施例中的混合絮凝剂原料用量配比为最佳比例，沉降效果最佳。

实施例9

本实施例以江西某长石矿尾矿浆为原料来进行超细粒尾矿絮凝沉降的工艺方法，依次包括下述步骤：

(1)将质量浓度为25～30％，-200目以下粒度≥80％的尾矿浆输入一级旋流器中进行分级，所得沉砂的矿浆浓度为55～60％，-200目以下粒度为15％～25％，所得溢流的矿浆浓度为10％～15％，-200目以下粒度≥90％；

(2)将一级旋流器中分离出的沉砂输入脱水筛中脱水，所得筛上物料含水量为15％～20％，可直接转至堆料场堆料，将筛下矿浆与一级旋流器溢流混合后输入斜管浓密机中进行浓缩；所述脱水筛筛下矿浆与一级旋流器溢流混合后的矿浆浓度为10～15％，-200目以下粒度≥90％；

(3)向斜管浓密机中加入混合絮凝剂，经斜管浓密机浓缩后的底流矿浆浓度为35～45％，-200目以下粒度≥90％以上，溢流回用做生产用水即可，所述混合絮凝剂是取1300万～1400万分子量的聚丙烯酰胺1000g，加水配成质量分数为0.05％的聚丙烯酰胺水溶液2000kg，然后与20～40目石英砂按质量比为2:1的比例配成混合絮凝剂共3000kg，使用时，按30kg/t干矿量投加；

(4)将斜管浓密机底流输入二级旋流器进行分级，所得沉砂返回配制混合絮凝剂，所得溢流矿浆浓度35～45％，-200目以下粒度≥90％以上，将溢流矿浆输入压滤机脱水，得脱水干料含水量为15～25％，直接转至堆料场堆料，滤液返回生产用水即可。

实施例10

本实施例以大冶有色集团控股有限公司铜山口铜尾矿浆为原料来进行超细粒尾矿絮凝沉降的工艺方法，依次包括下述步骤：

(1)将质量浓度为20～25％，-200目以下粒度≥80％的尾矿浆输入一级旋流器中进行分级，所得沉砂的矿浆浓度为60～65％，-200目以下粒度为15％～25％，所得溢流的矿浆浓度为10％～15％，-200目以下粒度≥90％；

(2)将一级旋流器中分离出的沉砂输入脱水筛中脱水，所得筛上物料含水量为15％～20％，可直接转至堆料场堆料，将筛下矿浆与一级旋流器溢流混合后输入斜管浓密机中进行浓缩；所述脱水筛筛下矿浆与一级旋流器溢流混合后的矿浆浓度为10～15％，-200目以下粒度≥90％；

(3)向斜管浓密机中加入混合絮凝剂，经斜管浓密机浓缩后的底流矿浆浓度为35～45％，-200目以下粒度≥90％以上，溢流回用做生产用水即可，所述混合絮凝剂是取1300万～1400万分子量的聚丙烯酰胺1000g，加水配成质量分数为0.3％的聚丙烯酰胺水溶液333kg，然后与20～40目石英砂按质量比为0.3:1的比例配成混合絮凝剂共1330kg，使用时，按13kg/t干矿量投加；

(4)将斜管浓密机底流输入二级旋流器进行分级，所得沉砂返回配制混合絮凝剂，所得溢流矿浆浓度35～45％，-200目以下粒度≥90％以上，将溢流矿浆输入压滤机脱水，得脱水干料含水量为15～25％，直接转至堆料场堆料，滤液返回生产用水即可。

本发明的混合絮凝剂，在使用时还可以不进行配制，而是先将聚丙烯酰胺配成质量分数为0.05％～0.3％的水溶液，先加入矿浆中，然后再向矿浆中加入石英砂或铁粗精矿，也可以起到加速尾矿絮凝沉降的效果。

上述实施例仅仅是为了解释本发明而选取的具体实施方式，不能以任何形式限制本发明，任何人在依据本发明权利要求的原理所实施的具体工艺，均应视为落入本发明权利要求的保护范围。同时，本发明的混合絮凝剂不限于上述工艺中的使用方式，在任何矿浆絮凝沉降工艺中使用本发明絮凝沉淀剂，均应视为落入本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种能加快超细粒尾矿絮凝沉降的混合絮凝剂，其特征在于：先将1300万～1400万分子量的聚丙烯酰胺配成质量分数为0.05～0.3%的水溶液，然后与20～40目石英砂或铁粗精矿按质量比为0.3～6:1的比例混合均匀，即得。

2.根据权利要求1所述的一种能加快超细粒尾矿絮凝沉降的混合絮凝剂，其特征在于：所述聚丙烯酰胺水溶液的质量分数为0.05%，聚丙烯酰胺水溶液与20～40目的石英砂按质量比为2:1配制。

3.根据权利要求1所述的一种能加快超细粒尾矿絮凝沉降的混合絮凝剂，其特征在于：所述聚丙烯酰胺水溶液的质量分数为0.05%，聚丙烯酰胺水溶液与20～40目的石英砂按质量比为1.2:1配制。

4.根据权利要求1所述的一种能加快超细粒尾矿絮凝沉降的混合絮凝剂，其特征在于：所述聚丙烯酰胺水溶液的质量分数为0.05%，聚丙烯酰胺水溶液与20～40目的石英砂按质量比为6:1配制。

5.根据权利要求1所述的一种能加快超细粒尾矿絮凝沉降的混合絮凝剂，其特征在于：所述聚丙烯酰胺水溶液的质量分数为0.1%，聚丙烯酰胺水溶液与20～40目的铁粗精矿按质量比为0.6:1配制。

6.根据权利要求1所述的一种能加快超细粒尾矿絮凝沉降的混合絮凝剂，其特征在于：所述聚丙烯酰胺水溶液的质量分数为0.3%，聚丙烯酰胺水溶液与20～40目的石英砂按质量比为3:1配制。

7.根据权利要求1所述的一种能加快超细粒尾矿絮凝沉降的混合絮凝剂，其特征在于：所述聚丙烯酰胺水溶液的质量分数为0.2%，聚丙烯酰胺水溶液与20～40目的石英砂按质量比为0.5:1配制。

8.如权利要求1所述的一种能加快超细粒尾矿絮凝沉降的混合絮凝剂的应用，其特征在于依次包括下述步骤：

（1）将质量浓度为18～30%，-200目以下粒度≥80%的尾矿浆输入一级旋流器中进行分级，所得沉砂的矿浆浓度为55～60%，-200目以下粒度为15%～25%，所得溢流的矿浆浓度为10%～15%，-200目以下粒度≥90%；

（2）将一级旋流器中分离出的沉砂输入脱水筛中脱水，所得筛上物料含水量为15%～20%，可直接转至堆料场堆料，将筛下矿浆与一级旋流器溢流混合后输入斜管浓密机中进行浓缩；所述脱水筛筛下矿浆与一级旋流器溢流混合后的矿浆浓度为10～15%，-200目以下粒度≥90%；

（3）向斜管浓密机中加入混合絮凝剂，经斜管浓密机浓缩后的底流矿浆浓度为35～45%，-200目以下粒度≥90%以上，溢流回用做生产用水即可，所述混合絮凝剂的用量为5～30kg/t干矿，所述干矿的质量=矿浆总质量×矿浆质量浓度；

（4）将斜管浓密机底流输入二级旋流器进行分级，所得沉砂返回配制混合絮凝剂，所得溢流矿浆浓度35～45%，-200目以下粒度≥90%以上，将溢流矿浆输入压滤机脱水，得脱水干料含水量为15～25%，直接转至堆料场堆料，滤液返回生产用水即可。

9.根据权利要求8所述的一种能加快超细粒尾矿絮凝沉降的混合絮凝剂的应用，其特征在于：所述旋流器为高效长锥比旋流器。