CN107032674A - 一种全尾矿胶结充填料浆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种全尾矿胶结充填料浆及其制备方法，所述全尾矿胶结充填料浆由以下材料制成：水泥和尾矿，其中灰砂比为1:4‑1:10，通过浓密、调节pH值、压滤、搅拌混合等步骤制成，制得的充填料浆浓度为70‑80％，本发明环保高效，制得的充填料浆均匀性更强，采用本发明制备方法大大降低了充填成本，简化了充填料浆制备工艺流程，提高了充填料浆制备系统的工作可靠性。

Description

一种全尾矿胶结充填料浆及其制备方法
技术领域
本发明涉及充填采矿技术领域，具体涉及一种全尾矿胶结充填料浆及其制备方法。
背景技术
在冶金工业出版社于2010年4月第七次印刷的《采矿手册》{中国版本图书馆CIP数据核字(2007)第147805号，ISBN978-7-5024-0374-4}第四卷第二十章中详述了充填采矿法及其应用领域和使用的充填材料等等，其内容没有涉及非金属矿山特别是磷矿山，更主要的是其内容中关于用尾矿进行充填的部分没有对充填材料如何达到国家环保标准，实现环保充填进行叙述。
中国专利CN 102531482 A“一种充填采矿法的充填料桨及其制备方法”针对上述问题公开了一种采矿充填料浆制备方法，它是由下列材料制成：尾矿、超微粉、水泥和采矿废渣；所述尾矿是选矿工艺出来的浓度为20％的选矿尾矿，通过压滤或深锥浓密的方式将20％浓度的尾矿浓密为浓度65％以上的高浓度尾矿，然后与水泥、处理后的超微粉、采矿废渣共混即可。
虽然现有技术提出了充填料浆的制备方法，但该方法存在以下缺点：(1)充填料浆中添加大颗粒采矿废渣，一方面造成充填料浆搅拌不均匀，如需搅拌均匀，需增加搅拌设备，使制备系统复杂化，增加运行成本，提高了充填成本。
(2)充填料浆添加的采矿废渣需破碎至2cm以下，现有采矿废渣破碎前块度达到20cm，大块度占比较大，如需将采矿废渣破碎至2cm以下，需采用两段破碎和一段筛分系统，导致工艺流程复杂化，大大增加运行成本，直接提高了充填成本。
(3)充填料浆中添加的采矿废渣颗粒较大，造成后续充填料浆输送过程中存在采矿废渣沉降现象，造成充填料浆输送过程中堵管现象。为专门解决充填料浆输送问题，需在充填料浆中增加超微粉或水泥量，直接增加了充填成本。
(4)充填料浆中添加超微粉，虽可降低水泥的用量，降低一定成本，但是在部分地区，没有超微粉生产企业，超微粉购买困难，即使购买到，但是运输距离较远，导致超微粉价格和就近采购的水泥价格持平或超过水泥价格。
(5)在高浓度尾矿浆中添加石灰粉，实际生产过程中，石灰粉添加后不易溶解入高浓度尾矿浆内，在高浓度尾矿浆中容易出现石灰粉成团不溶解现象。
因此，急需研究出一种可降低充填成本，简化充填料浆制备工艺流程，提高充填料浆制备系统工作可靠性的充填料浆及其制备方法。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提出了一种全尾矿胶结充填料浆及其制备方法，本发明环保高效，制得的充填料浆均匀性更强，采用本发明制备方法大大降低了充填成本，简化了充填料浆制备工艺流程，提高了充填料浆制备系统的工作可靠性。
为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：
一种全尾矿胶结充填料浆，由以下材料制成：水泥和尾矿，其中灰砂比为1:4-1:10，制得的充填料浆浓度为70-80％。
优选的，灰砂比为1:5-1:9，进一步优选为1:7.2-1:7.9。
优选的，制得的充填料将浓度为75.5-78.5％。
优选的，所述尾矿为选矿产生的15％-20％的低浓度尾矿浆。
优选的，全尾矿胶结充填料浆的制备方法，步骤如下：
1)将选厂产生的的低浓度尾矿浆通过浓密机浓密，然后向其中添加碱性介质，调节尾矿浆pH值为中性，得中性尾矿浆；
2)将40-60％的中性尾矿浆送入尾矿压滤系统中压滤处理，得压滤尾矿浆；
3)将压滤尾矿浆与剩余的中性尾矿浆一起送入充填料浆搅拌系统中，再通过输送计量装置将水泥加入充填料浆搅拌系统内，直至充填料浆浓度为70-80％，即得全尾矿胶结充填料浆。
优选的，步骤1)中浓密机浓密后后的尾矿浆浓度为40-60％，进一步优选为55-58％。
优选的，步骤1)中碱性介质为预先将石灰粉和水混合制得的饱和碱性介质。
优选的，步骤2)中压滤尾矿干基含水量为10-20％，进一步优选为12-17％。
由于采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：本发明环保高效，制得的充填料浆可输送性、流动性更强，采用本发明制备方法大大降低了充填成本，简化了充填料浆制备工艺流程，提高了充填料浆制备系统的工作可靠性。
(1)在保证充填体强度前提下，不需要添加大颗粒采矿废渣，简化了充填料浆制备的搅拌系统，去除了采矿废渣的破碎工艺，提高了工艺可靠性，降低了充填成本。
(2)保证了充填料浆的可输送性，在保证充填体强度前提下，不需要添加额外水泥或超微粉。减少了胶结材料的用量，直接降低了充填成本。
(3)充填料浆仅有水泥、尾矿组成，不需添加超微粉，增加了充填料浆制备的适应性，该充填料制备方法更易推广。
(4)为保证充填料浆不污染地下环境，采用添加饱和碱性介质的方式调节充填料浆pH值，能够实现碱性介质的定量添加，碱性介质和尾矿浆混合更加充分。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种全尾矿胶结充填料浆，由水泥和尾矿组成，其中灰砂比1：4，尾矿为选矿产生的20％的低浓度尾矿浆，制得的充填料浆浓度为75％。
全尾矿胶结充填料浆的制备方法，步骤如下：
1)将选厂产生的的低浓度尾矿浆通过浓密机浓密至45％，然后向其中添加碱性介质，调节尾矿浆pH值为中性，得中性尾矿浆；
2)将50％的中性尾矿浆送入尾矿压滤系统中压滤处理，得压滤尾矿浆，压滤后尾矿浆含水量为20％，其中，碱性介质由预先将石灰粉和水混合制得的饱和介质；
3)将压滤尾矿浆与剩余的中性尾矿浆一起送入充填料浆搅拌系统中，再通过输送计量装置将水泥加入充填料浆搅拌系统内，直至充填料浆浓度为75％，即得全尾矿胶结充填料浆。
经检测本实施制得的全尾矿胶结充填料浆强度为：一周2.76MPa，一月4.25MPa。
实施例2：
一种全尾矿胶结充填料浆，由水泥和尾矿组成，其中灰砂比1：8，尾矿为选矿产生的20％的低浓度尾矿浆，制得的充填料浆浓度为80％。
全尾矿胶结充填料浆的制备方法，步骤如下：
1)将选厂产生的的低浓度尾矿浆通过浓密机浓密至58％，然后向其中添加碱性介质，调节尾矿浆pH值为中性，得中性尾矿浆；
2)将60％的中性尾矿浆送入尾矿压滤系统中压滤处理，得压滤尾矿浆，压滤后尾矿浆含水量为14％，其中，碱性介质由预先将石灰粉和水混合制得的饱和介质；
3)将压滤尾矿浆与剩余的中性尾矿浆一起送入充填料浆搅拌系统中，再通过输送计量装置将水泥加入充填料浆搅拌系统内，直至充填料浆浓度为80％，即得全尾矿胶结充填料浆。
经检测本实施制得的全尾矿胶结充填料浆强度为：一周0.65MPa，一月2.26MPa。
实施例3：
一种全尾矿胶结充填料浆，由水泥和尾矿组成，其中灰砂比为1：7.6，尾矿为选矿产生的15％的低浓度尾矿浆，制得的充填料浆浓度为75.5％。
全尾矿胶结充填料浆的制备方法，步骤如下：
1)将选厂产生的的低浓度尾矿浆通过浓密机浓密至57％，然后向其中添加碱性介质，调节尾矿浆pH值为中性，得中性尾矿浆；
2)将55％的中性尾矿浆送入尾矿压滤系统中压滤处理，得压滤尾矿浆，压滤后尾矿浆含水量为16％，其中，碱性介质由预先将石灰粉和水混合制得的饱和介质；
3)将压滤尾矿浆与剩余的中性尾矿浆一起送入充填料浆搅拌系统中，再通过输送计量装置将水泥加入充填料浆搅拌系统内，直至充填料浆浓度为75.5％，即得全尾矿胶结充填料浆。
经检测本实施制得的全尾矿胶结充填料浆强度为：一周0.88MPa，一月2.45MPa。
实施例4：
一种全尾矿胶结充填料浆，由水泥和尾矿组成，其中灰砂比为1：7.2，尾矿为选矿产生的20％的低浓度尾矿浆，制得的充填料浆浓度为78.5％。
全尾矿胶结充填料浆的制备方法，步骤如下：
1)将选厂产生的的低浓度尾矿浆通过浓密机浓密至55％，然后向其中添加碱性介质，调节尾矿浆pH值为中性，得中性尾矿浆；
2)将55％的中性尾矿浆送入尾矿压滤系统中压滤处理，得压滤尾矿浆，压滤后尾矿浆含水量为17％，其中，碱性介质由预先将石灰粉和水混合制得的饱和介质；
3)将压滤尾矿浆与剩余的中性尾矿浆一起送入充填料浆搅拌系统中，再通过输送计量装置将水泥加入充填料浆搅拌系统内，直至充填料浆浓度为78.5％，即得全尾矿胶结充填料浆。
经检测本实施制得的全尾矿胶结充填料浆强度为：一周0.96MPa，一月2.53MPa。
实施例5：
一种全尾矿胶结充填料浆，由水泥和尾矿组成，其中灰砂比为1:7.9，尾矿为选矿产生的20％的低浓度尾矿浆，制得的充填料浆浓度为75％。
全尾矿胶结充填料浆的制备方法，步骤如下：
1)将选厂产生的的低浓度尾矿浆通过浓密机浓密至60％，然后向其中添加碱性介质，调节尾矿浆pH值为中性，得中性尾矿浆；
2)将50％的中性尾矿浆送入尾矿压滤系统中压滤处理，得压滤尾矿浆，压滤后尾矿浆含水量为20％，其中，碱性介质由预先将石灰粉和水混合制得的饱和介质；
3)将压滤尾矿浆与剩余的中性尾矿浆一起送入充填料浆搅拌系统中，再通过输送计量装置将水泥加入充填料浆搅拌系统内，直至充填料浆浓度为75％，即得全尾矿胶结充填料浆。
经检测本实施制得的全尾矿胶结充填料浆强度为：一周0.67MPa，一月2.38MPa。
实施例6：
一种全尾矿胶结充填料浆，由水泥和尾矿组成，其中灰砂比为1：10，尾矿为选矿产生的15％的低浓度尾矿浆，制得的充填料浆浓度为72％。
全尾矿胶结充填料浆的制备方法，步骤如下：
1)将选厂产生的的低浓度尾矿浆通过浓密机浓密至45％，然后向其中添加碱性介质，调节尾矿浆pH值为中性，得中性尾矿浆；
2)将60％的中性尾矿浆送入尾矿压滤系统中压滤处理，得压滤尾矿浆，压滤后尾矿浆含水量为10％，其中，碱性介质由预先将石灰粉和水混合制得的饱和介质；
3)将压滤尾矿浆与剩余的中性尾矿浆一起送入充填料浆搅拌系统中，再通过输送计量装置将水泥加入充填料浆搅拌系统内，直至充填料浆浓度为72％，即得全尾矿胶结充填料浆。
经检测本实施制得的全尾矿胶结充填料浆强度为：一周0.3MPa，一月2.05MPa。
实施例7：
一种全尾矿胶结充填料浆，由水泥和尾矿组成，其中灰砂比为1：5，尾矿为选矿产生的15％的低浓度尾矿浆，制得的充填料浆浓度为70％。
全尾矿胶结充填料浆的制备方法，步骤如下：
1)将选厂产生的的低浓度尾矿浆通过浓密机浓密至48％，然后向其中添加碱性介质，调节尾矿浆pH值为中性，得中性尾矿浆；
2)将40％的中性尾矿浆送入尾矿压滤系统中压滤处理，得压滤尾矿浆，压滤后尾矿浆含水量为15％，其中，碱性介质由预先将石灰粉和水混合制得的饱和介质；
3)将压滤尾矿浆与剩余的中性尾矿浆一起送入充填料浆搅拌系统中，再通过输送计量装置将水泥加入充填料浆搅拌系统内，直至充填料浆浓度为70％，即得全尾矿胶结充填料浆。
经检测本实施制得的全尾矿胶结充填料浆强度为：一周2.63MPa，一月4.14MPa。
实施例8：
一种全尾矿胶结充填料浆，由水泥和尾矿组成，其中灰砂比为1：9，尾矿为选矿产生的20％的低浓度尾矿浆，制得的充填料浆浓度为74％。
全尾矿胶结充填料浆的制备方法，步骤如下：
1)将选厂产生的的低浓度尾矿浆通过浓密机浓密至40％，然后向其中添加碱性介质，调节尾矿浆pH值为中性，得中性尾矿浆；
2)将40％的中性尾矿浆送入尾矿压滤系统中压滤处理，得压滤尾矿浆，压滤后尾矿浆含水量为18％，其中，碱性介质由预先将石灰粉和水混合制得的饱和介质；
3)将压滤尾矿浆与剩余的中性尾矿浆一起送入充填料浆搅拌系统中，再通过输送计量装置将水泥加入充填料浆搅拌系统内，直至充填料浆浓度为74％，即得全尾矿胶结充填料浆。
经检测本实施制得的全尾矿胶结充填料浆强度为：一周2.44MPa，一月3.95MPa。
实施例9：
一种全尾矿胶结充填料浆，由水泥和尾矿组成，其中灰砂比为1：7，尾矿为选矿产生的15％的低浓度尾矿浆，制得的充填料浆浓度为76％。
全尾矿胶结充填料浆的制备方法，步骤如下：
1)将选厂产生的的低浓度尾矿浆通过浓密机浓密至50％，然后向其中添加碱性介质，调节尾矿浆pH值为中性，得中性尾矿浆；
2)将45％的中性尾矿浆送入尾矿压滤系统中压滤处理，得压滤尾矿浆，压滤后尾矿浆含水量为12％，其中，碱性介质由预先将石灰粉和水混合制得的饱和介质；
3)将压滤尾矿浆与剩余的中性尾矿浆一起送入充填料浆搅拌系统中，再通过输送计量装置将水泥加入充填料浆搅拌系统内，直至充填料浆浓度为76％，即得全尾矿胶结充填料浆。
经检测本实施制得的全尾矿胶结充填料浆强度为：一周0.51MPa，一月2.22MPa。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种全尾矿胶结充填料浆，其特征在于，由以下材料制成：水泥和尾矿，其中灰砂比为1：4-1:10，制得的充填料浆浓度为70-80％。
2.根据权利要求1所述的全尾矿胶结充填料浆，其特征在于：所述灰砂比为1:5-1:9。
3.根据权利要求1所述的全尾矿胶结充填料浆，其特征在于：所述充填料将浓度为75.5-78.5％。
4.根据权利要求1所述的全尾矿胶结充填料浆，其特征在于：所述尾矿为选矿产生的15％-20％的低浓度尾矿浆。
5.根据权利要求1所述的全尾矿胶结充填料浆的制备方法，其特征在于，步骤如下：
1)将选厂产生的低浓度尾矿浆通过浓密机浓密，然后向其中添加碱性介质，调节尾矿浆pH值为中性，得中性尾矿浆；
2)将40-60％用量的中性尾矿浆送入尾矿压滤系统中压滤处理，得压滤尾矿浆；
3)将压滤尾矿浆与剩余的中性尾矿浆一起送入充填料浆搅拌系统中，再通过输送计量装置将水泥加入充填料浆搅拌系统内，直至充填料浆浓度70-80％，即得全尾矿胶结充填料浆。
6.根据权利要求5所述的全尾矿胶结充填料浆的制备方法，其特征在于：步骤1)中浓密机浓密后的尾矿浆浓度为40-60％。
7.根据权利要求6所述的全尾矿胶结充填料浆的制备方法，其特征在于：步骤1)中浓密机浓密后的尾矿浆浓度为55-58％。
8.根据权利要求5所述的全尾矿胶结充填料浆的制备方法，其特征在于：步骤1)中碱性介质由预先将石灰粉和水混合制得的饱和介质。
9.根据权利要求5所述的全尾矿胶结充填料浆的制备方法，其特征在于：步骤2)中压滤尾矿干基含水量为10-20％。
10.根据权利要求9所述的全尾矿胶结充填料浆的制备方法，其特征在于：步骤2)中压滤尾矿干基含水量为12-17％。
11.根据权利要求8所述的全尾矿胶结充填料浆的制备方法，其特征在于：所述碱性介质为石灰乳。
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孙德民 等: "某矿全尾砂胶结充填物料性能研究", 《金属矿山》 *

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