CN109107753A - 一种铝土矿洗矿尾矿矿泥脱水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铝土矿洗矿尾矿矿泥脱水的方法，先将铝土矿尾矿矿泥通过导流器给入储料槽，加入絮凝剂，初步絮凝，获得料浆；再将料降给入管道混合器，加入改性絮凝剂，进一步絮凝后，充分搅拌后，利用带式过滤机进行三段脱水，获得含水率不高于35wt%的滤饼和滤液。本发明巧妙利用改性絮凝剂，使致密的微细尾矿泥颗粒变成松散的絮团，有利于尾矿泥的过滤、脱水。产生的滤饼含水率≤35wt%，不具有流动性，可用于回填采空区，将尾矿泥的尾矿库湿法堆存变为干法处置，安全及环保效应明显；过滤、脱水能耗低，且节约水资源。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝土矿洗矿尾矿矿泥脱水的方法，属于矿业技术领域。
背景技术
平果铝土矿属岩溶堆积型铝土矿，在其开发应用过程中，设置有洗矿工序，用于脱除高达60% 左右的矿泥，以获得干净的铝矿石。洗矿工序脱除下来的矿泥一般形成13wt%（重量百分比浓度）左右的泥浆水（洗矿尾矿），汇入浓密机、辅以絮凝剂，沉降、浓缩后，浓密机溢流返回洗矿循环利用，浓密机底流（30wt%左右）一般用泵输送到尾矿库存放。这种尾矿处理方式一般称为“湿法”工艺（指采用一般的沉降、浓缩技术），特点是最终尾矿含水率高、需要尾矿库堆存、环保风险高。
在对洗矿尾矿进一步脱水、以致尾矿干法堆存的试验研究过程中，平果铝矿山利用过板框压滤机、真空吸滤机等不同设备进行过探索，发现利用板框压滤机、真空吸滤机进行脱水的方式均存在处理效率低、运行成本高的缺点，较难推广应用。因此，继续寻求更有效的技术手段，进一步经济、高效地脱除洗矿尾矿的水分，为实现尾矿的干法排放、消除尾矿库的安全隐患创造条件，就成为岩溶堆积型铝土矿山企业的必由之路。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种经济、高效的铝土矿洗矿尾矿矿泥脱水的方法，以利于尾矿干法堆存，取代不利于环境保护的尾矿湿法堆存方式。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种铝土矿洗矿尾矿矿泥脱水的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将铝土矿尾矿矿泥通过导流器给入储料槽，加入浓度为0..2-1wt‰的絮凝剂药液，初步絮凝，获得固含量为17～20wt%的料浆；
其中，絮凝剂药液的给料流量为3～4m3/h，铝土矿尾矿矿泥的固含量为30～34wt%，给料流量为45-75m3/h；
S2、将S1中的料浆给入管道混合器，同时加入浓度为1-2wt‰的改性絮凝剂药液，，进一步絮凝并充分搅拌后，沉降分离，获得矿泥絮凝体；
其中，改性絮凝剂药液的给料流量为4～5m3/h，料浆的给料流量为100-120m3/h；
S3、将S2中获得的矿泥絮凝体通过溜槽给入过滤机，利用带式过滤机进行三段脱水，获得含水率不高于35wt%的滤饼和滤液。
S1中，利用阴离子絮凝剂的吸附架桥网捕作用，使料浆在储泥槽中初步形成絮凝体，获得浓度相对稳定的料浆，为后续的有效絮凝创造条件。
S1中，絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺，该阴离子聚丙烯酰胺的相对分子量不小于1000万，溶解时间≤60分钟。
S2中，利用管道混合器，尾矿料浆和阳离子絮凝剂混合更充分，有助于药效的发挥，并在稀释水的利用下阳离子絮凝剂产生压缩双电层，使泥浆水中的悬浮微粒失去稳定性，通过缓慢搅拌，快速形成矿泥絮凝体，利于后续的泥、水分离及过滤。
S2中，进一步絮凝后，将料浆排入搅拌槽中，进行搅拌。
S2中，改性絮凝剂为阳离子聚丙烯酰胺，该阳离子聚丙烯酰胺的相对分子量为800万以上，阳离子度≥10%，溶解时间≤60分钟。
S3中，利用带式过滤机进行三段脱水时，第一段脱水为滤带常压脱水，第二段和第三段脱水为滤带配合辊筒挤压脱水，作业能耗低。
本发明中，先在储料槽中对尾矿矿泥进行初步絮凝，利用高分子絮凝剂的吸附架桥网捕作用，使泥浆水中悬浮物的胶体及分散颗粒在分子力的相互作用下生成絮状体且在沉降过程中互相碰撞凝聚，实现料浆的初步絮凝，为后续有效絮凝创造有利条件；再通过管道混合器使得初步絮凝的料浆与改性絮凝剂充分混合，有效发挥絮凝剂的药效，改变泥浆水中悬浮微粒的稳定性；将管道混合器中的料浆排入搅拌槽，在搅拌作用下，利用阳离子絮凝剂产生的压缩双电层，改变泥浆水中悬浮微粒的稳定性，胶粒物相互凝聚并使微粒增大，形成絮凝体、矾花；絮凝体长大到一定体积后即在重力作用下脱离水相沉淀，从而达到泥、水分离，该过程中失去稳定性的悬浮微粒变成较为松散的絮凝体，从而改善致密微细矿泥的透水性，方便后续脱水作业，脱水作业产生的滤液可返回洗矿工序循环使用；脱水作业产生的滤饼可回填采空区，在节约水资源的同时，实现尾矿的干法排放。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本发明巧妙利用阳离子聚丙烯酰胺作为改性絮凝剂，改变泥浆水中悬浮微粒的稳定性，使致密的微细尾矿泥颗粒变成松散的絮团，有利于尾矿泥的过滤、脱水（申请人反复试验发现，若不添加改性絮凝剂、直接过滤初步絮凝的料浆时，第一段过滤后料浆含水率高达65wt%，无法进行挤压脱水；添加阴离子絮凝剂，进一步絮凝后过滤，第一段过滤后料浆含水率不足60wt%，经过二段辊筒挤压脱水，可以产出含水率43wt%左右的滤饼；添加阳离子絮凝剂，进一步絮凝后过滤，第一段过滤后料浆含水率不足55wt%，经过二段辊筒挤压脱水，可以产出含水率≤35wt%的滤饼）。
2、产生的滤饼含水率≤35wt%，不具有流动性，可用于回填采空区，将尾矿泥的尾矿库湿法堆存变为干法处置，安全及环保效应明显。
3、过滤、脱水能耗低：与传统的板框压滤脱水方式对比，独特的一段带式过滤、两段挤压脱水工艺能耗低，处理等量尾矿泥的能耗仅为板框压滤的30%左右。
4、节约水资源：过滤脱水后的滤液返回洗矿工序循环利用，与尾矿泥湿排相比，每100万吨尾矿泥可以节省新水158万吨。
5、提供复垦土源：尾矿泥无需尾矿库堆存，可以为露天开采的采空区复垦提供充足土源，相对节约土地资源。
附图说明
图1是本发明第一种实施方式的一种铝土矿洗矿尾矿矿泥脱水的方法的流程图。
具体实施方式
以下将结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。
1.一种铝土矿洗矿尾矿矿泥脱水的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将铝土矿尾矿矿泥通过导流器给入储料槽，加入浓度为0.5wt‰的絮凝剂药液，初步絮凝，获得固含量为17～20wt%的料浆；
其中，絮凝剂药液的给料流量为3.5m3/h，铝土矿尾矿矿泥的固含量为32wt%，给料流量为60m3/h；
S2、将S1中的料浆给入管道混合器，同时加入浓度为1.5wt‰的改性絮凝剂药液，，进一步絮凝并充分搅拌后，沉降分离，获得矿泥絮凝体；
其中，改性絮凝剂药液的给料流量为4.5m3/h，料浆的给料流量为110m3/h；
S3、将S2中获得的矿泥絮凝体通过溜槽给入过滤机，利用带式过滤机进行三段脱水，获得含水率不高于35wt%的滤饼和滤液。
利用带式过滤机进行三段脱水时，第一段脱水为滤带常压脱水，第二段和第三段脱水为滤带配合辊筒挤压脱水，作业能耗低。
效益分析：
1、经济效益分析：
（1）假设年产出尾矿泥250万吨，重量百分比浓度为32%的浓密机底流，经过过滤机脱水，成为含水率≤35%的滤饼，滤液返回洗矿工序循环利用，则洗矿工序年节省新水：396.6万吨，新水单价按1.0元/吨计算。
每年节省洗矿新水效益：396.6*1.0 = 396.6万元
每年产生直接经济效益：396.6 万元，直接经济效益显著。
2、社会效益
采用上述工艺后，铝土矿洗矿尾矿变成可以用于回填采空区的滤饼，为露天开采的采空区复垦提供了充足土源，相对节约土地资源；同时，铝土矿生产过程中产出的矿泥不需要设立尾矿库堆存，较好地消除了尾矿库泄漏的安全风险，对促进矿区周边的安全、环境保护具有积极意义，社会效益显著。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。
Claims (5)
1.一种铝土矿洗矿尾矿矿泥脱水的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将铝土矿尾矿矿泥通过导流器给入储料槽，加入浓度为0.2-1wt‰的絮凝剂药液，初步絮凝，获得固含量为17～20wt%的料浆；
其中，絮凝剂药液的给料流量为3～4m3/h，铝土矿尾矿矿泥的固含量为30～34wt%，给料流量为45-75m3/h；
S2、将S1中的料浆给入管道混合器，同时加入浓度为1-2wt‰的改性絮凝剂药液，进一步絮凝并充分搅拌后，沉降分离，获得矿泥絮凝体；
其中，改性絮凝剂药液的给料流量为4～5m3/h，料浆的给料流量为100-120m3/h；
S3、将S2中获得的矿泥絮凝体通过溜槽给入过滤机，利用带式过滤机进行三段脱水，获得含水率不高于35wt%的滤饼和滤液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1中，絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺，该阴离子聚丙烯酰胺的相对分子量不小于1000万，溶解时间≤60分钟。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S2中，进一步絮凝后，将料浆排入搅拌槽中，进行搅拌。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S2中，改性絮凝剂为阳离子聚丙烯酰胺，该阳离子聚丙烯酰胺的相对分子量为800万以上，阳离子度≥10%，溶解时间≤60分钟。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S3中，利用带式过滤机进行三段脱水时，第一段脱水为滤带常压脱水，第二段和第三段脱水为滤带配合辊筒挤压脱水。
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