CN111604161A - 一种尾矿综合利用生产线及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及尾矿综合利用的技术领域，具体公开了一种尾矿综合利用生产线及方法，该生产线包括磁选机组、过滤机组、浓缩和回填机组和脱水传送机组，该方法包括以下步骤：S1、尾矿磁选；S2、过滤处理；S3、磁选尾矿的处理；S4、旋流器底流处理。本发明的有益效果为：通过中磁磁选、弱磁磁选能够筛选出品位较高的粗矿，粗矿传送回选矿主厂房进行再选，提高选矿的品位，能够对尾矿通过混合仓，可以对待加入到机体内的浆体以及絮凝剂进行充分混合，能够缩短浆体的浓缩时间，提高浓缩效率。能够选出较高品位的铁矿，剩余尾矿一部分经过膏体浓缩机浓缩后，填充到矿井下，减少了地上堆积，一部分进过筛水后可作为建筑材料，达到了综合利用的效果。

Description

一种尾矿综合利用生产线及方法

技术领域

本发明涉及尾矿综合技术领域，尤其是涉及一种尾矿综合利用生产线及方法。

背景技术

矿井采矿中，对于尾矿采用堆积的方式堆积在场外或其他地方，然而这种方式不仅占用空间，而且存在一定的浪费资源的问题。

为了克服上述的问题,现有技术中，例如中国专利(专利号：ZL201720858602.X，专利名称：一种含泥铁尾矿资源化处理系统)，其技术方案为：一种含泥铁尾矿资源化处理系统，包括圆筒筛、与圆筒筛分别连接的矿泥摇床和膏体浓缩机、与矿泥摇床连接的强磁选机、与强磁选机连接的球磨机、与球磨机连接的脱水磁选机、与强磁选机和脱水磁选机连接的沉淀池，所述的矿泥摇床还与膏体浓缩机连接，膏体浓缩机还与膏体充填系统连接，沉淀池还与混凝土生产系统连接。

其解决的技术问题为：大多数矿山资源的品位较低，在选矿流程中排出大量的尾矿，随着矿产资源利用程度的提高，矿石的可开采品位相应降低，尾矿排出量也在增加。目前我国的尾矿综合利用率较低，大量的尾矿通常是堆放在尾矿库中，不仅占用了大量土地，而且尾矿资源也没有得到合理利用，同时对周边地区造成环境污染和安全隐患。

然而上述技术方案仍然存在以下问题：

1.对于尾矿磁选没有进行细致有效的分析，选出的粗矿品位较低，而且对上述较低品位的粗矿没有进一步处理。

2.膏体浓缩的过程中，需要向机体内添加絮凝剂来促进浆体浓缩成膏体，上述设备在进行加料时，没有对初加入到机体内的浆体以及絮凝剂进行初步混合，导致膏体与絮凝剂混合不均匀，延长了膏体浓缩时间。

3.膏体浓缩完毕后，排料困难，对于传送距离较远的搅拌充填系统，传送动力不足。

因此，有必要提出一种新的尾矿综合利用生产线及方法，以解决上述技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的是提供一种尾矿综合利用生产线，通过中磁磁选、弱磁磁选能够筛选出品位较高的粗矿，而后这些粗矿传送回选矿主厂房进行再选，提高选矿的品位，能够对尾矿通过混合仓，可以对待加入到机体内的浆体以及絮凝剂进行充分混合，能够缩短浆体的浓缩时间，提高浓缩效率，磁选后的尾矿可作为建筑材料使用，避免了资源浪费。

本发明的第二个目的是提供一种尾矿综合利用生产方法，能够选出较高品位的铁矿，剩余尾矿一部分经过膏体浓缩机浓缩后，填充到矿井下，减少了地上堆积，一部分进过筛水后可作为建筑材料，达到了综合利用的效果。

本发明的第一个目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种尾矿综合利用生产线，包括磁选机组、过滤机组、浓缩和回填机组和脱水传送机组；

所述磁选机组包括中磁磁选机和弱磁磁选机，中磁磁选机尾矿进入浓缩和回填机组，中磁磁选机的精矿自流至弱磁磁选机，弱磁磁选机的精矿为低品位铁精矿，进入弱磁精矿泵池；

所述过滤机组至少包括2台用于过滤粉料的过滤机，过滤机的进料端与弱磁磁选机的尾矿出口连通；

所述浓缩机组和回填机组包括旋流器、膏体浓缩机和膏体搅拌填充机，所述旋流器设置在膏体浓缩机的顶部，所述膏体浓缩机的底部连通膏体搅拌填充机；

所述脱水传送机组包括多个脱水振动筛，脱水振动筛的底部通过管道连通至旋流器给矿泵池，脱水振动筛的前部设有第一渣料传送带组。

通过采用上述技术方案：先经过中磁磁选机进行磁选，此时由于磁场强度较大，磁选出的铁矿矿粉含杂质较多，为了进一步去除上述杂质，再通过弱磁磁选机进行磁选，得到的铁矿粉品位升高，之后将上述铁矿粉送回选矿主厂房进行进一步的筛选，选出符合标准的铁精粉；

过滤机组将经过弱磁磁选后的尾矿进行过滤，过滤后的粉渣油脱水传送机组的第二渣料传送带组传送至磁选厂房外，作为建筑材料使用，达到了综合利用的一个效果。

膏体浓缩机用于将经过磁选后的尾矿进行浓缩，使其呈膏体状态，然后输送膏体搅拌填充机，由膏体搅拌填充机将上述膏体填充到矿井下的采空区，避免采空区塌陷的危险，实现了综合利用的另一个效果；

脱水振动筛将旋流器的溢流进行脱水，脱出的水可以作为循环水再次使用，节约了水资源，筛上粉渣经过第一渣料传送带组传送至磁选厂房外，作为建筑材料使用。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述中磁磁选机的进料口通过第一管道与选矿主厂房的尾矿槽连通，中磁磁选机的尾矿槽通过第二管道连通至旋流器给矿泵池，中磁磁选机的出料口通过第三管道与弱磁磁选机的进料口连通，中磁磁选机的精矿通过第三管道自流至弱磁磁选机的进料口，弱磁磁选机的精矿槽通过第四管道连通弱磁精矿泵池；

所述过滤机组包括两台盘式过滤机，盘式过滤机的进料口通过第五管道与弱磁磁选机的尾矿槽连通，弱磁磁选机的尾矿通过第五管道进入到盘式过滤机，所述盘式过滤机的下部设有第二渣料传送带组；

所述旋流器的进料口通过第六管道以及渣浆泵与旋流器给矿泵池连通，旋流器溢流通过管体自流进入膏体浓缩机进行膏体浓缩，所述膏体浓缩机的膏体出口通过第七管道与膏体搅拌填充机的进料口连接，膏体浓缩机的吸水槽的排水管通过第八管道连通循环水槽，旋流器的底部通过通过第九管道和第十管道分别连通膏体搅拌填充机的进料口和分矿箱，所述分矿箱通过第十一管道连通至脱水振动筛的进料端；

所述脱水传送机组包括4个脱水振动筛，脱水振动筛的底部通过第十二管道连通至旋流器给矿泵池，脱水振动筛的前部设有第一渣料传送带组。

通过采用上述技术方案：上述各个设备通过各自之间的管道连通，实现了矿浆的分步传送，组成了整个的磁选以及填充的生产线，该生产线分支、分工明确，易于自动化控制。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述膏体浓缩机包括机体，所述机体的顶部设有安装架，所述安装架上安装有动力机构及进料混合仓，所述动力机构的动力轴穿过进料混合仓的动力轴穿过腔后延伸至机体内，所述机体内部分为上料段、第一锥体段和第二锥体段，所述第一锥体段内设有与动力轴连接的第一耙架，所述第二锥体段内设有与动力轴连接的第二耙架，所述第一锥体段的内侧壁设有若干耙齿，所述第一锥体段的锥角角度大于第二锥体段的锥体角度，所述第二锥体段的底部设有膏体出口，所述膏体出口连接第七管道，所述上料段的内侧壁上设有吸水槽，吸水槽的排水管连接第八管道。

通过采用上述技术方案：为了保证机体的平衡，动力机构和进料混合仓的中心线与机体的中心线重合，进料混合仓连接进料管和辅料供料装置，动力机构带动机体内部的第一耙架和第二耙架转动，对机体内的浆体进行扰流搅拌、浓缩，通过搅拌破坏浓相层中的平衡状态，造成浓相层中形成低压区，低压区形成浓相层中水的通道，便于分离出来的水向上移动至上料段的吸水槽，由排水管吸出机体，提高了浆体浓缩的效率，耙齿与第一耙架和第二耙架配合对浆体进行搅拌，第一锥体段的锥角角度大于第二锥体段的锥体角度，便于浆体在第二锥体段内高压力浓缩。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述进料混合仓包括仓体，仓体上设有固定连接部，固定连接部与安装架固定连接，所述的仓体中部设有动力轴穿过腔，所述仓体的上部设有进料扰流部，仓体的顶部设有辅料分散部，所述进料扰流部的下部连接分流板，所述仓体的内部设有混料扰流部，仓体的中上部设有若干个出料口，所述出料口的位置高度高于分流板的最低端。

通过采用上述技术方案：由于进料混合仓设置在机体的上部中心位置，为了保证机体的平衡设置动力轴穿过腔，其用于动力轴穿过仓体延伸至机体内，进料扰流部的作用为：一是对进入到仓体内的浆体进行扰流，二是对加入的辅料进行扰流，辅料分散部对待加入的辅料进行分流，分流后的辅料在下降的过程中碰触到进料扰流部的上部外壁，对辅料进一步打散，使其与浆体混合更为均匀，混料扰流部对仓体内的浆体和辅料进一步混合，缩短其在机体内的浓缩时间，分流板对刚进入仓体内浆体和辅料与将排出仓体的浆体和辅料进行分流，使浆体和辅料在仓体内由上至下再向上排出仓体，增加了其混合时间，提高了混合效果，混合后由出料口排出仓体，为了保证浆体和辅料的上述流动方向，设置出料口的位置高于分流板的最低端。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述进料扰流部包括与旋流器的溢流出口连接的管体，所述管体的内端部上侧管壁向下倾斜形成扰流板，所述的管体的内端部下侧抵接分流板，所述分流板通过连接杆与仓体内壁连接；

所述的辅料分散部包括辅料进料主管，所述辅料进料主管上设有若干分散管，辅料进料主管与辅料进料装置的出口连通，所述分散管的开口朝向进料扰流部；

所述的混料扰流部为设置于动力轴穿过腔外壁上的若干个凸起。

通过采用上述技术方案：上侧管壁向下倾斜对浆体进行导流、扰流，使浆体流入到仓体的内部，分流板与动力轴穿过腔之间，分流板为一环形板，通过连接杆与仓体内壁连接，分流板的顶部与进料扰流部抵接，能够彻底的将进料和出料进行分流。

辅料进料主管为环形管，辅料进入到辅料进料主管内，通过连通在其上的分散管进行分散出来，分散出来的辅料打落到进料扰流部的背部折弯处，进一步分散，便于与浆体充分混合。

浆体和辅料在凸起的扰动作用下，进一步充分混合，缩短浓缩时间。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述辅料进料主管为环形管，所述分散管分布在环形管上并与环形管连通，所述的分散管的出料口高于进料扰流部，所述出料口处设有导流罩。

通过采用上述技术方案：分散管的出料口高于进料扰流部能够使得辅料分散处后，碰撞到进料扰流部的背侧，进一步分散，便于后期与浆体充分的混合，导流罩对混合后的浆体在排出出料口时，能够将其分散，便于混合。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的动力机构包括电机以及与电机轴连接的减速器，所述减速器的输出轴连接动力轴；

所述的动力轴的尾部与轴承座转动连接，轴承座固定安装在机体底部，动力轴的末端设有螺旋出料片；

所述的第一耙架和第二耙架上均设有扰流杆，所述耙齿与第一锥体段的内侧壁平行设置。

通过采用上述技术方案：通过电机和减速器的配合，能够为动力轴提供较大的转动力，动力轴带动第一耙架和第二耙架转动，对机体内的浆体进行搅动，实现浓缩浆体。

轴承座对动力轴提供一个径向支撑力，保证了动力轴的位置稳定性，螺旋出料片能够将浓缩后的膏体推送处机体，便于出料。

扰流杆可以对浆体进行充分的搅拌，耙齿与第一锥体段的内侧壁平行设置可以节省机体内部实际的浆体容量空间，通过螺栓紧固固定连接部与安装架实现进料混合仓的安装。

本发明的第二个目的是通过以下技术方案得以案实现的：

一种尾矿综合利用方法，包括以下步骤：

S1、尾矿磁选：选矿主厂房的尾矿通过第一管道输送至中磁磁选机进行粗磁选，中磁磁选机的尾矿通过第二管道输送至旋流器给矿泵池，粗磁选的精矿通过第三管道输送至弱磁磁选机，经弱磁磁选机磁选出的低品位精矿通过第四管道输送至弱磁精矿泵池后由精矿泵输送至选矿主厂房再选；

S2、过滤处理：弱磁磁选机的尾矿通过第五管道输送至盘式过滤机进行脱水，滤饼通过第一渣料传送带组运出磁选厂房至堆场，滤液进入滤液池，滤液通过泵体输送至磨矿泵池作为循环水使用；

S3、磁选尾矿的处理：中磁磁选机的尾矿由渣浆泵通过第六管道输送至旋流器进行分级，旋流器的溢流进入膏体浓缩机的进料混合仓，与加入的絮凝剂混合后通过出料口至机体内进行膏体浓缩，浓缩后底流通过第七管道输送至膏体搅拌填充机用于井下充填；膏体浓缩机的溢流通过第八管道输送至循环水槽作为循环水返回磁选厂房使用；

S4、旋流器底流处理：旋流器的底流一部分通过第九管道输送至膏体搅拌填充机加入胶固粉混匀后充填入井下采空区，旋流器的底流一部分通过第十管道输送至分矿箱，分矿箱通过第十一管道分流到脱水振动筛进行脱水，脱水后得到粗砂通过第二渣料传送带组运出磁选厂房进行干堆。

通过采用上述技术方案：能够为尾矿进行分级磁选，实现尾矿的再次利用，避免能源浪费，磁选后的尾矿还能够通过膏体浓缩机，浓缩成膏体状态，回填到矿井下的采空区，最后的尾矿可用于建筑材料的基础料，实现了尾矿的综合利用。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的中磁磁选机采用顺流型筒式尾矿回收磁选机，其磁场强度为0.2-0.65T，所述弱磁磁选机采用鼓形湿法弱磁选机，其磁场强度为0.14-0.18T。

通过采用上述技术方案：经过对尾矿物质分析，结合磁选机的磁场强度，以及选出的铁矿粉的品位等级确定磁场强度。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在步骤S3中，絮凝剂相对旋流器溢流量的加入量为70-80g/t，所述膏体浓缩后底流浓度不大于65％；

所述旋流器底流用于填充的部分加入胶固粉后形成的料浆的浓度不大于67％。

通过采用上述技术方案：根据填充的传输距离，以及填充料的各项性能系数，确定上述参数设置。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1、通过中磁磁选、弱磁磁选能够筛选出品位较高的粗矿，而后这些粗矿传送回选矿主厂房进行再选，提高选矿的品位，能够对尾矿通过混合仓，可以对待加入到机体内的浆体以及絮凝剂进行充分混合，能够缩短浆体的浓缩时间，提高浓缩效率。

2、能够选出较高品位的铁矿，剩余尾矿一部分经过膏体浓缩机浓缩后，填充到矿井下，减少了地上堆积，一部分进过筛水后可作为建筑材料，达到了综合利用的效果。

附图说明

图1是本发明生产线的整体结构示意图。

图2是本发明图1的A-A向结构示意图。

图3是本发明图1的B-B向结构示意图。

图4是本发明图1的C-C向结构示意图。

图5是本发明的膏体浓缩机的内部结构示意图。

图6是本发明的进料混合仓的结构示意图。

图7是本发明的辅料分散部的结构示意图。

图8是本发明的方法的流程示意图。

图9是本发明的浆体自然沉降曲线图。

图10是本发明的浆体絮凝沉降曲线图。

图11是本发明的浆体塌落度及扩展度曲线图。

图12是本发明的浆体屈服应力及粘度曲线图。

图13是本发明的-325目浆体塌落度及扩展度曲线图。

图14是本发明的-325目浆体屈服应力及粘度曲线图。

图中标记：

1000、磁选机组；1100、中磁磁选机；1200、弱磁磁选机；1300、弱磁精矿泵池；2000、过滤机组；2100、盘式过滤机；3000、浓缩和回填机组；3100、膏体浓缩机；3101、仓体；3102、固定连接部；3103、动力轴穿过腔；3104、进料扰流部；3105、管体；3106、扰流板；3107、辅料分散部；3108、辅料进料主管；3109、分散管；3110、分流板；3111、混料扰流部；3112、出料口；3113、导流罩；3114、连接杆；3115、机体；3116、安装架；3117、动力机构；3118、电机；3119、减速器；3120、上料段；3121、吸水槽；3122、排水管；3123、第一锥体段；3124、第一耙架；3125、耙齿；3126、第二锥体段；3127、第二耙架；3128、膏体出口；3129、轴承座；3130、螺旋出料片；3131、扰流杆；3132、进料混合仓；3200、旋流器；3300、膏体搅拌填充机；4000、脱水传送机组；4100、脱水振动筛；4200、磨矿泵池；4300、第一渣料传送带组；4400、第二渣料传送带组；5000、第一管道；5001、第二管道；5003、旋流器给矿泵池；5004、第三管道；5005、第四管道；5006、第五管道；5007、第六管道；5008、第七管道；5009、第八管道；5010、第九管道；5011、第十管道；5012、分矿箱；5013、第十一管道；5014、渣浆泵；5015、第十二管道。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一

参照图1和图2，本实施例的第一个目的是通过以下实施方式得以实现的：

一种尾矿综合利用生产线，包括磁选机组1000、过滤机组2000、浓缩和回填机组3000和脱水传送机组4000；

其中，磁选机组1000包括中磁磁选机1100和弱磁磁选机1200，中磁磁选机1100尾矿进入浓缩和回填机组3000，中磁磁选机1100的精矿自流至弱磁磁选机1200，弱磁磁选机1200的精矿为低品位铁精矿，进入弱磁精矿泵池1300；

其中，过滤机组2000至少包括2台用于过滤粉料的过滤机2100，过滤机2100的进料端与弱磁磁选机1200的尾矿出口连通；

其中，浓缩机组和回填机组包括旋流器3200、膏体浓缩机3100和膏体搅拌填充机3300，所述旋流器3200设置在膏体浓缩机3100的顶部，所述膏体浓缩机3100的底部连通膏体搅拌填充机3300；

其中，脱水传送机组4000包括多个脱水振动筛4100，脱水振动筛4100的底部通过管道连通至旋流器给矿泵池5003，脱水振动筛的前部设有第一渣料传送带组4300。

在本实施例方式中，选矿主厂房进来的尾矿，先经过中磁磁选机1100进行磁选，此时由于磁场强度较大，磁选出的铁矿矿粉含杂质较多，为了进一步去除上述杂质，再通过弱磁磁选机1200进行磁选，得到的铁矿粉品位升高，之后将上述铁矿粉送回选矿主厂房进行进一步的筛选，选出符合标准的铁精粉；过滤机组2000将经过弱磁磁选后的尾矿进行过滤，过滤后的粉渣油脱水传送机组4000的第二渣料传送带组4400传送至磁选厂房外，作为建筑材料使用，达到了综合利用的一个效果。膏体浓缩机3100用于将经过磁选后的尾矿进行浓缩，使其呈膏体状态，然后输送膏体搅拌填充机3300，由膏体搅拌填充机3300将上述膏体填充到矿井下的采空区，避免采空区塌陷的危险，实现了综合利用的另一个效果；脱水振动筛4100将旋流器3200的溢流进行脱水，脱出的水可以作为循环水再次使用，节约了水资源，筛上粉渣经过第一渣料传送带组4300传送至磁选厂房外，作为建筑材料使用。

参照图2和图4，中磁磁选机1100的进料口通过第一管道5000与选矿主厂房的尾矿槽连通，中磁磁选机1100的尾矿槽通过第二管道5001连通至旋流器给矿泵池5003，中磁磁选机1100的精矿通过第三管道5004自流至弱磁磁选机1200的进料口，弱磁磁选机1200的精矿槽通过第四管道5005连通弱磁精矿泵池1300；

其中，在本实施例中，过滤机组2000包括两台盘式过滤机2100，一台可以作为备用，根据处理量的需求，两台可同时作业，盘式过滤机2100的进料口通过第五管道5006与弱磁磁选机1200的尾矿槽连通，弱磁磁选机1200的尾矿通过第五管道5006进入到盘式过滤机2100，所述盘式过滤机2100的下部设有第二渣料传送带组4400；

其中，在本实施例中，旋流器3200的进料口通过第六管道5007以及渣浆泵5014与旋流器给矿泵池5003连通，旋流器3200溢流通过管体3105自流进入膏体浓缩机3100进行膏体浓缩，所述膏体浓缩机3100的膏体出口3128通过第七管道5008与膏体搅拌填充机3300的进料口连接，膏体浓缩机3100的吸水槽3121的排水管3122通过第八管道5009连通循环水槽，旋流器3200的底部通过第九管道5010和第十管道5011分别连通膏体搅拌填充机3300的进料口和分矿箱5012，所述分矿箱5012通过第十一管道5013连通至脱水振动筛4100的进料端；

参照图3，所脱水传送机组4000包括4个脱水振动筛4100，脱水振动筛4100的底部通过第十二管道5015连通至旋流器给矿泵池5003，脱水振动筛的前部设有第一渣料传送带组4300。上述各个设备通过各自之间的管道连通，实现了矿浆的分步传送，组成了整个的磁选以及填充的生产线，该生产线分支、分工明确，易于自动化控制。

参照图5，膏体浓缩机3100包括机体3115，所述机体3115的顶部设有安装架3116，安装架3116上安装有动力机构3117及进料混合仓，所述动力机构3117的动力轴穿过进料混合仓3132的动力轴穿过腔3103后延伸至机体3115内，所述机体3115内部分为上料段3120、第一锥体段3123和第二锥体段3126，所述第一锥体段3123内设有与动力轴连接的第一耙架3124，所述第二锥体段3126内设有与动力轴连接的第二耙架3127，所述第一锥体段3123的内侧壁设有若干耙齿3125，所述第一锥体段3123的锥角角度大于第二锥体段3126的锥体角度，所述第二锥体段3126的底部设有膏体出口3128，所述膏体出口3128连接第七管道5008，所述上料段3120的内侧壁上设有吸水槽3121，吸水槽3121的排水管3122连接第八管道5009。

为了保证机体3115的平衡，动力机构3117和进料混合仓3132的中心线与机体3115的中心线重合，进料混合仓3132连接进料管和辅料供料装置，动力机构3117带动机体3115内部的第一耙架3124和第二耙架3127转动，对机体3115内的浆体进行扰流搅拌、浓缩，通过搅拌破坏浓相层中的平衡状态，造成浓相层中形成低压区，低压区形成浓相层中水的通道，便于分离出来的水向上移动至上料段3120的吸水槽3121，由排水管3122吸出机体3115，吸水槽3122的端口处设有滤网，防止堵塞排水管3122，提高了浆体浓缩的效率，耙齿3125与第一耙架3124和第二耙架3127配合对浆体进行搅拌，第一锥体段3123的锥角角度大于第二锥体段3126的锥体角度，便于浆体在第二锥体段3126内高压力浓缩。

作为本实施例优选的，动力机构3117包括电机3118以及与电机3118轴连接的减速器3119，减速器3119的输出轴连接动力轴；动力轴的尾部与轴承座3129转动连接，轴承座3129固定安装在机体3115底部，动力轴的末端设有螺旋出料片3130；轴承座3129对动力轴提供一个径向支撑力，保证了动力轴的位置稳定性，螺旋出料片3130能够将浓缩后的膏体推送处机体3115，便于出料。

第一耙架3124和第二耙架3127上均设有扰流杆3131，所述耙齿3125与第一锥体段3123的内侧壁平行设置。通过电机3118和减速器3119的配合，能够为动力轴提供较大的转动力，动力轴带动第一耙架3124和第二耙架3127转动，对机体3115内的浆体进行搅动，实现浓缩浆体。

扰流杆3131可以对浆体进行充分的搅拌，耙齿3125与第一锥体段3123的内侧壁平行设置可以节省机体3115内部实际的浆体容量空间，通过螺栓紧固固定连接部3102与安装架3116实现进料混合仓3132的安装。

参照图6，进料混合仓3132包括仓体3101，仓体3101上设有固定连接部3102，固定连接部3102与安装架3116固定连接，所述的仓体3101中部设有动力轴穿过腔3103，所述仓体3101的上部设有进料扰流部3104，仓体3101的顶部设有辅料分散部3107，所述进料扰流部3104的下部连接分流板3110，所述仓体3101的内部设有混料扰流部3111，仓体3101的中上部设有若干个出料口3112，所述出料口3112的位置高度高于分流板3110的最低端。

由于进料混合仓3132设置在机体3115的上部中心位置，为了保证机体3115的平衡设置动力轴穿过腔3103，其用于动力轴穿过仓体3101延伸至机体3115内，进料扰流部3104的作用为：一是对进入到仓体3101内的浆体进行扰流，二是对加入的辅料进行扰流，辅料分散部3107对待加入的辅料进行分流，分流后的辅料在下降的过程中碰触到进料扰流部3104的上部外壁，对辅料进一步打散，使其与浆体混合更为均匀，混料扰流部3111对仓体3101内的浆体和辅料进一步混合，缩短其在机体3115内的浓缩时间，分流板3110对刚进入仓体3101内浆体和辅料与将排出仓体3101的浆体和辅料进行分流，使浆体和辅料在仓体3101内由上至下再向上排出仓体3101，增加了其混合时间，提高了混合效果，混合后由出料口3112排出仓体3101，为了保证浆体和辅料的上述流动方向，设置出料口3112的位置高于分流板3110的最低端。

其中，在本实施中，进料扰流部3104包括与旋流器3200的溢流出口连接的管体3105，管体3105的内端部上侧管壁向下倾斜形成扰流板3106，管体3105的内端部下侧抵接分流板3110，分流板3110通过连接杆3114与仓体3101内壁连接；

其中，在本实施中，辅料分散部3107包括辅料进料主管3108，辅料进料主管3108上设有若干分散管3109，辅料进料主管3108与辅料进料装置的出口连通，分散管3109的开口朝向进料扰流部3104；

其中，在本实施中，混料扰流部3111为设置于动力轴穿过腔3103外壁上的若干个凸起。

上侧管壁向下倾斜对浆体进行导流、扰流，使浆体流入到仓体3101的内部，分流板3110与动力轴穿过腔3103之间，分流板3110为一环形板，通过连接杆3114与仓体3101内壁连接，分流板3110的顶部与进料扰流部3104抵接，能够彻底的将进料和出料进行分流。

辅料进料主管3108为环形管，辅料进入到辅料进料主管3108内，通过连通在其上的分散管3109进行分散出来，分散出来的辅料打落到进料扰流部3104的背部折弯处，进一步分散，便于与浆体充分混合。浆体和辅料在凸起的扰动作用下，进一步充分混合，缩短浓缩时间。

参照图7，在本实施例中，辅料进料主管3108为环形管，所述分散管3109分布在环形管上并与环形管连通，所述的分散管3109的出料口3112高于进料扰流部3104，所述出料口3112处设有导流罩3113。分散管3109的出料口3112高于进料扰流部3104能够使得辅料分散处后，碰撞到进料扰流部3104的背侧，进一步分散，便于后期与浆体充分的混合，导流罩3113对混合后的浆体在排出出料口3112时，能够将其分散，便于混合。

参照图8，本实施例的第二个目的是通过以下实施方式得以案实现的：

一种尾矿综合利用方法，包括以下步骤：

S1、尾矿磁选：选矿主厂房的尾矿通过第一管道5000输送至中磁磁选机1100进行粗磁选，中磁磁选机1100的尾矿通过第二管道5001输送至旋流器给矿泵池5003，粗磁选的精矿通过第三管道5004输送至弱磁磁选机1200，经弱磁磁选机1200磁选出低品位精矿通过第四管道5005输送至弱磁精矿泵池1300后精矿泵输送至选矿主厂房再选；

S2、过滤处理：弱磁磁选机1200的尾矿通过第五管道5006输送至盘式过滤机2100进行脱水，滤饼通过第一渣料传送带组4300运出磁选厂房至堆场，滤液进入滤液池，滤液通过泵体输送至磨矿泵池4200作为循环水使用；

S3、磁选尾矿的处理：中磁磁选机1100的尾矿由渣浆泵5014通过第六管道5007输送至旋流器3200进行分级，旋流器3200的溢流进入膏体浓缩机3100的进料混合仓3132，与加入的絮凝剂混合后通过出料口3112至机体3115内进行膏体浓缩，浓缩后底流通过第七管道5008输送至膏体搅拌填充机3300用于井下充填；膏体浓缩机3100的溢流通过第八管道5009输送至循环水槽作为循环水返回磁选厂房使用；

S4、旋流器3200底流处理：旋流器3200的底流一部分通过第九管道5010输送至膏体搅拌填充机3300加入胶固粉混匀后充填入井下采空区，旋流器3200的底流一部分通过第十管道5011输送至分矿箱5012，分矿箱5012通过第十一管道5013分流到脱水振动筛4100进行脱水，脱水后得到粗砂通过第二渣料传送带组4400运出磁选厂房进行干堆。能够为尾矿进行分级磁选，实现尾矿的再次利用，避免能源浪费，磁选后的尾矿还能够通过膏体浓缩机3100，浓缩成膏体状态，回填到矿井下的采空区，最后的尾矿可用于建筑材料的基础料，实现了尾矿的综合利用。

为了能够更好的对尾矿进行磁选，中磁磁选机1100采用顺流型筒式尾矿回收中磁磁选机，其磁场强度为0.4T，所述弱磁磁选机1200采用鼓形湿法弱磁选机，其磁场强度为0.18T。

尾矿组成及品位分布如表1。

表1综合尾矿粒度组成及品位分布

从表1可以看出，综合尾矿中-200目含量为44.81％，-325目含量为29.63％，综合品位为15.44％，各粒级的品位波动范围为12.44％-18.03％。较细的粒级含铁品位相对较高，其中-325目粒级的品位最高为18.03％。其中+60目粒级含铁品位最低，为12.44％。从各粒级铁分布率变化情况来看，铁主要分布在-325目的粒级中，该粒级中铁的分布率为34.61％。

为了回收尾矿中的氧化铁、硅酸铁等弱磁性铁矿物，以回收磁性铁后(0.14T)综合尾矿(品位为15.07％)为原料，采用顺流型筒式尾矿回收中磁磁选机，在不同磁场强度条件下进行尾矿中弱磁性铁矿物的回收试验，实验结果见表2。

表2综合尾矿磁选实验结果

由表2可知，随着磁场强度的增大，精矿产率增大，品位降低，回收率升高。根据精矿品位和回收率的变化规律，最终推荐磁滚筒的磁场强度为0.40T，对应精矿品位为25.63％，产率为5.29％，回收率为9.00％。

综合以上实验结果可以发现：采用中磁磁选机1100能获得较高铁品位的产品，但是产率和回收率较低。综合现有技术手段及经济情况，最终推荐中磁磁选机1100的磁场强度为0.40T，分选得到铁品位为25.63％，产率为5.29％，回收率为9％的铁质校正剂。

实验室采用XCRS型鼓形湿法弱磁磁选机对综合尾矿进行磁选实验，磁场强度分别为H＝0.14T、0.16T、0.18T，实验结果见表3。

表3综合尾矿磁滚筒实验结果

由结果可知，随着磁场强度的升高，精矿产率不断增大，品位不断降低，回收率不断提高。当磁场强度为0.18T时，分选得到精矿的品位为46.51％，对应作业产率为1.46％，全铁回收率为4.40％，磁性铁回收率为62.11％，同时再选尾矿中磁性铁的含量可降至0.50％以下。结果表明，综合尾矿中的磁性铁具有进一步回收的潜力，最终选择弱磁再选的磁场强度为0.18T。

其中，在本实施例中，在步骤S3中，絮凝剂相对旋流器3200溢流量的加入量为70-80g/t，所述膏体浓缩后底流浓度不大于65％；

其中，在本实施例中，旋流器3200底流用于填充的部分加入胶固粉后形成的料浆的浓度不大于67％。

浆体沉降性能研究：

沉降试验初始浓度确定为25％，分别进行了自然沉降试验和絮凝沉降试验。自然沉降曲线见图9，絮凝沉降曲线见图10，沉降性能指标见表4。

表4不同絮凝剂用量絮凝沉降性能指标

絮凝剂用量g/t	沉降速度cm/min
		0	0.24
20	0.83
		40	1.12
60	1.73
		80	3.94

试验结果表明，添加絮凝剂有利于提高尾矿颗粒沉降速度，随着絮凝剂用量增加，沉降速度不断增加。结合类似矿山生产经验，建议絮凝剂用量为80g/t。

流变性试验研究

1)旋流器溢流

将试验原料配制成不同浓度料浆，进行了流变特性测定。塌落度和扩展度结果见图11，屈服应力和粘度见图12，具体结果见表5。

表5不同浓度料浆塌落度及扩展度测试结果

料浆浓度/％	64	66	68	70	72	74	76
								塌落度/cm	28.9	28.4	27.3	25.2	19.7	11.5	7
扩展度/cm	129	101	84.3	47	28.5	22.5	21.8

塌落度的大小直接反映了料浆的流动性特征与流动阻力的大小。根据经验，自流输送或长距离输送的膏体充填料浆(尾矿加入胶固粉后形成的料浆)塌落度值一般不低于27cm。Y因此，充填料浆浓度应不超过68％，充填灰砂比按照目前现场面层胶结采用的1:8考虑，膏体浓缩底流浓度不应超过65％。

2)旋流器溢流(-325目)

采用筛分法对旋流器溢流进行分级，取-325目颗粒(模拟砂仓溢流)作为试验原料，配制成不同浓度料浆，进行流变特性测定。塌落度和扩展度结果见图13，屈服应力和粘度见图12，具体结果见表6。

表6不同浓度料浆塌落度及扩展度测试结果

料浆浓度/％	64	65	66	67	68	70	72	76
									塌落度/cm	28.6	28.4	28.1	27.0	26.2	23.2	19.1	11.3
扩展度/cm	128	116	94	79	68	41	26	22

由测试结果可以看出，与旋流器溢流相比，相同浓度条件下，以-325目颗粒作为原料时塌落度和扩展度均有所减小。根据自流输送或长距离输送的膏体充填料浆(尾矿加入胶固粉后形成的料浆)塌落度值不低于27cm的经验，充填料浆浓度应不超过67％，充填灰砂比按照目前现场面层胶结采用的1:8考虑，膏体浓缩底流浓度不应超过64％。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种尾矿综合利用生产线，其特征在于，包括磁选机组（1000）、过滤机组（2000）、浓缩和回填机组（3000）和脱水传送机组（4000）；

所述磁选机组（1000）包括中磁磁选机（1100）和弱磁磁选机（1200），中磁磁选机（1100）尾矿进入浓缩和回填机组（3000），中磁磁选机（1100）的精矿自流至弱磁磁选机（1200），弱磁磁选机（1200）的精矿为低品位铁精矿，进入弱磁精矿泵池（1300）；

所述过滤机组（2000）至少包括2台用于过滤粉料的过滤机，过滤机的进料端与弱磁磁选机（1200）的尾矿出口连通；

所述浓缩和回填机组（3000）包括旋流器（3200）、膏体浓缩机（3100）和膏体搅拌填充机（3300），所述旋流器（3200）设置在膏体浓缩机（3100）的顶部，所述膏体浓缩机（3100）的底部连通膏体搅拌填充机（3300）；

所述脱水传送机组（4000）包括多个脱水振动筛（4100），脱水振动筛（4100）的底部通过管道连通至旋流器给矿泵池（5003），脱水振动筛（4100）的前部设有第一渣料传送带组（4300）。

2.根据权利要求1所述的尾矿综合利用生产线，其特征在于，所述中磁磁选机（1100）的进料口通过第一管道（5000）与选矿主厂房的尾矿槽连通，中磁磁选机（1100）的尾矿槽通过第二管道（5001）连通至旋流器给矿泵池（5003），中磁磁选机（1100）的出料口通过第三管道（5004）与弱磁磁选机（1200）的进料口连通，中磁磁选机（1100）的精矿通过第三管道（5004）自流至弱磁磁选机（1200）的进料口，弱磁磁选机（1200）的精矿槽通过第四管道（5005）连通弱磁精矿泵池（1300）；

所述过滤机组（2000）包括两台盘式过滤机（2100），盘式过滤机（2100）的进料口通过第五管道（5006）与弱磁磁选机（1200）的尾矿槽连通，弱磁磁选机（1200）的尾矿通过第五管道（5006）进入到盘式过滤机（2100），所述盘式过滤机（2100）的下部设有第二渣料传送带组（4400）；

所述旋流器（3200）的进料口通过第六管道（5007）以及渣浆泵（5014）与旋流器给矿泵池（5003）连通，旋流器（3200）溢流通过管体（3105）自流进入膏体浓缩机（3100）进行膏体浓缩，所述膏体浓缩机（3100）的膏体出口（3128）通过第七管道（5008）与膏体搅拌填充机（3300）的进料口连接，膏体浓缩机（3100）的吸水槽（3121）通过排水管（3122）第八管道（5009）连通循环水槽，旋流器（3200）的底部通过通过第九管道（5010）和第十管道（5011）分别连通膏体搅拌填充机（3300）的进料口和分矿箱（5012），所述分矿箱（5012）通过第十一管道（5013）连通至脱水振动筛（4100）的进料端；

所述脱水传送机组（4000）包括4个脱水振动筛（4100），脱水振动筛（4100）的底部通过第十二管道（5015）连通至旋流器给矿泵池（5003），脱水振动筛（4100）的前部设有第一渣料传送带组（4300）。

3.根据权利要求1所述的尾矿综合利用生产线，其特征在于，所述膏体浓缩机（3100）包括机体（3115），所述机体（3115）的顶部设有安装架（3116），所述安装架（3116）上安装有动力机构（3117）及进料混合仓（3132），所述动力机构（3117）的动力轴穿过进料混合仓（3132）的动力轴穿过腔（3103）后延伸至机体（3115）内，所述机体（3115）内部分为上料段（3120）、第一锥体段（3123）和第二锥体段（3126），所述第一锥体段（3123）内设有与动力轴连接的第一耙架（3124），所述第二锥体段（3126）内设有与动力轴连接的第二耙架（3127），所述第一锥体段（3123）的内侧壁设有若干耙齿（3125），所述第一锥体段（3123）的锥角角度大于第二锥体段（3126）的锥体角度，所述第二锥体段（3126）的底部设有膏体出口（3128），所述膏体出口（3128）连接第七管道（5008），所述上料段（3120）的内侧壁上设有吸水槽（3121），吸水槽（3121）的排水管（3122）连接第八管道（5009）。

4.根据权利要求3所述的尾矿综合利用生产线，其特征在于，所述进料混合仓（3132）包括仓体（3101），仓体（3101）上设有固定连接部（3102），固定连接部（3102）与安装架（3116）固定连接，所述的仓体（3101）中部设有动力轴穿过腔（3103），所述仓体（3101）的上部设有进料扰流部（3104），仓体（3101）的顶部设有辅料分散部（3107），所述进料扰流部（3104）的下部连接分流板（3110），所述仓体（3101）的内部设有混料扰流部（3111），仓体（3101）的中上部设有若干个出料口（3112），所述出料口（3112）的位置高度高于分流板（3110）的最低端。

5.根据权利要求4所述的尾矿综合利用生产线，其特征在于，所述进料扰流部（3104）包括与旋流器（3200）的溢流出口连接的管体（3105），所述管体（3105）的内端部上侧管壁向下倾斜形成扰流板（3106），所述的管体（3105）的内端部下侧抵接分流板（3110），所述分流板（3110）通过连接杆（3114）与仓体（3101）内壁连接；

所述的辅料分散部（3107）包括辅料进料主管（3108），所述辅料进料主管（3108）上设有若干分散管（3109），辅料进料主管（3108）与辅料进料装置的出口连通，所述分散管（3109）的开口朝向进料扰流部（3104）；

所述的混料扰流部（3111）为设置于动力轴穿过腔（3103）外壁上的若干个凸起。

6.根据权利要求5所述的尾矿综合利用生产线，其特征在于，所述辅料进料主管（3108）固定在固定连接部（3102）与动力轴穿过腔（3103）的连接处，所述辅料进料主管（3108）为环形管，所述分散管（3109）分布在环形管上并与环形管连通，所述的分散管（3109）的出料口（3112）高于进料扰流部（3104），所述出料口（3112）处设有导流罩（3113）。

7.根据权利要求3所述的尾矿综合利用生产线，其特征在于，所述的动力机构（3117）包括电机（3118）以及与电机（3118）轴连接的减速器（3119），所述减速器（3119）的输出轴连接动力轴；

所述的动力轴的尾部与轴承座（3129）转动连接，轴承座（3129）固定安装在机体（3115）底部，动力轴的末端设有螺旋出料片（3130）；

所述的第一耙架（3124）和第二耙架（3127）上均设有扰流杆（3131），所述耙齿（3125）与第一锥体段（3123）的内侧壁平行设置。

8.一种尾矿综合利用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、尾矿磁选：选矿主厂房的尾矿通过第一管道（5000）输送至中磁磁选机（1100）进行粗磁选，中磁磁选机（1100）的尾矿通过第二管道（5001）输送至旋流器给矿泵池（5003），粗磁选的精矿通过第三管道（5004）输送至弱磁磁选机（1200），经弱磁磁选机（1200）磁选的出低品位精矿通过第四管道（5005）输送至弱磁精矿泵池（1300）后由精矿泵输送至选矿主厂房再选；

S2、过滤处理：弱磁磁选机（1200）的尾矿通过第五管道（5006）输送至盘式过滤机（2100）进行脱水，滤饼通过第一渣料传送带组（4300）运出磁选厂房至堆场，滤液进入滤液池，滤液通过泵体输送至磨矿泵池（4200）作为循环水使用；

S3、磁选尾矿的处理：中磁磁选机（1100）的尾矿由渣浆泵（5014）通过第六管道（5007）输送至旋流器（3200）进行分级，旋流器（3200）的溢流进入膏体浓缩机（3100）的进料混合仓（3132），与加入的絮凝剂混合后通过出料口（3112）至机体（3115）内进行膏体浓缩，浓缩后底流通过第七管道（5008）输送至膏体搅拌填充机（3300）用于井下充填；膏体浓缩机（3100）的溢流通过第八管道（5009）输送至循环水槽作为循环水返回磁选厂房使用；

S4、旋流器（3200）的底流处理：旋流器（3200）的底流一部分通过第九管道（5010）输送至膏体搅拌填充机（3300）加入胶固粉混匀后充填入井下采空区，旋流器（3200）的底流一部分通过第十管道（5011）输送至分矿箱（5012），分矿箱（5012）通过第十一管道（5013）分流到脱水振动筛（4100）进行脱水，脱水后得到粗砂通过第二渣料传送带组（4400）运出磁选厂房进行干堆。

9.根据权利要求8所述的尾矿综合利用方法，其特征在于，所述的中磁磁选机（1100）采用顺流型筒式尾矿回收磁选机，其磁场强度为0.2-0.65T，所述弱磁磁选机（1200）采用鼓形湿法弱磁选机，其磁场强度为0.14-0.18T。

10.根据权利要求8所述的尾矿综合利用方法，其特征在于，在步骤S3中，絮凝剂相对旋流器（3200）溢流量的加入量为70-80g/t，所述膏体浓缩后底流浓度不大于65%；

所述旋流器（3200）底流用于填充的部分加入胶固粉后形成的料浆的浓度不大于67%。

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