CN101139178A - 矿山充填用高浓度全尾砂料浆制备方法及装置 - Google Patents

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周爱民
姚中亮
王方汉
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Nanjing Yin Mao Lead Zinc Mine Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种矿山充填用高浓度全尾砂料浆制备方法及装置。包括对低浓度全尾砂脱水、排水、储存、造浆等工序，所述工序均在同一砂仓中按如下步骤完成：将选厂排放的低浓度全尾砂直接送入砂仓进行沉缩脱水；由上而下分层排出砂仓上部的静置沉清水；当排出水中的尾砂含量达到0.1～10g/l的预设指标时停止排水，砂仓中的全尾砂就地贮存在本仓内备用；通过压气对砂仓中的全尾砂料浆进行全面流态化造浆，形成尾砂质量分数达到70～75％的高浓度料浆，之后从砂仓的放浆管自流排入搅拌设备与胶结料混合制备成胶结充填料浆。本发明将脱水、排水、贮存与造浆等工序集成在一套装置内完成，大大缩短了制备流程，简化了工艺与装备，降低了制备能耗与成本。

Description

矿山充填用高浓度全尾砂料浆制备方法及装置
技术领域
本发明涉及一种矿山充填用高浓度全尾砂料浆制备方法及装置。
背景技术
利用全尾砂作为矿山充填料时，需要对选厂排放出来的低浓度尾砂进行脱水、排水、贮存、造浆等主要工序，制备成可以输送到搅拌设备与胶结料进行搅拌混合的高浓度全尾砂浆。全尾砂充填可以全部利用矿山尾砂废料，实现废料循环利用，消除废料排放对地球环境带来的负面影响。但只有在高浓度条件下的全尾砂充填才具有工业应用价值。国内外已有的高浓度全尾砂制备工艺采用多段流程，由多种装置和设备完成脱水、排水、贮存与造浆等工序。全尾砂脱水工序往往采用浓密、过虑两段以上流程，砂仓为溢流排水，采用立式仓贮存液态尾砂料，卧式仓贮存过滤脱水后的固态尾砂料，立式仓贮存的液态尾砂料采用局部流态化方法造浆和放料，卧式仓贮存的固态尾砂料采用机械方法放料。一项国内技术成果应用了没有过滤工序的浓密加两段沉缩脱水方法制备全尾砂料浆，即选厂低浓度全尾砂浆经高效浓密机浓密进行第一段脱水，浓密池溢流排水，底流料浆输送至立式砂仓中贮存；立式仓内的全尾砂经过沉缩进行第二段脱水和溢流排水后，采用高压水进行局部流态化造浆，然后放砂至卧式砂仓；卧式仓内全尾砂经过沉缩进行第三段脱水，排水后形成固态尾砂料贮存备用。这种工艺流程较复杂、需要的装置多、能耗高；固态全尾砂料还需要采用前装机卸至中间料仓，然后通过给料机及皮带机输送至搅拌桶，再次加水后进行机械搅拌制浆。因此现有技术中用于矿山充填的高浓度全尾砂料浆的制备工艺复杂，需要多次换仓、使用多套设备才能完成，由此引起整个设施占地面积大、基建投资高，运行能耗高、成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种集全尾砂脱水、排水、贮存及造浆为一体，并且工艺简单，成本低的矿山充填用高浓度全尾砂料浆制备方法及装置。
本发明提供的这种矿山充填用高浓度全尾砂料浆制备方法，包括对低浓度全尾砂脱水、排水、储存、造浆工序，其特征在于所述工序均在同一砂仓中按如下步骤完成：
a、将选厂排放的低浓度全尾砂直接送入砂仓进行沉缩脱水；
b、由上而下分层排出砂仓上部的静置沉清水；
c、当排出水中的尾砂含量达到0.1～10g/l的预设指标时停止排水，砂仓中的全尾砂就地贮存在本仓内备用；
d、通过压气对砂仓中的全尾砂料浆进行全面流态化造浆，形成尾砂质量分数达到70～75％的高浓度料浆，之后从砂仓的放浆管自流排入搅拌设备与胶结料混合制备成胶结充填料浆。
用上述方法制备高浓度全尾砂料浆的装置，包括一个砂仓、多个排水阀、诸多压气喷头、一个放浆管，各排水阀按高低不同的多层排序设置在砂仓的一侧壁上；各压气喷头分布在整个底板上；放浆管设置在砂仓的底部。
本发明将脱水、排水、贮存与造浆等工序集成在一套装置内完成，大大缩短了制备流程，简化了工艺与装备，降低了制备能耗与成本；采用分层排出静置沉清水的工艺，有效降低排出水中尾砂的含量；实行全面积压气流态化造浆，其全尾砂浓度与放浆流量稳定，提高了制备工艺的可靠性与产品质量；分层排水与全面压气流态化造浆工艺相互结合，可以在高效率、低能耗、少排放的条件下制备出尾砂质量分数达到70～75％的高浓度全尾砂料浆。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图。
图2是本发明装置中排水阀的结构示意图。
具体实施方式
本发明高浓度全尾砂料浆制备方法，仍然需要对选厂排放出来的低浓度尾砂进行脱水、排水、贮存、造浆等主要工序，但这些工序是在一套专用装置内完成的，因此所采用的方法与现有技术有着明显的不同，其具体步骤如下
a、将选厂排放的低浓度全尾砂直接送入砂仓进行沉缩脱水；
b、由上而下分层排出砂仓上部的静置沉清水；
c、当排出水中的尾砂含量达到0.1～10g/l的预设指标时停止排水，砂仓中的全尾砂就地贮存在本仓内备用；
d、通过压气对砂仓中的全尾砂料浆进行全面流态化造浆，形成尾砂质量分数达到70～75％的高浓度料浆，之后从砂仓的放浆管自流排入搅拌设备与胶结料混合制备成胶结充填料浆。
用上述方法制备高浓度全尾砂料浆必须采用与现有技术不同的专有装置。从图1我们可以看出本发明装置包括砂仓1、多个排水阀2、诸多压气喷头3和放浆管4。
本发明装置中的砂仓1可以采用卧式结构也可采用立式结构。图1作为本发明的一种实施方式采用的是卧式结构，砂仓底板12是倾斜的，其水平坡度不小于8度；放浆管4设在砂仓的最低端；在砂仓底板12上分布了诸多压气喷头3，诸多压气喷头3可以分为若干组，每组压气喷头由一根压气管31连通，各相邻压气喷头的间距为500～1200mm；排水阀2设置在砂仓侧壁11上，多个排水阀2在高度方向呈梯状分层有序布设，使用时由上至下逐层打开，防止尾砂流出。排水阀用球阀较好，如图2所示，这是一种手动球阀，该阀由阀座21、阀球22、密封垫23、阀杆24和排水管25构成，阀座21的内表面为球面，下部与排水管25连通，阀球22由密封垫23包裹，上部与阀杆24连接。此阀门使用中需要打开阀门时，应向上拉起阀杆24，此时阀球22与阀座21分离，阀门开启，砂仓中的上清水通过排水管排出。
本发明装置使用时，将选厂排放的低浓度全尾砂料浆直接送入砂仓1，砂仓中的全尾砂颗粒在自重和适量絮凝剂作用下产生沉缩，沉缩时间6～10h，尾砂质量分数达到70～75％；在砂仓1中的全尾砂沉缩脱水后，由上而下逐层打开各排水阀2排出砂仓上部的静置沉清水；排水后的高浓度全尾砂就地贮存在砂仓内备用；当全尾砂被用于充填之前，开启砂仓压气管通过压气喷嘴向砂仓内喷射气流，砂仓内的沉缩静置尾砂料在气流作用下被全面液化，形成流态浆料；高浓度全尾砂浆料被充分液化后，开启放浆管4的控制阀41，自流进入搅拌设备与胶结料混合制备成胶结充填料浆。

Claims (3)

1.一种矿山充填用高浓度全尾砂料浆制备方法，包括对低浓度全尾砂脱水、排水、储存、造浆等工序，其特征在于所述工序均在同一砂仓中按如下步骤完成：
a、将选厂排放的低浓度全尾砂直接送入砂仓进行沉缩脱水；
b、由上而下分层排出砂仓上部的静置沉清水；
c、当排出水中的尾砂含量达到0.1～10g/l的预设指标时停止排水，砂仓中的全尾砂就地贮存在本仓内备用；
d、通过压气对砂仓中的全尾砂料浆进行全面流态化造浆，形成尾砂质量分数达到70～75％的高浓度料浆，之后从砂仓的放浆管自流排入搅拌设备与胶结料混合制备成胶结充填料浆。
2.一种用权利要求1所述方法制备高浓度全尾砂料料的装置，其特征在于包括砂仓(1)、排水阀(2)、压气喷头(3)和放浆管(4)，排水阀(2)呈多层高低有序地设置在砂仓(1)的一侧壁上，压气喷头(3)呈多组设置在砂仓底板的全面积上，放浆管(4)设置在砂仓的底部。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于排水阀为球形座阀，由阀座(21)、阀球(22)、密封垫(23)、阀杆(24)和排水管(25)构成，阀座(21)的内表面为球面，下部与排水管(25)连通，阀球(22)由密封垫(23)包裹，上部与阀杆(24)连接。
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