絮凝剂对全尾砂沉降性能影响试验研究.pdf

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1、2015年2月中国矿山工程第44卷第1朗ChinaMineEngineering·4l·絮凝剂对全尾砂沉降性能影响试验研究Experimenta1researchofflocculantinflueneeonsettlementcharaeteristicofunclassifiedtailings刘志强，程海勇，王贻明，吴爱祥，尹建东(1．金减信矿业管理股份有限公司，北京100089；2．北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室，北京100083)摘要：针对全尾砂细粒级含量多、自然沉降速度较慢的特点，在全尾砂沉降过程中一般需添加絮凝剂。结合某铁矿全尾砂物理及化学特性，研究了3种类

2、型絮凝剂(阳离子型、阴离子型和非离子型)对沉降速率的影响。在筛选出最优类型(阴离子型)的基础上进一步探讨了絮凝剂单耗对尾砂沉降速率的影响程度，给出了合理单耗区间在40～50g／t。阐述了絮凝沉降机理，分析了絮团形成的过程及沉降的6个阶段。对生产实践及理论研究具有一定的指导作用。关键词：尾砂；絮凝剂；沉降；浓密Abstract：Aeertainamountofflocculantisneededtoaddduringthesettlingprocessbecauseofthelowsettlingvelocitycausedbytheabundanceoffineparticlesinfull

3、tailings．Combinedwiththephysicalandchemicalpropertiesoffulltallingsinaironmine，astudywastakentoanalysetheeffectofdiferenttypesofflocculant(cationic，anionicandnon—ionic)onthesettlingvelocity．Theanionicfloeeulantwasselectedtobethebestandfurthertestwascarriedontostudytheinfluenceoffloeeulantdosageonse

4、ttlingvelocity．Finallyadosageof40～5Og／twasprovedtobesuitable．Themechanismoffloeeulationandsettlingprocesswaspresentedandthefl~rmationoffloeandsixstagesofsettlingprocesswereanalyzed．Theresultscanbeappliedtoguidefurtherpracticalandtheoreticalstu,tieS．Keywords：tailings；flocculant；settlement；thickening

5、1前言采用全尾砂充填采矿法进行矿石回采时，一般需要制备较高浓度的尾砂浆。由于从选矿厂来的尾砂浆浓度一般较低，在制备较高浓度的充填料浆时，需要对全尾砂进行浓密。全尾砂的沉降性能是影响浓密效果的重要因素。自然沉降过程中，沉降速度与颗粒大小正相关，由于全尾砂细粒级成分较多，自然沉降速度较慢。在沉降过程中添加絮凝剂能够有效加快沉降速度。本文结合安徽某铁矿生产实际，对比选择出了适合现场的最优絮凝剂，分析了絮凝剂添加量与沉降速度的关系，同时探讨了絮凝沉降机理，为制备高效尾砂浆提供了技术依据。2尾砂特性经对安徽某铁矿现场取样，采用比重瓶法测定了全尾砂密度，通过定容称重法测定了全尾砂松散容重、密实容重，计算

6、出了孔隙率参数，见表1。通过筛分试验及利用尾砂粒度分析仪对全尾砂粒度进行测定，经测定，一35m累积含量达72％，一75Ixm累积含量达83．4％，细粒级含量较多。测定结果见图1。·42·中国矿山工程2015年(第44卷)表1全尾砂基本物理性质砌如甏充填材料中的各种化学成分及其含量对充填体物理性能具有一定的影响，采用化学分析方法测定了全尾砂q-,的化学成分，结果见表2。图1全尾砂粒级分布啦线表2尾砂化学成分组成％3自然沉降试验首先在不添加絮凝剂的情况下进行了全尾砂自然沉降研究。把全尾砂配制成重量浓度为30％的溶液倒人量筒50OraL，用矿浆搅拌棒在烧杯中来回搅拌数次直至混合均匀。每隔一定时间记

7、录固液分离界面高度，记录l80rain内的数据，自然沉降24h后观察料浆的最终沉降高度。通过观察发现，此类全尾砂的自然沉降速度较慢。沉降1O,nin后，沉降高度仅1．6era，此时砂浆整体处于十涉沉降状态；lOmin后沉降速度逐渐加快，10～180rain期问，沉降速度明显，上部澄清区逐渐加大，沉降180min时的沉降高度为8．6era；继续观察，180min后沉降速度又逐渐度降低，在沉降420rain时接近