超细全尾砂沉降实验研究.pdf

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1、第9卷第5期矿业工程2011年1O月MiningEngineering27·矿物加工·超细全尾砂沉降实验研究王辉杨静安骞韩成斌。(1．中冶京诚(秦皇岛)工程技术有限公司；2．河北建材职业技术学院，河北秦皇岛066004；3．常州仲纳化工有限公司，江苏常州213022)摘要：针对超细全尾砂难以沉降的问题，本文进行了实验研究。首先进行了不添加絮凝剂的静止沉降实验，实验过程中发现超细颗粒沉降速度较慢；选取砂浆浓度、絮凝剂浓度、pH值和絮凝用量作为影响因素，运用均匀设计的原理，采用U(7)均匀设计表，进行了添加絮凝剂的沉降实验，并对实验结果进行回归分析。结果表明，添加絮凝剂后的沉降速率要大

2、于静止沉降的速率。在众多影响因素中，砂浆浓度对絮凝沉降的影响最大，pH次之，絮凝剂用量及浓度对絮凝沉降影响较小，并确定了最优实验方案。关键词：超细尾砂；静止沉降；絮凝沉降；回归分析中图分类号：TD926．2i文献标识码：A文章编号：1671—8550(2011)05—0027—03表1全尾砂的基本物理性能参数0引言我国矿石品位普遍较低，选矿难度大，由此造成尾矿粒度也越来越细，尾矿产量大。目前，我国对尾矿处置的主要方法是地表堆存和井下充填，低浓度的尾矿处置方式含水量大，这样不仅对堆积体／的稳定性问题带来风险，而且容易引发环境污染、，_、，／，，：工程灾害等一系列问题。一曲l}高浓度的

3、处置方式是今后尾矿处置的一个必然·，发展趋势[1]，而超细粒级的尾矿在技术和设备上都●为尾矿的脱水和浓密提出了新的挑战。随着浓密设备的快速发展，以深锥浓密机为核心的一批新型浓图1全尾砂级配曲线圈密设备受到了较多矿山青睐，但如何稳定地获得高由表1和图1可看出，全尾砂比重和比较面积浓度的深锥底流仍是一个悬而未决的问题。针对超较大，这样水泥就更难将其包裹。全尾砂中细粒含细粒级全尾砂脱水浓密的问题，本文进行了尾砂沉量(一20m)约达7O，几乎没有40～450m的降的实验研究]。颗粒，属于超细粒级全尾，这种级配是不合理的。1．2静止沉降实验1实验介绍取四组浓度值(重量浓度)，即5，15，1．

4、1尾矿性质25，35，在1000mm的量筒中进行尾砂的沉尾矿取自云南某矿山的全尾砂，将样品进行化降实验，如图2所示。在相应的时间点记录下对应学分析，其主要化学成分CaO为44．05，SiO为的砂面高度。4．55，MgO为5．02％。基本物理性质如表1所1．3絮凝沉降实验示，粒级组成如图1所示。选取絮凝剂添加量、絮凝剂溶液浓度、尾砂浆浓度和pH值作为考察因素叫]。采用均匀设计法收稿日期：2011—03一l7设计实验]，实验一共有7组，每组实验按不同作者简介：王辉(1965一)，女(汉族)，河北乐亭人，中冶京诚(秦皇岛)工程技术有限公司高级工程师，研究方向：工程设计。的实验条件进行，如

5、表2所示。在相应的时间点记28矿业工程第9卷第5期录下对应的砂面高度，并选用AN934SH和jH一降速率普遍要比不加絮凝剂的静止沉降要快。在添612两种絮凝剂进行对比实验。加絮凝剂后，尾砂颗粒很快形成絮团，其中第五组形成的絮团最大。+5％+l5％—一25％—r35％鲁；：恒逝曩、＼：；：：』：：：：■_囊；：x沉降时间／mm图3静止沉降中砂面高度随时间变化图+组—·一组—▲一组—r组+组十组、謇t世2结果及分析譬2．1静止沉降静止沉降高度随时间变化的曲线如图3所示。101oo10oO由图3可知，当砂浆浓度为359／6时，沉降速率最x沉降时间／ram慢。尾砂浓度5时，前5分钟的高度变

6、化较快，图4絮凝沉降(AN934SH)中砂面高度随时间变化图5分钟后高度变化开始变慢，此时为压密阶段。其他砂浆浓度下的沉降速率变化浓度与5时的情况第五组实验，实验条件为絮凝剂用量是相类似，在沉降5～7分钟后沉降速率逐渐变慢，36g／t、絮凝剂浓度为35、砂浆浓度为5、pH值为6．5时的沉降效果最好。实验过程中，在沉降并逐渐趋于平稳。由此可见，在没使用絮凝剂的静止沉降实验中，尾砂的沉降速率较慢；砂浆浓度越1～2分钟后，沉降速率显著变慢。同时在第七组小，沉降速率越快。实验中，絮凝剂添加量、絮凝剂溶液浓度、尾砂浆2．2絮凝沉降浓度和pH值都是最大值的时候，此时的絮凝沉降通过两种絮凝剂的对

7、比实验发现，絮凝剂效果并不理想，这说明并不是所有因素都和沉降速AN934SH的絮凝和沉降效果要明显好于絮凝剂率是成正相关的。由这两组的实验条件和沉降效果JH一612，虽然絮凝剂不同，但沉降时间一沉降高可得出：砂浆的浓度和溶液pH值对沉降效果都有度的关系曲线表现出大体相同的趋势。此处单将使着较大影响。用絮凝剂JH一612的实验结果进行分析。2．3回归分析絮凝沉降(絮凝剂AN934SH)高度随时间变采用SPSS16．0软件对数据进行回归处理分化的关系曲线见图4。通过观察，