遂昌金矿中和渣浆充填处理的探索性试验研究.pdf

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1、第29卷第2期铀矿冶Vo1．29NO．22010年5月URANIUMMININGANDMETALLURGYMay2010遂昌金矿中和渣浆充填处理的探索性试验研究郭利杰，杨建国，许文远，杨小聪(1．北京矿冶研究总院，北京100044；2．浙江省遂昌金矿有限公司，浙江遂昌323304)摘要：遂昌金矿因处理井下排出的酸性污水而产生大量中和渣浆，若排放到尾矿库对环境以及尾矿库安全造成严重威胁。为了解决中和渣浆处理问题，开展中和渣浆充填处理的探索性研究。结果表明：充填过程中，无论采用将中和渣浆作为稀释水还是

2、采用完全的造浆水方案，中和渣浆的固体质量分数均宜控制在4以内，且采用以干尾砂为充填物料，完全用中和渣浆作为造浆水的方案，可处理全部中和渣浆。关键词：中和渣浆；矿山充填；充填试验；遂昌金矿中图分类号：X703文献标志码：A文章编号：1000—8063(2010)02—0066—04为解决遂昌金矿原黄铁矿氧化所产生的酸性中和渣浆中Ca，Fe及Mg的含量较多，并形污水对环境造成严重污染的问题，矿山在酸性污成以CaS04，FeSO4及Mg(HCO3)等胶体。经空气水排人尾矿库前，用电石渣中和处理，形成中和

3、渣和水的作用，HCO~-，S一易侵蚀水泥形成难溶的浆并排放到尾矿库。中和渣浆所含的固体物质颗硫酸盐类晶体，使其体积膨胀，从而破环充填体。粒极细，在尾矿库中呈絮凝状，含少量的固体且沉2中和渣浆充填配比试验降性能差，上部清水层也已经很少。矿山每年排放到尾矿库中的酸性污水为8O～120万t，形成固2．1中和渣浆充填配比设计体质量分数为2的中和渣浆量5～8万t。中和根据矿山充填利用中和渣浆的可能方式，中渣浆的大量排放对尾矿库形成安全隐患，缩短其和渣浆充填配比设计分为2种方案。方案工，中使用寿命。为此，遂昌

4、金矿曾于1992年委托浙江和渣浆作为造浆水，与尾矿库中风干尾砂直接混省冶金研究所采用压滤方法进行中和渣浆处理的合，形成尾砂浆，然后掺人胶结材料制造充填料探索性试验，但处理效果不佳。由于遂昌金矿1浆。方案Ⅱ，中和渣浆作为稀释水，与充填站尾砂铅锌矿体开采采用充填采矿法，其特点是能有效处仓中的饱和尾砂混合形成尾砂浆，然后掺入胶结理矿山废料，为此，遂昌金矿特委托北京矿冶研究材料制造充填料浆l_】j4“。对于方案Ⅱ，充填站尾总院探索利用矿山充填处理中和渣浆的可能性。砂仓中放出的尾砂可看作饱和尾砂，饱和尾砂干

5、尾砂质量分数平均为75。为了比较，还设计了l中和渣浆及尾砂基本性质标准试验，即风干尾砂用生活水造浆。1．1尾砂根据测定，遂昌金矿提供的中和渣浆样品实尾砂为铅锌尾砂，为尾矿库的分级尾砂，中值际的固体质量分数为8，试验设计中和渣浆的粒径(d50)为175．058gm。固体质量分数为8、4和2。I．2中和渣浆在配比设计计算中，把不同固体质量分数的中和渣浆为矿方提供，其固体质量分数为中和渣浆均看做水，即配比计算过程时，不考虑中8．096，pH为8．74。中和渣浆d。为5．960和渣浆中所含的固体。m，90

6、粒径为22．50m，说明中和渣浆中固体2．2中和渣浆充填配比试验颗粒很细，不利于胶结体强度发展。采用遂昌金矿提供的32．5级普通硅酸盐水收稿日期：2009—09—18基金项目：国家科技支撑计划课题资助项目(2008BAB39B01)作者简介：郭利杰(198O一)，男，河南南乐人，硕士，工程师，主要从事矿山充填新技术研究。第2期郭利杰，等：遂昌金矿中和渣浆充填处理的探索性试验研究67泥，依据配比设计对方案工、方案Ⅱ进行实验室充填配比试验。为了更好地揭示中和渣浆、尾砂和水泥之间皇的配比关系对充填体强度

7、的影响，本次配比试验＼越采用的指标是尾砂浆中的干尾砂质量分数，即未慧加水泥之前，中和渣浆与尾砂(风干尾砂或饱和尾砂)混合搅拌后砂浆中的干尾砂质量分数。加入水泥之后的砂浆称之为充填料浆或简称料浆。根据尾砂浆中的干尾砂质量分数和砂灰质量比可以中和渣浆中固体质量分数／％求出充填料浆中固体(尾砂+水泥)的质量分l——方案I；2——方案Ⅱ数¨。图1中和渣浆中固体质量分数与试验材料包括中和渣浆、水泥、尾砂和水。方充填体抗压强度的关系案I试验尾砂为风干尾砂，含水率控制在5％以内；方案Ⅱ尾砂为饱和尾砂，饱和尾砂按

8、干尾砂质量分数为75计算，用风干尾砂和生活水配制而成。水为矿山充填所用的中和渣浆及生活用水。矗山苎试验选择圆柱体试模，其直径为72mm，高＼为144mm。试块放置在相对湿度大于92、温照度为(20±2)℃条件下养护28d，然后测其单轴抗压强度。2．3中和渣浆充填试验结果分析方案I和方案Ⅱ充填体强度试验每组做6个中和渣浆固体在充填体中质量分数／％试块的强度测试，并剔除异常数据，共测试36个图2中和渣浆的固体在充填体中的质量分数试块。根据强度测试结果所作出的强度曲线见图与充填体强度的关