全尾砂絮凝沉降规律研究——实验器具

第２１卷第６期２０１２年６月中国矿业ＣＨＩＮＡＭＩＮＩＮＧＭＡＧＡＺＩＮＥＶｏｌ．２１，Ｎｏ．６Ｊｕｎ．２０１２全尾砂絮凝沉降规律研究王建军，许文远，郭利杰（北京矿冶研究总院，北京１０００７０）摘要：通过试验，研究了某铜矿的细粒级全尾砂沉降特性，寻求不同尾砂浆浓度下最合适的絮凝剂添加量；工业试验中立式砂仓仓顶溢流水符合回水要求，砂仓实现连续放砂，相关参数达到技术要求。研究成果为矿山在细粒级全尾砂充填系统中，不经过浓密机，直接由立式砂仓进行重力、絮凝浓缩提供参考。关键词：全尾砂；絮凝沉降；溢流水中图分类号：ＴＤ２６５．８文献标识码：Ａ文章编号：１００４－４０５１（２０１２）０６－００９２－０３ＳｔｕｄｙｏｎｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｏｎｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎｒｕｌｅｓｏｆｆｕｌｌｔａｉｌｉｎｇｓＷＡＮＧＪｉａｎ－ｊｕｎ，ＸＵＷｅｎ－ｙｕａｎ，ＧＵＯＬｉ－ｊｉｅ（ＢｅｉｊｉｎｇＧｅｎｅｒａｌＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＭｅｔａｌｌｕｒｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００７０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐａｐｅｒｒｅｓｅａｒｃｈａｃｏｐｐｅｒｏｒｅｔａｉｌｉｎｇｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｓｔｕｄｙｔｈｅｍｏｓｔａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｆｌｏｃ－ｃｕｌａｎｔｓａｄｄｖｏｌｕｍｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔａｉｌｓｌｕｒｒｙｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ．Ｉｎｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｔｅｓｔ，ｔｈｅｏｖｅｒｆｌｏｗｗａｔｅｒａｃｈｉｅｖｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ｔｈｅｖｅｒｔｉｃａｌｓａｎｄｒｅａｌｉｚｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｗｏｒｋｉｎｇ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｔｏｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒ－ｅｎｃｅｆｏｒｔｈａｔｔｈｅｔａｉｌｉｎｇｓｆｉｌｌｉｎｇｄｏｎｏｔｐａｓｓｔｈｒｏｕｇｈｄｅｎｓｅｐｏｏｌａｎｄｓｔｒａｉｇｈｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｂｙｇｒａｖｉｔｙｏｒｆｌｏｃｃｕ－ｌａｎｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｕｌｌ－ｔａｉｌｉｎｇ；ｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｏｎｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ；ｏｖｅｒｆｌｏｗｗａｔｅｒ收稿日期：２０１２－０３－１２基金项目：科技部２００９年度科研院所技术开发研究专项“立式砂仓三相流态化高浓度连续充填技术研究”资助；国家自然科学基金项目资助（编号：５１００４０１４）作者简介：王建军（１９７８－），男，湖北襄阳人，硕士研究生，研究方向为矿山充填采矿与固体废弃物处置。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇ９６４４＠１６３．ｃｏｍ。在采用立式砂仓进行充填的矿山，普遍存在砂仓顶部溢流水跑浑问题。为提高尾砂充填利用率和降低溢流水含砂率，通常在进行立式砂仓尾砂充填系统设计时要进行尾砂的自然沉降试验，以便研究尾砂沉降特性，为设计提供依据［１］。在立式砂仓的全尾砂浆固液分离主要采用重力沉降［２］，同时为提高尾砂的沉降速度，减少溢流水跑浑，部分矿山在全尾砂浆中加入絮凝剂，以保证溢流澄清脱水效果。本试验选用某铜矿山的全尾砂作为研究目标，进行全尾砂浆沉降规律研究。１试验研究试验主要进行了全尾砂自然沉降和添加絮凝剂沉降，其絮凝剂采用矿山生产中采用的絮凝剂。１．１尾砂基础参数尾砂基础参数测试主要测定了尾砂容重、密度、孔隙率、渗透系数等（表１），全尾砂粒级组成分析结果见表２。表１尾砂基础参数序号参数名称单位数值试验方法１容重ｔ／ｍ３１．７比重瓶法２密度ｔ／ｍ３３．２１自然堆积法３孔隙率％４７．１４渗透系统ｍｍ／ｈ２６．５基马式渗透仪测定１．２尾砂沉降试验研究絮凝剂对沉降特性影响的研究。沉降试验方案时选用了不同尾砂浓度、不同絮凝剂添加量组合的沉降试验。试验参数如下：尾砂浓度Ｃｗ（％）：２０，２５，３０，３５，４０，４５，５０，５５。絮凝剂添加量Ｆ（ｇ／ｔ尾砂）：０，１５，３０，５０，６０，１００，１５０。试验结果见图１～图４。第６期王建军，等：全尾砂絮凝沉降规律研究表２尾砂粒级组成粒度／μｍ筛下累计／％粒度／μｍ筛下累计／％粒度／μｍ筛下累计／％０．３６３０．０１５．０１２１３．７３６９．１８３６１．６８０．４１７０．２３５．７５４１５．１５７９．４３３６４．８１０．４７９０．５７６．６０７１６．６９９１．２０１６８．０１０．５５１．０２７．５８６１８．３９１０４．７１３７１．２５０．６３１１．５４８．７１２０．２４１２０．２２６７４．５１０．７２４２．１２１０２２．２５１３８．０３８７７．７４０．８３２２．７１１１．４８２２４．４４１５８．４８９８０．９０．９５５３．３１３．１８３２６．７９１８１．９７８３．９２１．０９６３．８９１５．１３６２９．２９２０８．９３８６．７６１．２５９４．４７１７．３７８３１．９３２３９．８８３８９．３７１．４４５５．０８１９．９５３３４．７２７５．４２３９１．７１．