全尾砂充填系统放砂浓度稳定性研究及应用

发布时间：2017-09-25 00:40

  本文关键词：全尾砂充填系统放砂浓度稳定性研究及应用

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【摘要】：近十年充填采矿法在矿山的应用比例逐步攀升,绿色开采得到国家的大力扶持,充填工艺及配套的设备也取得了长足的进步,这使得各种类型的充填集料都能应用于充填采矿法中。其中发展前景最大的无疑是全尾砂充填,全尾砂充填的关键是实现水与尾砂颗粒(特别是细粒级)的分离,将低浓度的尾砂浆浓缩成高浓度的底流,而分离出来的水中基本不含固体颗粒。在矿业形势低迷的今天,研究如何使全尾砂充填系统的放砂浓度足够高且稳定具有很大的现实意义,能在保证充填质量的同时尽可能地节省成本。本文基于流体力学、絮凝理论和固液分离理论等相关理论,采用试验研究和理论分析相结合的模式,对影响全尾砂充填系统放砂浓度的各因素进行研究,最终弄清全尾砂性质、絮凝剂、放砂装置三者与放砂浓度之间的关系。深入研究江西某钨矿全尾砂的基本性质,弄清其尾砂浆连续相黏度过大是导致细粒级无法沉降的原因。通过更换药剂制度,实现尾砂颗粒的快速沉降与溢流回水澄清。研究立式砂仓的基本放砂模式,构建该钨矿立式砂仓模型,计算在不同砂位高度下的放砂浓度,从而提出增设阶梯式排水装置以排干砂仓内的澄清水。结合现场数据分析该钨矿立式砂仓放砂浓度波动机理,进而考虑优化造浆系统。根据研究所制定的改造方案已在现场半工业试验中应用,并取得了很好的效果。通过试验确定高峰锡矿全尾砂的基本性质,并结合自然沉降研究其沉降性能。从高倍光学显微镜中可以观察到尾砂细粒级绝大部分呈扁平状,导致细粒级沉降很慢,需添加絮凝剂来加速沉降。通过一系列的定性与定量试验,确定最佳絮凝剂为德国巴斯夫尾矿库专用聚丙稀铣胺,最优添加量为20g/t。运用模糊综合评价法和层次分析法相结合来决策放砂装置的选择难题,很好地解决了决策过程之中模糊的、无法量化的问题。建立高峰锡矿放砂装置优选模型,通过构造判断矩阵,得到各指标的权重值。由各方案的综合评价指标体系得到隶属度矩阵。经一系列计算之后得出各方案的优越度,最终确定深锥浓密机最适合高峰锡矿的全尾砂充填系统。通过对高峰锡矿全尾砂充填系统的放砂浓度取样测量,证明该系统达到了预期的放砂浓度,并能维持稳定。
【关键词】：全尾砂性质 絮凝剂 放砂装置 放砂浓度 稳定性
【学位授予单位】：长沙矿山研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD853.34
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 课题的提出10-11
• 1.2 国内外研究现状与发展趋势11-15
• 1.2.1 充填工艺的难题与趋势11-12
• 1.2.2 絮凝剂发展现状12-13
• 1.2.3 浓缩技术国内外发展现状13-15
• 1.3 研究的目的与意义15-18
• 第二章 放砂浓度及稳定性影响因素研究18-38
• 2.1 全尾砂基本性质18-26
• 2.1.1 粒级的影响20-21
• 2.1.2 颗粒形状的影响21-23
• 2.1.3 选厂尾砂浆浓度23-25
• 2.1.4 选厂尾砂浆连续相黏度25-26
• 2.2 絮凝剂26-31
• 2.2.1 无机盐类絮凝剂27-29
• 2.2.2 有机高分子絮凝剂29-31
• 2.3 放砂装置31-37
• 2.3.1 放砂装置种类及原理31-36
• 2.3.2 沉降面积与高度36
• 2.3.3 物料停留时间36-37
• 2.4 本章小结37-38
• 第三章 某钨矿全尾砂放砂装置性能研究38-50
• 3.1 全尾砂充填系统简介38-40
• 3.2 放砂装置性能研究40-48
• 3.2.1 立式砂仓基本放砂模式40-44
• 3.2.2 某钨矿放砂模式研究44-46
• 3.2.3 浓度波动性研究46-48
• 3.3 解决方案48-49
• 3.4 本章小结49-50
• 第四章 高峰锡矿全尾砂沉降性能研究50-71
• 4.1 跳汰砂充填系统概况50-51
• 4.2 全尾砂基本性质51-55
• 4.2.1 粒径51-53
• 4.2.2 形状53-54
• 4.2.3 选厂尾砂浆的浓度54
• 4.2.4 选厂尾砂浆的黏度54-55
• 4.3 沉降性能研究55-69
• 4.3.1 自然沉降56-58
• 4.3.2 絮凝沉降58-69
• 4.4 本章小结69-71
• 第五章 高峰锡矿放砂装置优选71-83
• 5.1 AHP-FCE原理72-75
• 5.2 优选模型75-76
• 5.3 浓缩放砂装置优选76-79
• 5.4 深锥浓密机现场运行状况79-82
• 5.5 本章小结82-83
• 第六章 总结与展望83-85
• 6.1 全文总结83-84
• 6.2 工作展望84-85
• 参考文献85-92
• 致谢92-93
• 攻读硕士期间发表的学术论文及成果93

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