全尾矿输送技术的研究

冬瓜山铜矿全尾矿输送技术的研究作者：黄浩辉（冬瓜山铜矿采矿工区：安徽，铜陵244000）摘要：尾矿输送一直是大充填倍线充填矿山的难点，因此，通过对全尾砂料浆的环管试验，不同料浆浓度和不同流量（流速）和不同灰砂比料浆的多次输送试验，通过对试验结果分析，研究全尾矿料浆输送规律，消除充填管路堵塞，加大尾矿充填量，提高充填质量，降低充填成本，寻找出一条新路。关键词：似膏体、级配、料浆、阻力、压头、细度、流量前言：随着采矿业的迅猛发展，全尾矿高浓度的制备其技术己经成熟，而如何将这些膏体、似膏体及高浓度料浆输送到充填地点，特别是充填倍线较大的充填矿山，却是目前井下矿山一个非常重要课题，因此，通过对尾矿料浆性态的研究，找出其中的规律，帮助确定最终生产充填料配比和浓度，指导井下充填，不适为一个较好的方法。一、试验方案料浆的输送，与输送料浆的初速度，压头、尾矿料浆中物料的细度及配比等关系密切，因此，通过对料浆塌落度、简易流动性、管道阻力的测定，对于指导矿山充填料浆输送有一定的指导作用。环管试验即模拟井下充填管线设计，增加一定的难度系数，如（多增设弯头、增设垂直管段等），在地表设一套环管试验系统，环管试验系统与立式砂仓配套的搅拌槽相连接，该管路将搅拌槽作为喂料仓和储仓，可将充填料浆循环泵送，以测定不同配比和浓度下料浆输送的管路损失。试验环管管路规格为Φ133×8，内径Φ117，与井下正在施工的管径（内径Φ122）相近。从渣浆泵出口处至搅拌槽的循环管路，管路总长约320m。另从回流管路上引三通至尾矿泵站。在12、13点（见图1）处设置R800的U形弯头，15点处为150°R500的弯头，其余弯头均为90°，R500。5-6和9-10段分别为上行和下行垂直管道，6-9为水平段。图中大写字母A-R表示压力变送器，共18块，Ynd_2和Ynl_2分别表示浓度计和电磁流量计。环管系统见图二、研究内容的确定(1)阻力损失试验测定的充填料浆输送阻力损失主要为水平直管段阻力损失，由测量所得的管路各点压力和长度计算而来。另外，本次试验对垂直上升直管段输送阻力损失和垂直下降段直管段输送阻力损失也进行了一定的观察和分析。(2)简易流动性本次试验采用自己的简易流动性测试装置标准，测试装置由一个容器和支架构成，通过测定容器内砂浆放出时间的长短来初步判断其流动性。并寻找时间与阻力的关系，为今后采用简易法初测砂浆阻力奠定基础。试验用的容器为标准可乐瓶，支架采用钢板现场加工。(3)塌落度在试验中，根据料浆的性质，对应每一种料浆的浓度和配比，都需要取样测量其塌落度。由于现行的塌落度壶是按照混凝土标准建立的，不太适合尾砂流动性能的测定，本次试验拟建立新的塌落度壶标准，将原塌落度壶尺寸缩小一倍。每次测量中，均采用老式、新式塌落度壶测量一次，并探求其对应关系。三、料浆组方的确定通过对不同料浆不同组方的研究，从中找出在有胶结料和无胶结料料浆之间输送的区别，最佳合理的料浆灰砂比取值范围为0:1、1:4、1:6、1:8、1:10、1:20，其中0:1表示非胶结充填；试验充填料配比见表3-1所示。本次重点试验胶结料全为水泥的情况,即表中的组方1、2、3、4、5、6组。表3-1组方配比表组方灰砂比尾砂:水泥:粉煤灰混合密度(t/m3)10:011:00:003.0721:044:01:003.07631:066:01:003.07441:088:01:003.07351:1010:01:003.07361:2020:01:003.071注：上表中尾砂密度(ρS)取3.07t/m3、水泥密度(ρC)取3.1t/m3计算而得。四、结论通过对管道阻力损失，不同料浆的塌落度、料浆的不同流量、不同灰砂比料浆试验得知1、不同浓度流量变化对阻力损失的影响。同样，随着流量的增加，不同组方的各个浓度的阻力损失均随之变大。即随着流量的增加，不同组方的各个浓度的阻力损失均随之变大；而灰砂比越大，则阻力损失随流量的变化范围越小。同时，灰砂比越大，阻力损失也越大。.组方１*组方２+组方3不同组方流量变化的阻力损失曲线（68%）2、充填料浆的流动性尾矿料浆尾矿料浆的阻力损失与料浆物料中细粒级组份所占比重有关，而充填料浆的浓度又与充填料浆细度（稠度）成反比，细粒级物料越多，料浆的流动性越好。3、充填料浆流量越大，阻力损失越大。4、塌落度的力学含义是料浆因为自重而流动，因内部阻力而停止的最终变形量。它反应的是料浆的流动性能。随着料浆塌落度的降低，管道的阻力会明显呈上升趋势。灰砂比越大，塌落度越小，阻力损失越大。参考文献：《深井高浓度全尾矿技术研究》报告-中国有色工程设计研究总院