专利名称：全尾砂料浆的处理利用方法及装备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种全尾砂料浆的处理利用方法及装备。
背景技术：
随着近年来矿产资源需求的增加和对采矿安全、环境保护要求的提高，采 用充填法开采的矿山也越来越普遍。通过对井下采空区的及时回填，能有效地 控制矿床开采引起的地压灾害，缓解岩爆威胁，有效地保护地表耕地和矿山地 质环境，实现安全、高效的开采。在金属矿开发利用过程中不可避免地产生选 矿尾砂料浆。金属矿浮选尾砂料浆的主要组份为尾砂颗粒、水、悬浮物、重金 属离子及浮选药剂。 一直以来所采用的处置浮选尾砂料浆的方法是构筑尾砂库 堆置，但尾砂料桨排放所用的尾砂库占用大量土地，污染环境，存在尾砂库溃 坝重大安全隐患。充分利用尾砂资源，是发展节地、节能、环保、废物循环利 用的直接有效的途径。结合矿山充填和选矿作业循环利用尾砂料浆，是尾砂料 浆用量大、经济合理的一种高效利用方法。现针对金属矿浮选尾砂料浆的处理 方法主要有三种
第一种是将选厂排出的尾砂浆料排放到尾砂库自然沉淀，这种方法净化的 废水可以循环利用或排放掉，沉淀后的尾砂堆置于尾砂库；
第二种是对选厂排出的尾砂先进行脱泥脱水处理，脱泥脱水后的分级尾砂 用作充填集料，被脱出的细泥浆料排入尾砂库自然净化，净化的废水可以循环
利用或排放掉，细粒尾泥堆置于尾砂库；
第三种是对选厂排出的尾砂料浆进行脱水处理，再分别对脱水后的全尾砂 料浆和脱出的废水进一步处理，用作充填材料或其他工业材料和选矿用水。
第一种方法和第二种方法都要以尾砂库作为主要设施，但是尾砂库占地面 积大，自然净化处理时间长，废水往返输送的成本高，只有少数矿山回用；大 部分矿山均在尾砂库排放净化水。第三种方法需要对尾砂采用脱水工序分离出废水，再分别对尾砂料浆和脱出的废水进行处理，处理的工序多、设施占地面
积大、周期长、成本高，并且对废水进行处理后往往会产生占尾砂量3 8%的尾
泥，需要进行二次处理，二次处理的工艺复杂、劳动强度大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能减少全尾砂料浆的处理及利用过程中的工序 及设施、降低成本的全尾砂料浆的处理方法及装备。
本发明提供的这种全尾砂料桨的处理利用方法，包括如下步骤
a、 将选厂排出的全尾砂料浆排入砂仓，在全尾砂料浆排入砂仓的同时添加 絮凝剂；
b、 全尾砂料浆在砂仓内分级沉縮后，向沉砂界面以上的废水中添加明矾；
c、 全尾砂料浆在砂仓设施内混凝沉淀4 12小时后，获得高浓度的的用于 矿山充填的全尾砂沉砂料浆和回用于选矿作业的适度净化水。
适用于上述全尾砂料浆的处理方法的装备，包括砂仓，在所述砂仓中设有 能向上喷射明矾溶液的喷射管。
本发明方法能在一个砂仓内集中处理选厂排出的全尾砂料浆，同步获得高 浓度全尾砂沉砂料浆和适度净化出水，避免采用多段工序和多种设备，工艺可 靠性高、处理能耗和成本低、处理设施占地面积小、作业管理集中方便，因而 可推广性强。本发明的全尾砂料浆的处理方法能快速获得用于充填作业的高浓 度全尾砂料浆充填料与回用于选矿作业的适度净化出水；选矿废水中经过混凝 沉淀的固体废物全部进入全尾砂沉砂料桨中得到利用，不再产生尾泥废物，满 足不建尾砂库条件下快速循环利用矿山全部尾砂料浆的要求，在尾砂产出量能 与采空区平衡的金属矿山，可以实现矿山尾砂料浆零外排的目标。本发明装备 能使废水中悬浮物和重金属离子快速沉降，使废水成为重复利用对选矿指标基 本不产生负面影响的适度净化水，为本发明方法提供了专用装备。
图1是本发明装备的剖面图的结构示意图。 图2是本发明装备的俯视图的结构示意图。
具体实施方式
从图l、图2可以看出本发明的全尾砂料浆的处理利用装备的结构，包括一
个砂仓1，在砂仓1中设有能向上喷射明矾溶液的喷射管2。喷射管2的一端通 过一个Y型三通与一根压气管23和一根明矶溶液管24连接，喷射管2的两端 分别有一个可以调节喷射管2位于砂仓1内的高度位置的调节机构4。调节机构 4包括调节手柄41和竖直调节杆42，调节杆42的上端穿过一个滑板31与调节 手柄41通过螺纹连接，下端连接喷射管2，通过旋转调节手柄41改变喷射管2 的高度，保证喷射管2在沉砂12与废水11之界面上。喷射管2上有若干个用 来向上往废水中喷射明矾溶液的喷嘴21。砂仓1的两端沿长轴方向分别安有导 轨3，滑板31与导轨3相配合能在该导轨上滑动，每根导轨上安有定滑轮51和 换向轮53，绳索52通过定滑轮51和换向轮53及驱动机构5与滑板31连接， 驱动机构5通过绳索52带动滑板31移动从而带动喷射管2 —起移动，使喷射 管2沿砂仓1的长轴方向在废水11中来回做水平移动，将明砜溶液不断地向废 水11中喷射，使废水11中的大量悬浮物与重金属离子混凝沉淀而成为能回用 于选矿作业的适度净化水。
本发明全尾砂料浆的处理方法可以用上述砂仓1来实施，具体步骤如下
a、 将选矿产出的全尾砂料浆通过(八个)下料口排入容积为10001113的卧式 砂仓l，同时按2 3g/W的添量加入聚丙烯酰胺絮凝剂，全尾砂料浆在砂仓内沉 縮，粗重尾砂颗粒快速落淤，较细颗粒缓慢下移。沉縮开始后约20分钟，尾砂 粗颗粒基本沉縮到相互紧密接触状态，在之后的沉縮过程中，继续沉縮量较小。
b、 离析分级悬浮于上部的尾砂细颗粒在30 60分钟内沉縮到颗粒紧密接 触状态，然后按添加量为20 30g/W加入明矾。明矾溶液通过采用沉砂12界面 层上向压气射流方式加入到砂仓1内的上部废水11中。具体方法是通过Y形三 通管将压气源23、明矾溶液管24与装有喷嘴21的喷射管2装置相连通，按喷 嘴21向上和喷射管2垂直于砂仓1长轴置于砂仓内沉砂12界面层，通过压气 流携带明矾溶液以射流方式注入砂仓1内的上部废水11中；喷射管装置沿砂仓 长轴方向匀速移动，使明矾溶液均匀分布在废水11中，能够使废水11中的固 体悬浮物和重金属离子在砂仓1内产生混凝沉淀。
c、 经上述处理后，砂仓l上部的适度净化水排入水池备用，或直接回用于选矿作业。排水后余下在砂仓1下部的高浓度全尾砂沉砂料浆，经压气射流造 浆形成粒度分布均匀的料浆体，通过管道输送到井下充填采场或采空区，或者 排入搅拌设备再加入胶结材料制备成胶结充填料，然后通过管道输送到井下充 入采场或采空区。
矿石可以为铅锌银硫化矿，采用浮选工艺获取铅精矿、锌精矿、银精矿和
硫精矿产品，尾砂产率35%。尾砂粒度细，其中-20u含量45%、 -74u含量72 75%。本发明通过加入絮凝剂和明矾，将上部废水11中影响浮选指标的固体悬 浮物和重金属离子混凝沉淀进入沉砂中，使废水中的固体悬浮物小于8g/m3，重 金属浓度小于lg/m3，获得基本不影响选矿指标的适度净化出水；同时加速细粒 尾泥的沉降，在尾砂料浆排入砂仓内1小时、1. 5小时和4小时的沉砂质量分数 分别达到最大沉縮质量分数的96. 56%、 98. 25%和99. 41%。全尾砂最大沉縮质量 分数为71%，达到最大沉縮质量分数所需的沉降时间约为6小时。在砂仓内经6 小时集中处理的浮选尾砂料浆，形成上部适度净化水层和下部高浓度沉砂层。 针对不同特性的尾砂料浆可以采用不同的絮凝剂和明矾添加量，同时可以改变 处理的时间，以获得最佳的处理效果。在经处理后的两种二次原料产品中包括 了全尾砂料浆中的所有物质，无废物外排。生产过程中至少设置两个砂仓装置 交替作业，以保证料浆处理工艺与选矿工艺、充填工艺的料流量能够相匹配。
权利要求
1、一种全尾砂料浆的处理利用方法，其特征在于包括如下步骤a、将选厂排出的全尾砂料浆排入砂仓(1)，在全尾砂料浆排入砂仓(1)的同时添加絮凝剂；b、全尾砂料浆在砂仓(1)内分级沉缩后，向沉砂界面以上的废水(11)中添加明矾；c、全尾砂料浆在砂仓(1)设施内混凝沉淀4～12小时后，获得高浓度的用于矿山充填的全尾砂沉砂料浆和回用于选矿作业的适度净化水。
2、 根据权利要求1所述全尾砂的处理利用方法，其特征在于步骤a中所述 絮凝剂按1 6g/m3的添量加入。
3、 根据权利要求1所述全尾砂料浆的处理利用方法，其特征在于步骤b中 的明矾是按20 50g/m3的添量加入。
4、 一种适用于权利要求l所述方法的装备，包括砂仓(1)，其特征是在所 述砂仓(1)中设有能向上喷射明矾溶液的喷射管(2)。
5、 根据权利要求4所述的装备，其特征在于所述喷射管(2)由驱动机构 (5)带动能沿所述砂仓(1)的长轴方向作水平移动。
6、 根据权利要求5所述的装备，其特征在于所述喷射管(2)通过三通与 一根压气管(23)和一根明矾溶液管(24)连接。
全文摘要
本发明公开了一种全尾砂料浆的处理利用方法及装备，其中全尾砂料浆的处理方法包括如下步骤a.将选厂排出的全尾砂料浆排入砂仓，在全尾砂料浆排入砂仓的同时添加絮凝剂；b.全尾砂料浆在砂仓内分级沉缩后，向沉砂界面以上的废水中添加明矾；c.全尾砂料浆在砂仓设施内混凝沉淀4～12小时后获得高浓度的用于矿山充填的全尾砂沉砂料浆和回用于选矿作业的净化水。本发明的装备，包括砂仓，在所述砂仓中设有能向上喷射明矾溶液的喷射装置。本发明能在砂仓设施内集中处理全尾砂料浆，能快速同步获得用于充填作业的高浓度全尾砂充填料浆与回用于选矿作业的适度净化出水。
文档编号C02F9/02GK101531426SQ20091004319
公开日2009年9月16日 申请日期2009年4月23日 优先权日2009年4月23日
发明者周爱民, 姚中亮, 孙水裕, 王方汉 申请人:长沙矿山研究院