本發明涉及充填采礦技術領域,具體涉及一種全尾礦膠結充填料漿及其制備方法。
背景技術:
在冶金工業出版社于2010年4月第七次印刷的《采礦手冊》{中國版本圖書館cip數據核字(2007)第147805號,isbn978-7-5024-0374-4}第四卷第二十章中詳述了充填采礦法及其應用領域和使用的充填材料等等,其內容沒有涉及非金屬礦山特別是磷礦山,更主要的是其內容中關于用尾礦進行充填的部分沒有對充填材料如何達到國家環保標準,實現環保充填進行敘述。
中國專利cn102531482a“一種充填采礦法的充填料槳及其制備方法”針對上述問題公開了一種采礦充填料漿制備方法,它是由下列材料制成:尾礦、超微粉、水泥和采礦廢渣;所述尾礦是選礦工藝出來的濃度為20%的選礦尾礦,通過壓濾或深錐濃密的方式將20%濃度的尾礦濃密為濃度65%以上的高濃度尾礦,然后與水泥、處理后的超微粉、采礦廢渣共混即可。
雖然現有技術提出了充填料漿的制備方法,但該方法存在以下缺點:(1)充填料漿中添加大顆粒采礦廢渣,一方面造成充填料漿攪拌不均勻,如需攪拌均勻,需增加攪拌設備,使制備系統復雜化,增加運行成本,提高了充填成本。
(2)充填料漿添加的采礦廢渣需破碎至2cm以下,現有采礦廢渣破碎前塊度達到20cm,大塊度占比較大,如需將采礦廢渣破碎至2cm以下,需采用兩段破碎和一段篩分系統,導致工藝流程復雜化,大大增加運行成本,直接提高了充填成本。
(3)充填料漿中添加的采礦廢渣顆粒較大,造成后續充填料漿輸送過程中存在采礦廢渣沉降現象,造成充填料漿輸送過程中堵管現象。為專門解決充填料漿輸送問題,需在充填料漿中增加超微粉或水泥量,直接增加了充填成本。
(4)充填料漿中添加超微粉,雖可降低水泥的用量,降低一定成本,但是在部分地區,沒有超微粉生產企業,超微粉購買困難,即使購買到,但是運輸距離較遠,導致超微粉價格和就近采購的水泥價格持平或超過水泥價格。
(5)在高濃度尾礦漿中添加石灰粉,實際生產過程中,石灰粉添加后不易溶解入高濃度尾礦漿內,在高濃度尾礦漿中容易出現石灰粉成團不溶解現象。
因此,急需研究出一種可降低充填成本,簡化充填料漿制備工藝流程,提高充填料漿制備系統工作可靠性的充填料漿及其制備方法。
技術實現要素:
針對上述存在的問題,本發明提出了一種全尾礦膠結充填料漿及其制備方法,本發明環保高效,制得的充填料漿均勻性更強,采用本發明制備方法大大降低了充填成本,簡化了充填料漿制備工藝流程,提高了充填料漿制備系統的工作可靠性。
為了實現上述的目的,本發明采用以下的技術方案:
一種全尾礦膠結充填料漿,由以下材料制成:水泥和尾礦,其中灰砂比為1:4-1:10,制得的充填料漿濃度為70-80%。
優選的,灰砂比為1:5-1:9,進一步優選為1:7.2-1:7.9。
優選的,制得的充填料將濃度為75.5-78.5%。
優選的,所述尾礦為選礦產生的15%-20%的低濃度尾礦漿。
優選的,全尾礦膠結充填料漿的制備方法,步驟如下:
1)將選廠產生的的低濃度尾礦漿通過濃密機濃密,然后向其中添加堿性介質,調節尾礦漿ph值為中性,得中性尾礦漿;
2)將40-60%的中性尾礦漿送入尾礦壓濾系統中壓濾處理,得壓濾尾礦漿;
3)將壓濾尾礦漿與剩余的中性尾礦漿一起送入充填料漿攪拌系統中,再通過輸送計量裝置將水泥加入充填料漿攪拌系統內,直至充填料漿濃度為70-80%,即得全尾礦膠結充填料漿。
優選的,步驟1)中濃密機濃密后后的尾礦漿濃度為40-60%,進一步優選為55-58%。
優選的,步驟1)中堿性介質為預先將石灰粉和水混合制得的飽和堿性介質。
優選的,步驟2)中壓濾尾礦干基含水量為10-20%,進一步優選為12-17%。
由于采用上述的技術方案,本發明的有益效果是:本發明環保高效,制得的充填料漿可輸送性、流動性更強,采用本發明制備方法大大降低了充填成本,簡化了充填料漿制備工藝流程,提高了充填料漿制備系統的工作可靠性。
(1)在保證充填體強度前提下,不需要添加大顆粒采礦廢渣,簡化了充填料漿制備的攪拌系統,去除了采礦廢渣的破碎工藝,提高了工藝可靠性,降低了充填成本。
(2)保證了充填料漿的可輸送性,在保證充填體強度前提下,不需要添加額外水泥或超微粉。減少了膠結材料的用量,直接降低了充填成本。
(3)充填料漿僅有水泥、尾礦組成,不需添加超微粉,增加了充填料漿制備的適應性,該充填料制備方法更易推廣。
(4)為保證充填料漿不污染地下環境,采用添加飽和堿性介質的方式調節充填料漿ph值,能夠實現堿性介質的定量添加,堿性介質和尾礦漿混合更加充分。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合本發明實施例,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。基于本發明的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
實施例1:
一種全尾礦膠結充填料漿,由水泥和尾礦組成,其中灰砂比1:4,尾礦為選礦產生的20%的低濃度尾礦漿,制得的充填料漿濃度為75%。
全尾礦膠結充填料漿的制備方法,步驟如下:
1)將選廠產生的的低濃度尾礦漿通過濃密機濃密至45%,然后向其中添加堿性介質,調節尾礦漿ph值為中性,得中性尾礦漿;
2)將50%的中性尾礦漿送入尾礦壓濾系統中壓濾處理,得壓濾尾礦漿,壓濾后尾礦漿含水量為20%,其中,堿性介質由預先將石灰粉和水混合制得的飽和介質;
3)將壓濾尾礦漿與剩余的中性尾礦漿一起送入充填料漿攪拌系統中,再通過輸送計量裝置將水泥加入充填料漿攪拌系統內,直至充填料漿濃度為75%,即得全尾礦膠結充填料漿。
經檢測本實施制得的全尾礦膠結充填料漿強度為:一周2.76mpa,一月4.25mpa。
實施例2:
一種全尾礦膠結充填料漿,由水泥和尾礦組成,其中灰砂比1:8,尾礦為選礦產生的20%的低濃度尾礦漿,制得的充填料漿濃度為80%。
全尾礦膠結充填料漿的制備方法,步驟如下:
1)將選廠產生的的低濃度尾礦漿通過濃密機濃密至58%,然后向其中添加堿性介質,調節尾礦漿ph值為中性,得中性尾礦漿;
2)將60%的中性尾礦漿送入尾礦壓濾系統中壓濾處理,得壓濾尾礦漿,壓濾后尾礦漿含水量為14%,其中,堿性介質由預先將石灰粉和水混合制得的飽和介質;
3)將壓濾尾礦漿與剩余的中性尾礦漿一起送入充填料漿攪拌系統中,再通過輸送計量裝置將水泥加入充填料漿攪拌系統內,直至充填料漿濃度為80%,即得全尾礦膠結充填料漿。
經檢測本實施制得的全尾礦膠結充填料漿強度為:一周0.65mpa,一月2.26mpa。
實施例3:
一種全尾礦膠結充填料漿,由水泥和尾礦組成,其中灰砂比為1:7.6,尾礦為選礦產生的15%的低濃度尾礦漿,制得的充填料漿濃度為75.5%。
全尾礦膠結充填料漿的制備方法,步驟如下:
1)將選廠產生的的低濃度尾礦漿通過濃密機濃密至57%,然后向其中添加堿性介質,調節尾礦漿ph值為中性,得中性尾礦漿;
2)將55%的中性尾礦漿送入尾礦壓濾系統中壓濾處理,得壓濾尾礦漿,壓濾后尾礦漿含水量為16%,其中,堿性介質由預先將石灰粉和水混合制得的飽和介質;
3)將壓濾尾礦漿與剩余的中性尾礦漿一起送入充填料漿攪拌系統中,再通過輸送計量裝置將水泥加入充填料漿攪拌系統內,直至充填料漿濃度為75.5%,即得全尾礦膠結充填料漿。
經檢測本實施制得的全尾礦膠結充填料漿強度為:一周0.88mpa,一月2.45mpa。
實施例4:
一種全尾礦膠結充填料漿,由水泥和尾礦組成,其中灰砂比為1:7.2,尾礦為選礦產生的20%的低濃度尾礦漿,制得的充填料漿濃度為78.5%。
全尾礦膠結充填料漿的制備方法,步驟如下:
1)將選廠產生的的低濃度尾礦漿通過濃密機濃密至55%,然后向其中添加堿性介質,調節尾礦漿ph值為中性,得中性尾礦漿;
2)將55%的中性尾礦漿送入尾礦壓濾系統中壓濾處理,得壓濾尾礦漿,壓濾后尾礦漿含水量為17%,其中,堿性介質由預先將石灰粉和水混合制得的飽和介質;
3)將壓濾尾礦漿與剩余的中性尾礦漿一起送入充填料漿攪拌系統中,再通過輸送計量裝置將水泥加入充填料漿攪拌系統內,直至充填料漿濃度為78.5%,即得全尾礦膠結充填料漿。
經檢測本實施制得的全尾礦膠結充填料漿強度為:一周0.96mpa,一月2.53mpa。
實施例5:
一種全尾礦膠結充填料漿,由水泥和尾礦組成,其中灰砂比為1:7.9,尾礦為選礦產生的20%的低濃度尾礦漿,制得的充填料漿濃度為75%。
全尾礦膠結充填料漿的制備方法,步驟如下:
1)將選廠產生的的低濃度尾礦漿通過濃密機濃密至60%,然后向其中添加堿性介質,調節尾礦漿ph值為中性,得中性尾礦漿;
2)將50%的中性尾礦漿送入尾礦壓濾系統中壓濾處理,得壓濾尾礦漿,壓濾后尾礦漿含水量為20%,其中,堿性介質由預先將石灰粉和水混合制得的飽和介質;
3)將壓濾尾礦漿與剩余的中性尾礦漿一起送入充填料漿攪拌系統中,再通過輸送計量裝置將水泥加入充填料漿攪拌系統內,直至充填料漿濃度為75%,即得全尾礦膠結充填料漿。
經檢測本實施制得的全尾礦膠結充填料漿強度為:一周0.67mpa,一月2.38mpa。
實施例6:
一種全尾礦膠結充填料漿,由水泥和尾礦組成,其中灰砂比為1:10,尾礦為選礦產生的15%的低濃度尾礦漿,制得的充填料漿濃度為72%。
全尾礦膠結充填料漿的制備方法,步驟如下:
1)將選廠產生的的低濃度尾礦漿通過濃密機濃密至45%,然后向其中添加堿性介質,調節尾礦漿ph值為中性,得中性尾礦漿;
2)將60%的中性尾礦漿送入尾礦壓濾系統中壓濾處理,得壓濾尾礦漿,壓濾后尾礦漿含水量為10%,其中,堿性介質由預先將石灰粉和水混合制得的飽和介質;
3)將壓濾尾礦漿與剩余的中性尾礦漿一起送入充填料漿攪拌系統中,再通過輸送計量裝置將水泥加入充填料漿攪拌系統內,直至充填料漿濃度為72%,即得全尾礦膠結充填料漿。
經檢測本實施制得的全尾礦膠結充填料漿強度為:一周0.3mpa,一月2.05mpa。
實施例7:
一種全尾礦膠結充填料漿,由水泥和尾礦組成,其中灰砂比為1:5,尾礦為選礦產生的15%的低濃度尾礦漿,制得的充填料漿濃度為70%。
全尾礦膠結充填料漿的制備方法,步驟如下:
1)將選廠產生的的低濃度尾礦漿通過濃密機濃密至48%,然后向其中添加堿性介質,調節尾礦漿ph值為中性,得中性尾礦漿;
2)將40%的中性尾礦漿送入尾礦壓濾系統中壓濾處理,得壓濾尾礦漿,壓濾后尾礦漿含水量為15%,其中,堿性介質由預先將石灰粉和水混合制得的飽和介質;
3)將壓濾尾礦漿與剩余的中性尾礦漿一起送入充填料漿攪拌系統中,再通過輸送計量裝置將水泥加入充填料漿攪拌系統內,直至充填料漿濃度為70%,即得全尾礦膠結充填料漿。
經檢測本實施制得的全尾礦膠結充填料漿強度為:一周2.63mpa,一月4.14mpa。
實施例8:
一種全尾礦膠結充填料漿,由水泥和尾礦組成,其中灰砂比為1:9,尾礦為選礦產生的20%的低濃度尾礦漿,制得的充填料漿濃度為74%。
全尾礦膠結充填料漿的制備方法,步驟如下:
1)將選廠產生的的低濃度尾礦漿通過濃密機濃密至40%,然后向其中添加堿性介質,調節尾礦漿ph值為中性,得中性尾礦漿;
2)將40%的中性尾礦漿送入尾礦壓濾系統中壓濾處理,得壓濾尾礦漿,壓濾后尾礦漿含水量為18%,其中,堿性介質由預先將石灰粉和水混合制得的飽和介質;
3)將壓濾尾礦漿與剩余的中性尾礦漿一起送入充填料漿攪拌系統中,再通過輸送計量裝置將水泥加入充填料漿攪拌系統內,直至充填料漿濃度為74%,即得全尾礦膠結充填料漿。
經檢測本實施制得的全尾礦膠結充填料漿強度為:一周2.44mpa,一月3.95mpa。
實施例9:
一種全尾礦膠結充填料漿,由水泥和尾礦組成,其中灰砂比為1:7,尾礦為選礦產生的15%的低濃度尾礦漿,制得的充填料漿濃度為76%。
全尾礦膠結充填料漿的制備方法,步驟如下:
1)將選廠產生的的低濃度尾礦漿通過濃密機濃密至50%,然后向其中添加堿性介質,調節尾礦漿ph值為中性,得中性尾礦漿;
2)將45%的中性尾礦漿送入尾礦壓濾系統中壓濾處理,得壓濾尾礦漿,壓濾后尾礦漿含水量為12%,其中,堿性介質由預先將石灰粉和水混合制得的飽和介質;
3)將壓濾尾礦漿與剩余的中性尾礦漿一起送入充填料漿攪拌系統中,再通過輸送計量裝置將水泥加入充填料漿攪拌系統內,直至充填料漿濃度為76%,即得全尾礦膠結充填料漿。
經檢測本實施制得的全尾礦膠結充填料漿強度為:一周0.51mpa,一月2.22mpa。
以上實施例僅用以說明本發明的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。