一種長距離輸送磷石膏膠凝料漿填充礦山井巷的方法
【專利摘要】本發明公開了一種長距離輸送磷石膏膠凝料漿填充礦山井巷的方法，其包括管道安裝、配制磷石膏膠凝料漿以及輸送磷石膏膠凝料漿三大步驟，在安裝管道時，要求嚴格控制管道的坡度和彎度；配制磷石膏膠凝料漿時，先將磷石膏與工業水混合制漿，然后再加入磷石膏膠凝劑，調整好磷石膏膠凝料漿的粘度和pH值；輸送磷石膏膠凝料漿時，必須在4h內將配制好的磷石膏膠凝料漿全部打入管道進行輸送，輸送過程中，控制好管道的流量以及管道內的壓力。本發明將磷石膏膠凝料漿輸送距離提高至20km，實現了長距離輸送磷石膏膠凝料漿，不僅輸送量大、輸送周期短，而且運行穩定、安全，節約了大量的人力和物力。
【專利說明】一種長距離輸送磷石膏膠凝料漿填充礦山井巷的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及運輸【技術領域】，特別是涉及一種長距離輸送磷石膏膠凝料漿填充礦山井巷的方法。
【背景技術】
[0002]在磷酸生產過程中，每生產一噸P2O5副產五噸磷石膏，中型磷酸生產企業每年年副產磷石膏約為350萬噸。如此多的磷石膏不僅需要一個較大的堆渣場，而且還會造成水源污染。目前，最常用最有效的解決磷石膏堆放問題的方法是將磷酸膏用來回填礦坑。據統計，在未采用磷石膏來回填礦山井巷時，礦山井巷充填成本占采礦的1/3，而充填物料又占充填成本的80%，用磷石膏來填充礦山井巷，填充成本約占采礦成本的1/5，不僅節約了填充成本，而且提高了三廢利用率，減少了環保污染。但是，由于磷石膏膠凝劑充填料粘度高、沉降快、凝結快、細顆粒多、易堵管、難清理等因素，目前，常用的方法是采用混合物料車間通過長距離汽車運輸至礦區，就近礦洞建立充填站，用泵輸送至井巷等流程完成充填。汽車運輸從磷石膏堆場到充填站一般有30公里左右的路程，大部分為盤山公路。運輸磷石膏的車是普通的雙橋車無密封易揚塵、運磷石膏膠凝劑的車雖是槽車有密封但車身長在盤山公路上駕駛存在較大的道路運輸和交通安全隱患，且磷石膏膠凝劑入庫用鏟車倒運、篩分充滿了揚塵和噪音，對配漿環境、人員、設備都存在較大的安全和污染隱患。采用管道運輸，充填站因其磷石膏和磷石膏膠凝劑配比比例和管道坡度、彎度、材質設計選用不合理，經常發生堵塞管道，造成設備超壓、電機超負荷等設備安全運行隱患且管道堵塞后無法清洗只有破壞性拆除，管道浪費較大、成本較高、生產連續性低、設備及人員存在較大的安全生產運行隱患。目前，采用管道運輸，最遠只能輸送2.8km。
[0003]通過在網上檢索，涉及到磷石膏處理的專利有很多，但并未檢索到關于將磷石膏用管道長距離輸送去填充礦山井巷方面的專利文獻或者報道。
【發明內容】
[0004]有鑒于此，本發明的目的是提供一種長距離輸送磷石膏膠凝料漿填充礦山井巷的方法，以克服現有技術運輸磷石膏的成本高、給環境帶來污染且運輸效率低下而存在的不足。
[0005]本發明通過以下技術方案解決上述技術問題:
[0006]一種長距離輸送磷石膏膠凝料漿填充礦山井巷的方法，包括以下步驟:
[0007](I)管道安裝:安裝管道時，保證管道的坡度小于或等于10%、彎度大于或等于20*D ；
[0008](2)配制磷石膏膠凝料漿:先將濕法磷酸生產的磷石膏與工業水按45-60:40-55的質量比混合制漿，然后再加入磷石膏膠凝劑，按質量比為磷石膏膠凝劑:磷石膏料漿=1-2:100的量添加，將其配制成粘度為22.170-24.735cp的磷石膏膠凝料漿，并控制磷石膏膠凝料漿的PH值為8-10 ；[0009](3)輸送磷石膏膠凝料漿:在0〈t ( 4h內將配制好的磷石膏膠凝料漿全部打入管道進行輸送，輸送過程中，保證磷石膏膠凝料漿的流量為133-200m3/h、管道內的壓力為30_75baro
[0010]所述管道的坡度為1_9%、彎度大于或等于50*D。
[0011]所述磷石膏與工業水的質量比為1:1。
[0012]所述的步驟(3)中，磷石膏膠凝料漿配制好后在3h內全部打入管道進行輸送。
[0013]所述的步驟(3)中，磷石膏膠凝料漿配制好后在2h內全部打入管道進行輸送。
[0014]所述的磷石膏膠凝料漿在管道內的流量控制為150-190m3/h。
[0015]所述的磷石膏膠凝料漿在輸送過程中，管道內的壓力控制為50_70bar。
[0016]所述的磷石膏膠凝料漿的pH值控制為8-10。
[0017]本發明的有益效果在于:
[0018]1.該磷石膏膠凝料漿的臨界淤積流量為133m3/h，本發明通過控制磷石膏膠凝料漿在管道內的流量大于臨界淤積流量，有效的防止了磷石膏膠凝料漿在管道內淤積，確保管道的暢通，實現了 長距離輸送磷石膏，輸送距離長達20km。
[0019]2.因管道壓力小于30bar時管道的脈沖力量較大容易使用管道產生較大振動破壞管箍及損壞管道還易造成安全隱患，本發明通過控制管道內的壓力為30bar以上，有效避免了因管道內的脈沖力量較大時，容易使管道產生較大振動破壞管道而帶來的安全隱
[0020]3.用管道密封輸送磷石膏，不會造成揚塵和環境污染。
[0021]4.使用管道進行長距離輸送，不僅輸送量大、輸送周期短，而且運行穩定、安全，節約了大量的人力和物力。
【具體實施方式】
[0022]為了方便本領域的技術人員理解，下面將結合實施例對本發明做進一步的描述。實施例僅僅是對該發明的舉例說明，不是對本發明的限定，實施例中未作具體說明的步驟均是已有技術，在此不做詳細描述。
[0023]本發明所述坡度的表示方法是用百分比法，其計算公式為:坡度=(高程差/水平距離)*100%。其中，高程差是指管道兩個端點的高度差，水平距離是指管道兩端點間的水平距離。
[0024]本發明所述的彎度是以管道的直徑來表示的，例如本發明所述的20*D，D為管道的直徑，其表示的意思是管道的彎度為管道直徑的20倍。
[0025]實施例一
[0026]在生產車間排放磷石膏的皮帶上設置一個分料器，將濕法磷酸生產的磷石膏取
4.5噸磷石膏粉加到攪拌槽中，然后向攪拌槽中加入5.5噸水攪拌lh，使磷石膏粉與水均勻混合；然后通過攪拌槽中的泵將磷石膏料漿打入到配漿槽中，接著往配漿槽中添加磷石膏膠凝劑100kg，將磷石膏料漿配制成賓漢塑性粘度為22.170cp的磷石膏膠凝料漿，調整該磷石膏膠凝料漿的PH值為8，此時，磷石膏膠凝料漿的屈服應力為2.145dyn/cm2 ;再通過喂料泵在4h內將磷石膏膠凝料漿全部輸送至往復隔膜泵的進口端，由往復隔膜泵將磷石膏膠凝料漿加壓后打入管道中，往復隔膜泵的出口端設有壓力表，通過該壓力表隨時監測該隔膜泵的出口壓力，從而控制管道內的壓力為30bar，控制磷石膏膠凝料漿的流量為133m3/ho所述管道是型號為型號為DN200-PN64、材質為X52的低合金高耐磨鋼的管道，安裝該管道時，控制該管道的坡度為10%，彎度為20*D，在該管道的終端安裝有存儲槽，磷石膏膠凝料漿輸送到管道終端后存儲在存儲槽中；最后根據不同井巷填充需求不同，再用管道將該磷石膏膠凝料漿輸送至需要填充的井巷進行填充即可。
[0027]實施例二
[0028]在生產車間排放磷石膏的皮帶上設置一個分料器，將濕法磷酸生產的磷石膏，取6噸磷石膏粉加到攪拌槽中，然后向攪拌槽中加入4噸水攪拌2h，使磷石膏粉與水均勻混合；然后通過攪拌槽中的泵將磷石膏料漿打入到配漿槽中，接著往配漿槽中添加磷石膏膠凝劑150kg，將磷石膏料漿配制成賓漢塑性粘度為23.365cp的磷石膏膠凝料漿，調整該磷石膏膠凝料漿的PH值為10，此時，磷石膏膠凝料漿的屈服應力為2.655dyn/cm2 ;再通過喂料泵在3h內將磷石膏膠凝料漿全部輸送至往復隔膜泵的進口端，由往復隔膜泵將磷石膏膠凝料漿加壓后打入管道中，往復隔膜泵的出口端設有壓力表，通過該壓力表隨時監測該隔膜泵的出口壓力，從而控制管道內的壓力為75bar，控制磷石膏膠凝料漿的流量為200m3/h。所述管道是型號為型號為DN200-PN64、材質為X52的低合金高耐磨鋼的管道，安裝該管道時，控制該管道的坡度為1%，彎度為100*D，在該管道的終端安裝存儲槽，磷石膏膠凝料漿輸送到管道終端后存儲在存儲槽中；最后根據不同井巷填充需求不同，再用管道將該磷石膏膠凝料漿輸送至需要填充的井巷進行填充即可。
[0029]實施例三
[0030]在生產車間排放磷石膏的皮帶上設置一個分料器，將濕法磷酸生產的磷石膏，取5噸磷石膏粉加到攪拌槽中，然后向攪拌槽中加入5噸水攪拌1.5h，使磷石膏粉與水均勻混合；然后通過攪拌槽中的泵將磷石膏料漿打入到配漿槽中，接著往配漿槽中添加磷石膏膠凝劑200kg，將磷石膏料漿配制成賓漢塑性粘度為24.735cp的磷石膏膠凝料漿，調整該磷石膏膠凝料漿的PH值為9，此時，磷石膏膠凝料漿的屈服應力為2.356dyn/cm2 ;再通過喂料泵在2h內將磷石膏膠凝料漿全部輸送至往復隔膜泵的進口端，由往復隔膜泵將磷石膏膠凝料漿加壓后打入管道中，往復隔膜泵的出口端設有壓力表，通過該壓力表隨時監測該隔膜泵的出口壓力，從而控制管道內的壓力為50bar，控制磷石膏膠凝料漿的流量為150m3/h。所述管道是型號為型號為DN200-PN64、材質為X52的低合金高耐磨鋼的管道，安裝該管道時，控制該管道的坡度為6%，彎度為80*D，在該管道的終端安裝存儲槽，磷石膏膠凝料漿輸送到管道終端后存儲在存儲槽中；最后根據不同井巷填充需求不同，再用管道將該磷石膏膠凝料漿輸送至需要填充的井巷進行填充即可。
[0031]實施例四
[0032]在生產車間排放磷石膏的皮帶上設置一個分料器，將濕法磷酸生產的磷石膏，取
4.8噸磷石膏粉加到攪拌槽中，然后向攪拌槽中加入5噸水攪拌1.8h，使磷石膏粉與水均勻混合；然后通過攪拌槽中的泵將磷石膏料漿打入配漿槽中，接著往配漿槽中添加磷石膏膠凝劑180kg，將磷石膏料漿配制成賓漢塑性粘度為24.293cp的磷石膏膠凝料漿，調整該磷石膏膠凝料漿的PH值為9，此時，磷石膏膠凝料漿的屈服應力為2.356dyn/cm2 ;再通過喂料泵在1.5h內將磷石膏膠凝料漿輸送至往復隔膜泵的進口端，由往復隔膜泵將磷石膏膠凝料漿加壓后打入管道中，往復隔膜泵的出口端設有壓力表，通過該壓力表隨時監測該隔膜泵的出口壓力，從而控制管道內的壓力為70bar，控制磷石膏膠凝料漿的流量為190m3/h。該管道是型號為型號為DN200-PN64、材質為X52的低合金高耐磨鋼的管道，安裝該管道時，控制該管道的坡度為5%，彎度為80*D，在該管道的終端安裝存儲槽，磷石膏膠凝料漿輸送到管道終端后存儲在存儲槽中；最后根據不同井巷填充需求不同，再用管道將該磷石膏膠凝料漿輸送至需要填充的井巷進行填充即可。
[0033]本發明的發明人通過不斷的試驗，上述四個實施例中，用實施例一所述的方法輸送磷石膏，輸送距離為14km時，能夠正常輸送，超過14km后，磷石膏膠凝料漿開始在管道內淤積，堵塞管道。實施例二正常輸送距離為18km。實施例三和實施例四的正常輸送距離為20km。實施例一的輸送距離比實施例二、實施例三、實施例四短，其原因主要有三點:一是由于實施例一在4h內將配制好的磷石膏膠凝料漿打入管道，使得磷石膏膠凝料漿沉降時間過長，影響后面的輸送，原因是配制好的磷石膏膠凝料漿在4h后被穿透困難，影響開機；二是磷石膏膠凝料漿的流量偏低，容易造成磷石膏膠凝料漿在管道內淤積；三是管道彎度偏低，不利于磷石膏膠凝料漿的輸送。實施例二輸送距離比實施例三、四短的原因是因為在3h內將配制好的磷石膏膠凝料漿打入管道，使磷石膏膠凝料漿沉降時間偏長。實驗表明，在2h內將配制好的磷石膏膠凝料漿全部打入管道輸送不會影響機械的正常運作。實施例三和實施例四為本發明的最佳實施例。
【權利要求】
1.一種長距離輸送磷石膏膠凝料漿填充礦山井巷的方法，其特征在于:包括以下步驟: (O管道安裝:安裝管道時，保證管道的坡度小于或等于10%、彎度大于或等于20*D ； (2)配制磷石膏膠凝料漿:先將濕法磷酸生產的磷石膏與工業水按45-60:40-55的質量比混合制漿，然后再加入磷石膏膠凝劑，按質量比為磷石膏膠凝劑:磷石膏料漿=1-2:100的量添加，將其配制成粘度為22.170-24.735cp的磷石膏膠凝料漿，并控制磷石膏膠凝料漿的PH值為8-10 ； (3)輸送磷石膏膠凝料漿:在0〈t( 4h內將配制好的磷石膏膠凝料漿全部打入管道進行輸送，輸送過程中，保證磷石膏膠凝料漿的流量為133-200m3/h、管道內的壓力為30_75baro
2.如權利要求1所述的長距離輸送磷石膏膠凝料漿填充井巷的方法，其特征在于:所述管道的坡度為1_9%、彎度大于或等于50*D。
3.如權利要求1所述的長距離輸送磷石膏膠凝料漿填充井巷的方法，其特征在于:所述磷石骨與工業水的質量比為1:1。
4.如權利要求1所述的長距離輸送磷石膏膠凝料漿填充井巷的方法，其特征在于:所述的步驟(3)中，磷石膏膠凝料漿配制好后在3h內全部打入管道進行輸送。
5.如權利要求1所述的長距離輸送磷石膏膠凝料漿填充井巷的方法，其特征在于:所述的步驟(3)中，磷石膏膠凝料漿配制好后在2h內全部打入管道進行輸送。
6.如權利要求1所述的長距離輸送磷石膏膠凝料漿填充井巷的方法，其特征在于:所述的磷石膏膠凝料漿在管道內的流量控制為150-190m3/h。
7.如權利要求1所述的長距離輸送磷石膏膠凝料漿填充井巷的方法，其特征在于:所述的磷石膏膠凝料漿在輸送過程中，管道內的壓力控制為50-70bar。
8.如權利要求1所述的長距離輸送磷石膏膠凝料漿填充井巷的方法，其特征在于:所述的磷石膏膠凝料漿的PH值控制為8-10。
【文檔編號】F17D1/14GK103925472SQ201410113414
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年3月25日 優先權日:2014年3月25日
【發明者】楊龍, 廖川, 張衛紅, 藺忠建, 楊明, 楊正毅, 諶洪建, 孫坤, 張士華, 吳俊良 申請人:貴陽中化開磷化肥有限公司