在線(xiàn)機(jī)械強(qiáng)制濃縮全尾砂的方法及裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種在線(xiàn)機(jī)械強(qiáng)制濃縮全尾砂的方法及裝置，其中方法包括以下步驟：水力旋流器對(duì)選廠排出的全尾砂漿進(jìn)行分級(jí)，產(chǎn)生粗粒級(jí)的底流和細(xì)粒級(jí)的溢流；細(xì)粒級(jí)的溢流進(jìn)入臥式螺旋離心機(jī)，經(jīng)過(guò)高速離心脫水后，高濃度砂漿由臥式螺旋離心機(jī)的固相出口排入砂倉(cāng)，溢流由液相出口返回選礦車(chē)間；粗粒級(jí)的底流直接卸到砂倉(cāng)內(nèi)。本發(fā)明采用機(jī)械強(qiáng)制濃縮手段，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)制漿，生產(chǎn)能力大；全尾砂濃縮脫水后，溢流上清液濃度小于3%，可作為選廠生產(chǎn)用水；全尾砂漿質(zhì)量濃度達(dá)65%左右，滿(mǎn)足充填站直接造漿要求，有效地解決了尾礦及廢水的排放問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】在線(xiàn)機(jī)械強(qiáng)制濃縮全尾砂的方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于礦山充填系統(tǒng)中的全尾砂料漿的制備，尤其涉及一種在線(xiàn)機(jī)械強(qiáng)制濃縮全尾砂的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)的礦山企業(yè)是排出固體廢料和廢水最多的單位之一。礦石的開(kāi)采帶來(lái)一系列環(huán)境問(wèn)題，如廢石場(chǎng)的泥石流問(wèn)題、尾礦庫(kù)滲漏問(wèn)題。充填采礦法具有回采率高、作業(yè)安全、對(duì)地表生態(tài)環(huán)境破壞較小等優(yōu)點(diǎn)，而全尾砂膠結(jié)充填可以部分解決礦山開(kāi)采尾礦排放問(wèn)題，是充分利用尾礦資源發(fā)展節(jié)地、節(jié)能、節(jié)材和環(huán)保利廢的直接有效途徑。
[0003]充填體的強(qiáng)度是實(shí)現(xiàn)安全開(kāi)采的基礎(chǔ)，充填料漿的制備是確保充填體強(qiáng)度的前提。選礦廠排出的全尾砂漿濃度基本在20%左右，且細(xì)粒級(jí)含量較高。以武鋼大冶鐵礦為例，粒徑-38.5 μ m約占60%以上，屬于超細(xì)全尾砂。
[0004]實(shí)現(xiàn)全尾砂高效濃縮脫水是實(shí)現(xiàn)全尾砂膠結(jié)充填的關(guān)鍵技術(shù)，國(guó)內(nèi)主要以高效濃密機(jī)及真空過(guò)濾機(jī)對(duì)全尾砂進(jìn)行脫水處理，依靠絮凝劑改變沉降速度而產(chǎn)生“高效”的濃密機(jī)。高效濃密機(jī)具有處理能力大等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也存在一些不足:一是需要通過(guò)添加絮凝劑及助凝劑實(shí)現(xiàn)濃密機(jī)的高效化，藥劑的使用增加了生產(chǎn)成本；二是黑色金屬礦選礦廠的處理能力一般比較大，尾礦濃度比較低，而現(xiàn)生產(chǎn)的高效濃密機(jī)規(guī)格比較小，無(wú)法滿(mǎn)足黑色金屬礦山處理量大的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中實(shí)現(xiàn)全尾砂高效濃縮脫水成本較高，且不能滿(mǎn)足黑色金屬礦山處理量大的缺陷，提供一種在線(xiàn)機(jī)械強(qiáng)制濃縮全尾砂的方法及裝置。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
提供一種在線(xiàn)機(jī)械強(qiáng)制濃縮全尾砂的方法，包括以下步驟:
水力旋流器對(duì)選廠排出的全尾砂漿進(jìn)行分級(jí)，產(chǎn)生粗粒級(jí)的底流和細(xì)粒級(jí)的溢流；所述細(xì)粒級(jí)的溢流進(jìn)入臥式螺旋離心機(jī)，經(jīng)過(guò)高速離心脫水后，高濃度砂漿由臥式螺旋離心機(jī)的固相出口排入砂倉(cāng)，溢流由液相出口返回選礦車(chē)間；
所述粗粒級(jí)的底流直接卸到砂倉(cāng)內(nèi)。
[0007]本發(fā)明所述的方法中，所述細(xì)粒級(jí)的溢流進(jìn)入臥式螺旋離心機(jī)的過(guò)程具體為:溢流由水力旋轉(zhuǎn)器的分礦箱的溢流管進(jìn)入臥式螺旋離心機(jī)的進(jìn)料口，在溢流進(jìn)入進(jìn)料口途中，打入絮凝劑。
[0008]本發(fā)明所述的方法中，所述絮凝劑為溶液濃度為0.1-0.2%的LY637陰離子聚丙烯酰胺高分子溶液。
[0009]本發(fā)明所述的方法中，所述絮凝劑在稀釋槽中配置，所述稀釋槽中設(shè)置槳式攪拌機(jī)。[0010]本發(fā)明所述的方法中，若水力旋流器產(chǎn)生大量的細(xì)粒級(jí)的溢流，則通過(guò)兩臺(tái)或者多臺(tái)臥式螺旋離心機(jī)對(duì)溢流進(jìn)行脫水處理。
[0011]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的另一技術(shù)方案是:
提供一種在線(xiàn)機(jī)械強(qiáng)制濃縮全尾砂的裝置，包括水力旋流器和臥式螺旋離心機(jī)，所述水力旋流器置于砂倉(cāng)頂部，所述水力旋流器和所述臥式螺旋離心機(jī)之間的管道上設(shè)有管道泵；所述臥式螺旋離心機(jī)的固相出口與砂倉(cāng)頂部連接，液相出口的溢流通過(guò)回流槽返回選礦車(chē)間。
[0012]本發(fā)明所述的裝置中，所述臥式螺旋離心機(jī)下部設(shè)有減震器。
[0013]本發(fā)明所述的裝置中，該裝置還包括稀釋槽，所述稀釋槽中設(shè)置槳式攪拌機(jī)。
[0014]本發(fā)明所述的裝置中，該裝置中設(shè)有兩臺(tái)或者多臺(tái)臥式螺旋離心機(jī)。
[0015]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:本發(fā)明通過(guò)水力旋流器對(duì)選廠排出的全尾砂漿進(jìn)行分級(jí)，其產(chǎn)生的細(xì)粒級(jí)的溢流進(jìn)入臥式螺旋離心機(jī)，經(jīng)過(guò)高速離心脫水后，高濃度砂漿由固相出口排入砂倉(cāng)，溢流由液相出口返回選礦車(chē)間；水力旋流器產(chǎn)生的粗粒級(jí)的底流直接卸到砂倉(cāng)內(nèi)。本發(fā)明采用機(jī)械強(qiáng)制濃縮手段，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)制漿，生產(chǎn)能力大；全尾砂濃縮脫水后，溢流上清液濃度小于3%，可作為選廠生產(chǎn)用水；全尾砂漿質(zhì)量濃度達(dá)65%左右，滿(mǎn)足充填站直接造漿要求，有效地解決了尾礦及廢水的排放問(wèn)題。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中:
圖1是本發(fā)明實(shí)施例整個(gè)充填系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例在線(xiàn)機(jī)械強(qiáng)制濃縮全尾砂的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明實(shí)施例在線(xiàn)機(jī)械強(qiáng)制濃縮全尾砂的礦漿流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]本發(fā)明將全尾砂砂漿由選廠泵送至充填站，經(jīng)充填站砂倉(cāng)頂部的一臺(tái)水力旋流器和兩臺(tái)臥式螺旋卸料固液分離離心機(jī)進(jìn)行兩步驟的濃縮脫水，高濃度尾砂流入砂倉(cāng)進(jìn)行造漿，溢流可直接返回選礦車(chē)間。本發(fā)明采用機(jī)械強(qiáng)制濃縮手段，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)制漿，生產(chǎn)能力大；全尾砂濃縮脫水后，溢流上清液濃度小于3%，可作為選廠生產(chǎn)用水；全尾砂漿質(zhì)量濃度達(dá)64.92%，滿(mǎn)足充填站直接造漿要求，有效地解決了尾礦及廢水的排放問(wèn)題。
[0019]如圖1和圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例在線(xiàn)機(jī)械強(qiáng)制濃縮全尾砂的裝置，包括水力旋流器I和臥式螺旋離心機(jī)2，水力旋流器I置于砂倉(cāng)3頂部，水力旋流器I和臥式螺旋離心機(jī)2之間的管道上設(shè)有管道泵4 ;臥式螺旋離心機(jī)2的固相出口 23與砂倉(cāng)I頂部連接，液相出口 22的溢流通過(guò)回流槽5返回選礦車(chē)間。若水力旋流器產(chǎn)生大量的細(xì)粒級(jí)的溢流，則通過(guò)兩臺(tái)或者多臺(tái)臥式螺旋離心2機(jī)對(duì)溢流進(jìn)行脫水處理。
[0020]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，臥式螺旋離心機(jī)2下部設(shè)有減震器21。
[0021]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該裝置還包括稀釋槽(圖中未示出)，稀釋槽中設(shè)置槳式攪拌機(jī)。
[0022]采用上述裝置在線(xiàn)機(jī)械強(qiáng)制濃縮全尾砂的方法，包括以下步驟:
S1、水力旋流器I對(duì)選廠排出的全尾砂漿進(jìn)行分級(jí)，產(chǎn)生粗粒級(jí)的底流和細(xì)粒級(jí)的溢流；如圖1所示，全尾砂漿來(lái)自于選廠的地面礦漿池6，可通過(guò)泵和管道輸送至倉(cāng)頂?shù)乃π髌鱅。
[0023]S2、細(xì)粒級(jí)的溢流進(jìn)入臥式螺旋離心機(jī)2，經(jīng)過(guò)高速離心脫水后，高濃度砂漿由臥式螺旋離心機(jī)2的固相出口 23排入砂倉(cāng)，溢流由液相出口 22返回選礦車(chē)間；
S3、粗粒級(jí)的底流直接卸到砂倉(cāng)3內(nèi)。
[0024]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，細(xì)粒級(jí)的溢流進(jìn)入臥式螺旋離心機(jī)的過(guò)程具體為:溢流由水力旋轉(zhuǎn)器的分礦箱12的溢流管11進(jìn)入臥式螺旋離心機(jī)2的進(jìn)料口 24，在溢流進(jìn)入進(jìn)料口 24途中，根據(jù)礦石性質(zhì)，可選擇性打入絮凝劑。生產(chǎn)實(shí)際中，如果臥式螺旋離心機(jī)的溢流達(dá)到了 3%以下，就可以不添加絮凝劑。
[0025]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，絮凝劑為溶液濃度為0. 0.2%的LY637陰離子聚丙烯酰胺高分子溶液。
[0026]絮凝劑在稀釋槽中配置，稀釋槽中設(shè)置槳式攪拌機(jī)。
[0027]若水力旋流器I產(chǎn)生大量的細(xì)粒級(jí)的溢流，則通過(guò)兩臺(tái)或者多臺(tái)臥式螺旋離心機(jī)2對(duì)溢流進(jìn)行脫水處理。
[0028]如圖3所示，本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，可根據(jù)尾礦礦漿量選用水力旋流器，若選礦尾礦泵站單泵輸送尾礦礦漿量為160m3/h，則選用三臺(tái)水力旋流器(兩用一備)，還有兩臺(tái)臥式螺旋固液分離離心機(jī)，可滿(mǎn)足處理需求。
[0029]選用WDS-350型水力旋流器，直徑350mm，給料口直徑100mm，溢流口直徑115mm，錐角20°，給礦壓力0.06-0.08MPa,計(jì)算得礦漿處理能力V=6(Tl60m3/h。選用LW-720A固液分離離心機(jī)，其處理能力為4(TllO m3/h，則兩臺(tái)固液分離離心機(jī)的處理能力最大可達(dá)220m3/h0
[0030]以濃度為20%的細(xì)粒級(jí)全尾砂為例，全尾砂漿由選廠直接進(jìn)入水力旋流器進(jìn)行分級(jí)，底流濃度為60%，產(chǎn)率為31.34%，可直接排入砂倉(cāng)，溢流濃度為16%，產(chǎn)率為68.66%，流入固液分離離心機(jī)。溢流由旋流器分礦箱溢流管經(jīng)進(jìn)料口途中可選擇性打入絮凝劑，可加速全尾砂絮凝沉降效果，提高離心機(jī)工作效率。在稀釋槽中配置溶液濃度為0. .2%的LY637陰離子聚丙烯酰胺高分子絮凝劑溶液，稀釋槽內(nèi)配置槳式攪拌機(jī)，絮凝劑單耗控制在l(Tl2g/t，保證連續(xù)供給。經(jīng)過(guò)固液分離離心機(jī)液相排料濃度為3%，產(chǎn)率為10.89%，返回選礦車(chē)間再利用，固相排料濃度可達(dá)68%，產(chǎn)率為57.77%，直接排入砂倉(cāng)。綜合旋流器底流，砂倉(cāng)內(nèi)砂漿最終濃度可達(dá)64.92%,處理尾砂能力為干重32.90t/h。
[0031]若選礦尾礦泵站單泵輸送尾礦礦漿量為160m3/h，經(jīng)過(guò)計(jì)算，當(dāng)選礦尾礦輸送的礦漿濃度為20%時(shí)，經(jīng)過(guò)水力旋流器及臥式螺旋固液分離離心機(jī)后，礦漿濃度可達(dá)64.92%，滿(mǎn)足充填造漿需求。
[0032]采用上述全尾砂強(qiáng)制機(jī)械濃縮方法，充填站連續(xù)生產(chǎn)能力可達(dá)50m3/h，灰砂比1:8時(shí)，充填料漿濃度可達(dá)65%左右，經(jīng)充填站現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，充填試件28天強(qiáng)度可達(dá)2.3MPa，滿(mǎn)足分段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法對(duì)充填體強(qiáng)度的要求。
[0033]綜上，本發(fā)明的水力旋流器對(duì)尾砂進(jìn)行分級(jí)，分出粗粒級(jí)和細(xì)粒級(jí)；旋流器的溢流(細(xì)粒級(jí))給入臥式螺旋離心機(jī)，旋流器的底流(粗粒級(jí))和臥式螺旋離心機(jī)的固相排渣直接卸到充填站立式砂倉(cāng)內(nèi)；臥式螺旋離心機(jī)低濃度的排液(水)從砂倉(cāng)頂部溢流槽返回選礦車(chē)間再利用，有效地解決了尾礦及廢水的排放問(wèn)題。
[0034]應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種在線(xiàn)機(jī)械強(qiáng)制濃縮全尾砂的方法，其特征在于，包括以下步驟: 水力旋流器對(duì)選廠排出的全尾砂漿進(jìn)行分級(jí)，產(chǎn)生粗粒級(jí)的底流和細(xì)粒級(jí)的溢流； 所述細(xì)粒級(jí)的溢流進(jìn)入臥式螺旋離心機(jī)，經(jīng)過(guò)高速離心脫水后，高濃度砂漿由臥式螺旋離心機(jī)的固相出口排入砂倉(cāng)，溢流由液相出口返回選礦車(chē)間； 所述粗粒級(jí)的底流直接卸到砂倉(cāng)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述細(xì)粒級(jí)的溢流進(jìn)入臥式螺旋離心機(jī)的過(guò)程具體為:溢流由水力旋轉(zhuǎn)器的分礦箱的溢流管進(jìn)入臥式螺旋離心機(jī)的進(jìn)料口，在溢流進(jìn)入進(jìn)料口途中，打入絮凝劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述絮凝劑為溶液濃度為0. 0.2%的LY637陰離子聚丙烯酰胺高分子溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述絮凝劑在稀釋槽中配置，所述稀釋槽中設(shè)置槳式攪拌機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，若水力旋流器產(chǎn)生大量的細(xì)粒級(jí)的溢流，則通過(guò)兩臺(tái)或者多臺(tái)臥式螺旋離心機(jī)對(duì)溢流進(jìn)行脫水處理。
6.一種在線(xiàn)機(jī)械強(qiáng)制濃縮全尾砂的裝置，其特征在于，包括水力旋流器和臥式螺旋離心機(jī)，所述水力旋流器置于砂倉(cāng)頂部，所述水力旋流器和所述臥式螺旋離心機(jī)之間的管道上設(shè)有管道泵；所述臥式螺旋離心機(jī)的固相出口與砂倉(cāng)頂部連接，液相出口的溢流通過(guò)回流槽返回選礦車(chē)間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述臥式螺旋離心機(jī)下部設(shè)有減震器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括稀釋槽，所述稀釋槽中設(shè)置槳式攪拌機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，該裝置中設(shè)有兩臺(tái)或者多臺(tái)臥式螺旋離心機(jī)。
【文檔編號(hào)】B03B9/06GK103433126SQ201310380905
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】張興才, 周家祥, 吳姍, 張亞朋, 程伊金, 王開(kāi)喜 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司