苏联铅锌矿山的尾砂充填料制备工艺.pdf

苏联铅锌矿山的尾砂充填料制备工艺 长 沙有 色冶金设 计研究院 牧阳 提要 本文开绍苏 联列宁诺戈尔斯克和阿奇赛两十多盒属公司分级 尾砂和全尾砂的充 填抖制备工艺 最近 几年 ，苏 联铅锌矿 山采 出矿石的铅 锌含量约 1 2 5 万 t ， 仅次于加拿大 1 9 8 8 年为 1 7 0 万t ，居世界 第二位 “ 。但 开采 品位仅 为 3％，因此苏联 铅锌 矿石开采量并不 比加 拿大低。 苏联铅锌矿 山主要为地下开采， 且充 填 法 的比例逐年上升， 1 9 7 年的比重为2 0 ． 5 ％ 含嗣后充 填，1 9 8 0 年 主要 铅锌地哈 萨 克 斯坦铅锌 矿的充填法 比重 达到5 6 ％，1 9 8 6 年达到6 4 列宁诺戈尔斯克多金属公司是最先使用 尾 砂充填 的企业之一 。它所属 的里杰尔矿首 先在 3 0 年代就 试验过尾 砂充填 ，1 9 6 6 年开始 大规模使用 。该公司的共青团4 0 周 年和季 申 斯克两矿也分 - fi 9 8 e 年和1 9 7 0 年使 用尾 砂 充填 工艺 。 目前 该公司的矿 山充填法 比重 已 达4 5 ％， 而且 还在 继续上升。 阿奇赛多金属 公司 1 9 8 0 年嗣后充 填 和 充 填 法 比 重 已 达 5 7 ． 3 “ ， 该公 司 1 9 7 7 年 1 9 7 9 年进行了 全 尾 砂胶结充填 工艺的研 究，并建 成一套年生 产能力 达3 0 万m 的充填系统， 后来 又 新 建 2套类似系统 。这 两家公司 制备 好的充填料 重量浓度均在 8 0 ％左右。 一 、分级尾砂充 填 3 ’ 4 ] 共 青团4 0 周 年矿利用选厂新 鲜尾 砂制备 充填料 见图 1 。 来 自选厂总尾 砂管道 的尾 砂， 其浓度为 2 0 2 5 ％。经直径为2 9 ram管道 自流 入2台 l p T 4 0 0 ／4 0 砂泵 的槽 池 中 图1 中的 I 。 由此 泵送 至2 对r L I 5 0 0 水力旋 流器 中 图l 中 的 I ，其溢流排至尾矿池，而重量浓度达 图1 共青团4 0 闰年矿充壤料嘲‘工艺流程 I 一 选矿厂I一新尾矿韧步加工站；I一中间转运泵站；F -- 充填站；1 --Fp T 4 o o ／ 4 o j 2 槽池； 3 一r U‘ 5 0 o 水力旋流器；4 --s o t 阃7 且泥仓f 5 一i 0 o t 水诧储仓；6 一‘ o t 水祀供给仓 一c B 一 7 l A水泥计量器；8 -- 缝隙式尾砂浆 量计g 一液压式密度计，1 o 一旋混偶合机 儿一ⅡP 一 1 0 2 5 M放射性同证索密度计1 2 m充填管道 有 色矿 山一l 9 9 1 ． 2本篇 蝙辑周 致勤 一l 7 一 维普资讯 维普资讯 重介质选矿的尾 砂 图2 中 的 I 用 胶 带输送机送给与振动 筛 1 6 1 6 m m 闭 路 的KMⅡ- 2 2 0 0 圆锥 破碎机 ，筛 下产 品由胶带 输送 机送 1 5 0 0 m。 的骨料供 料 仓 ，与 干 尾 砂一样的方式送至混合机 。 重介质 选矿车 间浮选的 细粒 级 新 鲜 尾 矿 ，其 重 量 浓 度 这 6 0 ％，- 7 4 m粒 级 达 9 0 ，在 H3 0 浓密机 中浓缩。沉 砂用 砂泵 打 至充填 站， 通过 细泥计 量器进入混 合机。 各种 物料先经 CB- 1 0 9 圆筒 混合机 初 步 搅拌，然后在皿K n Ⅱ一 2 型高速搅拌 活 化 器 内再次搅拌。 制备好的充填料沿直径为1 7 4 ～ 1 5 9 ram 的管道输送至充填地点。l m 充填 科 的材料用量为 t水 泥 2 4 0 2 5 0 k g ，干 尾 砂 6 0 0 1 4 5 0 k g ，重介质选矿尾 砂 0 - - -- 6 0 0 k g ， 浮选尾砂 02 0 0 k g ，水4 0 0c - , 4 5 0 k g 。 由于冬季汽车运来的尾砂仓 尾 砂 会 球 结，影响充填站正常作业 ，因此1 9 8 7 年建成 投产了沿铁路线的砂仓和骨料准 备 站 图2 中的 I。它有以下设施一翻斗车卸载的铁 路栈桥 ，破碎 筛分 装置 、1 J Y t 的 露 天 堆 砂 场、仓库至充填站供料仓的倾斜 供 料 皮 带 廊。破碎筛分装置为l 台 C MⅡ- 1 5 3圆盘 齿 辊破碎机和 l 台CMⅡ- 7 5 转子式 破 碎 机，它 们 与两 台CMⅡ- 1 2 1 振动 筛 串连工 作 ，料 仓 用KT- 1 2 摆式给料 机给料 。 使用- 2 5 0 3 索斗铲和 Ⅱ3 - I 1 6 A推土机 在仓库造堆和在骨料准备站卸砂。有了这个 骨料准备站及其仓库，季申斯克矿充填站冬 季也能正常 工作 。 列 宁诺 戈尔斯克多金属 公司所属各矿 山 尾砂充填站的实际生产指标见下表。 各矿 山充填站的生产指 标 “ _ 事率斯克矿 标 指 里杰尔矿 共青团蚰周年矿 l 号 2 号 竟填拮技产时闻 9 6 9 年 1 9 0 9 燕 1 9 7 0 年 t 7 8 9 越 嚣算投资 万卢布 3 2 1 l 3 0 ． 3 8 3 1 ． 3 3 6 ． 7 0 设计生产髂力 万m ／ a 2 5 2 5 2 6 5 O 实际生产能力 万m 3 ／ 4 2 6 1 0 1 4 设计小时生产能力 【 m 0 B 0 6 0 8 0 1 2 0 实自 } 小时生产髂办 m 3 0 0 8 0 5 0 ～6 0 1 O 0 2 0 0 竟善 管道长 m 垂 直 。 1 7 2 1 1 0 2 ‘ 永 平 4 2 0 0 l 3 0 0 2 7 0 0 3 9 9 0 劳动生产率 m0 ／ 工 班 2 3 ． 3 2 1 ． 8 1 3 ． 0 1 3 ． 6 水泥用置 g ／m l 6 0 2 5 O 2 5 0 充填j 藐 本 卢布／／ 11 3 4 ． 6 5 4 ． 8 5 1 0 ． 7 4 1 0 ． T 0 采矿成本 岸布／t ， 8 9 3 7 ． 4 0 2 I - 0 0 一 充填一年蜃曲充辨体强度 M 立方体试验 B ． ‘ 7 6 ． 4 7 ． 5 0 1 ． 5 0 岩芯试啦 B ． T 0 B ． 7 0 5 ． 5 0 6 0 三 、 高 浓 度 金 尾 砂 胶 结 充 填[ 0 却 阿奇赛多金属公司格鲁博基矿，一套年 生 产能力达3 0 万m。 的垒尾 砂充填 系 统 已 生 产 多年，它用积存的干 尾砂充 填 ，干尾 砂中 有 色矿 山一 l 9 9 1 ． 2 4 3 , m粒级占7 0 。l m 。 充填料的成分为l 干尾砂l 5 6 0 ～l 6 0 0 k g ， 4 0 0 号水泥 8 0 1 4 o k g 最初 为 1 0 0 4 0 0 k g ，水 4 0 0 4 2 0 k g 。 这种材料形成的充填料2 8 d 期龄的单轴抗 压 强度为l ～1 ． 5 MP a ，沉缩率0 ～1 ． 5 ％。 壳填站 由料仓及配料装置 和输送 管道 3 -- I 9 一 维普资讯 部分组成，尾砂来自尾砂库 ，由自卸汽车运 来卸至受料堑 淘，用 2 ⅡC一 1 0 0 C型 电 耙 将 堑 淘内尾砂耙运 至受料漏斗 ，然 后经 限量 给 料 器和胶带输送机进 到振动筛，筛上产 品 由 胶带输送机运至1 个漏斗内，再由 白卸 汽 车 运 出，筛下产 品进入 漏斗，经 自动皮带秤 给 到双轴混合机 。水 泥车 汽车或铁路车辆 借 助压 气将水泥 卸入4 个2 5 t 筒仓 ，筒仓 内的 水泥利用仓 底气 泵转移到配料仓 ，然 后 由可 调 式螺旋给料机 和 自动皮 带秤送 到搅 拌筒 与 水 混合制成水泥浆 ，并 自流至双轴混 合机 。 用 电动 夹管阔控制加水量 ，控 制时应考虑尾 砂中含有 的 1 O 的水 分。 在 双轴混合机 出口下部安 装有 旋流活化 搅拌器 ，对充填 料进行二 次强烈搅拌 ，使其 具有触变特性，然后由垂直钻孔和水平管路 1 5 D ram，全 部用 快速 接头连接 输送 到 充 填采场。 充 填站 附近 设有 控制 室，室 内有 手动和 自动两个 控制系统 ，用 圆盘记 录 仪 记 录 尾 砂 水 泥和水 的用量 ，地 面充 填站每班只需 3人操作 。 矿 山实 际充 填倍 线一 般为 6～ 7，最大 达 到 9。充 填能 力为 1 2 0 m ／h 。 凰s 阿矗赛公司的充填工艺系统 、 I 一受料堑淘2 一受科漏斗3 一电耙绞车 4 一肢带输送 机5 一搅拌符6 一自动皮带秤 ；f 一水祀筒仓 8 一压气 输送泵 9 一配辩容器1 0 一振动筛I 1 一腔带 输 送 机{ 1 麓抖斗l 3 一自动皮带秤1 4 一双轴混台机 l 5 一旋 流搅拌器{I B 一垂直钻孔J T 一充填管道 阿奇赛公司 高浓度尾 砂胶结充 填工艺 成 功后 ，1 9 7 9 年 7月 召开 了全苏学 习这种新 工 一 20 ～ 艺的经验交流会，会后列宁诺戈尔斯克和杰 兹卡兹甘两个公司按新工艺改造了各 自的充 填站 ，均使用 了搅拌活化器这一 关键 设备。 列宁诺尔斯克公司使用皿K 兀 Ⅱ型搅拌活 化器 ，其外 壳是个 圆筒 ，筒 的两 端 安 有 圆 盘 ，圆盘上 按同心 圆周安几 圈横 杆 构 成 转 子 。转子 高速旋 转，强烈 搅拌充填料 ，使 其 变 为溶 胶状。ⅡKF L q一 1 型的技 术 性 能 为 生产能 力6 0 m。 ／h ，转子转速 1 4 8 0 r ／rai n ， 有 效装料量 0 ． D 5 5 m。 ， 圆筒外 壳直径 5 0 0 mm， 长4 0 0 Mi l l ，转子横杆直径2 4 ram， 电动 机 功 率2 2 k W重量3 0 0 k g ， 后 来又制造 了 ⅡKF I Y ／ 一 2 型 ，最 新的 是高转速旋 涡搅拌活化器。 阿奇赛 公司使用 旋流搅拌 活化 器，它 由 机壳 、转子 和传动 电机3 部 组成。转 子 是 个 圆盘 ，上 面按 棋盘 式或旋流式安 装 2翻横 杆，机壳上下部 分别有 进料管 和出料管 ，其 技术性 能为 生 产能力 2 0 0 t ／h ，转子直 径 3 8 5 mm， 转子宽2 8 D ram， 电动机 功率 2 5 k W， 转速1 4 6 D r ／ rai n ， 进 料 口尺寸 4 0 03 2 0 mm， 出料 口尺寸 3 0 5 ram，重量 1 8 2 D k g ，外 形尺 寸2 1 0 0 6 6 51 0 0 0 ram，据报道 ，苏联 许多 矿山 已使用这种 搅拌活化 器。 四、全尾砂脱水研究[ e ] 目前 ，苏 联充填用的尾矿用水 力旋 流器 脱水，尾矿利用率一般仅为3 0 6 0 ，流失 大量 细泥，污染环境 。 为提 高尾 砂的 利用 率，苏联科研人 员进 行 了研究 ，并 提出两种原则流程， 1 ． 用水力墟漉 葺两段脱 水 选厂尾砂用泵送至水力旋流 器进行一次 脱水，沉砂送砂仓，溢流古1 0 ～1 5 固体。 送主旋流器进行第二次脱水，二次脱水的溢 流再用中心传动或周边传动的浓密机浓缩， 一 次脱 水获 得 7 0 1． t m粒级 占9 5 J二 次 脱 水获得一7 O 粒级的产品，二次脱水 后 的 尾 矿 浓 度8 0 ～ 8 5 。 下转第 9页 有 色矿 山一 1 9 9 1 ． 2 维普资讯 金银的综合回收，采取优先选金工艺流程， 首先选出 硫化铜为主的金精矿，再加硫化 钠 浮选氧化 铜矿，于1 9 8 3 年 完成浮选工 艺改 造 后进行试 生产和生产 ，将金的浮选综 合回 收 率提 高了 5 左 右。1 9 8 8 年试 验 P一6 O 新 药剂 ，使氧化矿 、原生矿 浮选 的金 回收 率都 有提 高 见本文选 矿药剂 。 3 ． 丰 山铜矿选 厂于 l 9 8 4 年开始进 行分选 硫 精矿 的试验研 究工作， 采取铜硫 混台浮选 一 混合精矿再磨铜硫分离浮选的工艺流程， 获得 了较好 的浮选指 标。1 9 8 5 年开始 应用于 生产实践，1 9 8 5 年 1 9 8 8 年四年 间共分选 出 含硫 品位3 5 ． 8 8 的硫 精矿产 品共5 9 2 8 3 t 。 4 ． 丰山铜矿选厂与 北京 矿冶研究总 院合 作 ，1 9 8 8 年在 选厂 进行提 高伴生 银 回收率 的工业试验，主要措施是t提高磨矿细度、 使用丁基铵黑药、分段加药，强化操作与管 理等，使金 银 回 收 率 分 别 提 高9． 7 2 和 5 ． 8 9 ％ 。 6 ． 铜山 口铜矿选厂的 原矿 石含硫较 低 ， 试生产期 间很 少能分选 出合格 的硫 精矿 ，通 过改进工 艺流 程试 验， 自1 9 8 5 年到 1 9 8 8 年 四 年阃共分选出含 硫 品 位3 2 ． 0 3 的 硫 精 矿 43 89 9t 。 ， 5 ． 新 冶铜矿选厂从浮选 尾矿 中回收 自钨 矿试验研究工作 已进行多年，采用重选一磁 选一浮选联 合工 艺流程 ，可有效 地回收 白钨 矿 ，同时又可分 选 出高质量 的铁 精矿。 7 ． 赤马 山铜 矿 自投产 来，一直是 生产 单一铜精矿 产品，金 、银 富集于 铜 精 矿 之 中。近年 来，采用弱磁选机 ，从浮选尾矿 中 分选 出高质量 的铁精矿。 综上所述 ，大冶有 色金 屙公司的选矿生 产、技术进步等， 在十年改 革 中取得 了较 为 显著的进展，增加 了产量 ，提高 了 选 矿 指 标，减少了选矿药剂 耗量 与 电耗量 ，降低 了 选矿生 产成本 ，实现了选矿生产 的增产 、增 收 、节 支的 目的，提高了选矿经 济效益。 H } 上接第l O 页 2 ． 综台脱水流程 哈萨克选矿厂设计院研究了一种全尾砂 综 合脱 水工艺，它包括 电化处理 、转子式水 力旋流器脱水和 电化 真空过滤。 对于 易分级 和 易浓缩的尾矿浆 ，可用转 子式 水力旋 流器分级， 粗砂产 品达到标准要 求浓度， 溢流 重量浓度为 2～l O 则添 加聚丙烯酰胺溶 液进行 电化处理 ，处理时， 电极在溢流浆中电化溶解形成的氢氧化铁被 吸附在颗粒上，使其凝聚，而聚丙烯酰胺分 子 加速沉 降，处理 后进 行浓缩， 细泥浓度4 5 ～7 O 。送 至 电渗真空过滤机脱水，使 浓度 提 高到8 8 9 8 。 对难浓缩的尾 砂， 用转子式水 力旋 流器 只能获得浓度为5 0 6 0 的粗 砂，这种粗 砂 含细泥量高，需l庄电渗真空过滤机中脱水， 使浓 窿达 到7 5 ～8 O ％，水 力旋流器 中的 细泥 经浓缩脱水 也可获得高 浓度材 料 。 有 色矿 山一1 9 9 1 ． 2 目前，高浓度尾砂充填工艺已在 苏联有 色金 属1地 下矿推广 使用}如果 全尾 砂脱水 I司 题得到解决，则利用选厂尾砂直接制备胶结 充填料的全 尾 砂充填工艺一定能得 到发展。 参考 文献 【 t M i ni ng Ann um Re v i ew 1 9 8 9 年 2 ] 物培章苏联阿奇赛多金属公司采矿技术 现 状 ， 长 沙矿 山研 究院季 刊 L 9 8 9 ， V O I 9 ． No． t 1 2 ～ t 9 3 榜培章 全尾砂充填新工艺的进 展， 化 工 矿 山技术 1 9 8 3 ，No、 6 ． 3 9 ～ 2 4 使 甩 生产麈辑充 填鹊 经验 ， Er。 p B H 玳 y p Ⅱ a Ⅱ，1 9 8 9 ，N0、 6 ，41 4 4 3 5 充填 工艺 的改进 ， Fo p mE拭 c y p Ⅱ a ， 1 8 No． 6 2 O ～ 2 2 6 H ． a． H ． I ／ B e r B a x Me T a 肿 yr uⅡ， 1 9 8 7， N0． G ， 6 1 ～ 6 No 9、 3 0 ～ 3 2 9一 维普资讯