孔艷珍,賈 帥,李沛原（安徽銅冠（廬江）礦業(yè)有限公司,安徽 銅陵 244000）

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安徽某銅礦尾礦特性研究

孔艷珍,賈 帥,李沛原
（安徽銅冠（廬江）礦業(yè)有限公司,安徽 銅陵 244000）

摘 要：本文通過對(duì)安徽某銅礦的尾礦進(jìn)行粒度分析、靜態(tài)濃密實(shí)驗(yàn)、動(dòng)態(tài)濃密實(shí)驗(yàn)及研究固體通量與礦漿濃度的關(guān)系來分析尾礦特性，為后續(xù)的濃密機(jī)設(shè)備選型提供技術(shù)參數(shù)支持。

關(guān)鍵詞：尾礦特性分析；固體通量；流變測(cè)試；靜態(tài)濃密實(shí)驗(yàn)；動(dòng)態(tài)濃密實(shí)驗(yàn)

安徽某銅礦是一座年處理量330萬噸的大型礦山，公司目前擬采用深錐濃密機(jī)作為尾礦濃縮設(shè)備。其工藝為：尾礦自流進(jìn)入深錐濃密機(jī)，經(jīng)濃縮后濃度到達(dá)70%～73%的尾礦用于井下充填，濃度為55%左右的尾礦通過隔膜泵輸送至尾礦庫。因此，需要對(duì)尾礦進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)濃密實(shí)驗(yàn)以確定能否實(shí)現(xiàn)70%以上底流濃度的充填要求。

1 尾礦特性分析

尾礦樣品為干樣，含水率測(cè)定為1.11%，真密度為2.735，稀釋后礦漿的pH值測(cè)定為7左右；尾礦粒級(jí)組成分析結(jié)果如表1：

表1 尾礦粒度分布

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 絮凝劑的配制

絮凝劑采用國產(chǎn)陰離子絮凝劑XG9020，在室溫下配成0.1%濃度。動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)稀釋成0.04g/L的濃度待用。

2.2 樣品分析及預(yù)處理

給料礦漿以及每次得到的底流固體樣品，經(jīng)抽濾、水洗、烘干后，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)再進(jìn)行濃度分析。溢流樣固體含量分析首先用真空過濾裝置過濾溢流樣，同樣經(jīng)水洗烘干再進(jìn)行固含量分析。

2.3 濃密實(shí)驗(yàn)

首先對(duì)尾礦樣品進(jìn)行預(yù)處理以保證礦樣的原始性。然后取部分礦樣進(jìn)行靜態(tài)實(shí)驗(yàn)，篩選出最佳實(shí)驗(yàn)濃度并記錄數(shù)據(jù)。動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)采用4個(gè)蠕動(dòng)泵，分別用于泵送稀釋水、絮凝劑、尾礦礦樣進(jìn)入濃密實(shí)驗(yàn)裝置的給料系統(tǒng)中，以及從實(shí)驗(yàn)裝置底部泵出底流礦樣。通過計(jì)算調(diào)整蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)速，使絮凝劑、尾礦礦樣達(dá)到靜態(tài)實(shí)驗(yàn)的最佳添加比并模擬不同情況下的濃密實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

表2 不同濃度下的沉降實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

3.1 靜態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

靜態(tài)實(shí)驗(yàn)研究礦漿濃度對(duì)沉降速度的影響，實(shí)驗(yàn)在1L量筒中進(jìn)行，絮凝劑用量為20g/t。實(shí)驗(yàn)取20min的沉降時(shí)間來計(jì)算平均沉降速度，其中拐點(diǎn)時(shí)間為自由沉降區(qū)過渡到干涉沉降區(qū)的時(shí)間。

從表2可以看出，在礦漿濃度為7.24%～18.5%時(shí)，沉降速度隨礦漿濃度的降低而增加，但增加幅度逐漸減少。

3.2 固體通量與礦漿濃度的關(guān)系

通過研究固體通量與礦漿濃度的關(guān)系，可以為動(dòng)態(tài)濃密實(shí)驗(yàn)最佳濃度提供依據(jù)。根據(jù)固體通量的定義：單位時(shí)間內(nèi)垂直通過單位面積所傳遞的某種固體物理量，由于礦漿濃度越低，沉降速度越快，但同時(shí)礦漿單位體積的質(zhì)量越低，因此存在一個(gè)最大值。固體通量隨著濃度降低而升高，當(dāng)濃度小于9.44%時(shí)，增幅已經(jīng)明顯減少了，考慮到尾礦排放濃度在15%～20%，為了不大幅增加稀釋水，最終選取的礦漿濃度為7.24%。

通過靜態(tài)實(shí)驗(yàn)最終確定的條件為：絮凝劑型號(hào)XG9020，添加量20g/t，礦漿濃度為7.24%。

3.3 動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)主要研究在7.24%左右的給料濃度下不同給料速度對(duì)溢流水固含量以及底流濃度的影響，實(shí)際給料濃度在6.79%～7.24%，絮凝劑為XG9020。我們通過動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出：

（1）隨著給料速度逐漸減低，溢流水固含量逐漸降低。造成這種現(xiàn)象的主要原因是由于進(jìn)料速度太快，使得尾礦顆粒發(fā)生絮凝反應(yīng)的時(shí)間過短，絮凝反應(yīng)不徹底，從而使得溢流水固含量逐漸升高；

（2）動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn)：當(dāng)給料速度逐漸降低時(shí)，底流濃度由58.89%增加到66.45%。

4 結(jié)論

（1）通過靜態(tài)實(shí)驗(yàn)篩選絮凝劑型號(hào)為XG9020，用量為20g/t，礦漿濃度為7.24%；

（2）動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)給料濃度在6.79%～7.24%，絮凝劑的添加量為22 g/t的條件下，溢流水固含量隨給料速度的加快而升高；在所研究的給料速度下及取樣高度下，該尾礦濃密后底流濃度在58.89%～66.45%；給料速度越慢，得到的底流濃度越大；

（3）對(duì)該尾礦濃度為60%的礦漿進(jìn)行流變測(cè)試，發(fā)現(xiàn)該尾礦漿屬于一種假塑性非牛頓流體，具有明顯的剪切變稀傾向，為底流剪切變稀提供了理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

［1］仝克聞.NGS型高效深錐濃密機(jī)的應(yīng)用［J］.金屬礦山,1996（01）：34-38.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.232

作者簡介：孔艷珍（1992-），男，學(xué)士，助理工程師，主要從事礦物加工相關(guān)工作。