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）

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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：本文通過對安徽某銅礦的尾礦進(jìn)行粒度分析、靜態(tài)濃密實驗、動態(tài)濃密實驗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；流變測試；靜態(tài)濃密實驗；動態(tài)濃密實驗

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，需要對尾礦進(jìn)行靜態(tài)和動態(tài)濃密實驗以確定能否實現(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，含水率測定為1.11%，真密度為2.735，稀釋后礦漿的pH值測定為7左右；尾礦粒級組成分析結(jié)果如表1：

表1 尾礦粒度分布

2 實驗方法

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。動態(tài)實驗稀釋成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 濃密實驗

首先對尾礦樣品進(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)實驗，篩選出最佳實驗濃度并記錄數(shù)據(jù)。動態(tài)實驗采用4個蠕動泵，分別用于泵送稀釋水、絮凝劑、尾礦礦樣進(jìn)入濃密實驗裝置的給料系統(tǒng)中，以及從實驗裝置底部泵出底流礦樣。通過計算調(diào)整蠕動泵轉(zhuǎn)速，使絮凝劑、尾礦礦樣達(dá)到靜態(tài)實驗的最佳添加比并模擬不同情況下的濃密實驗結(jié)果。

表2 不同濃度下的沉降實驗結(jié)果

3 實驗結(jié)果及分析

3.1 靜態(tài)實驗結(jié)果及分析

靜態(tài)實驗研究礦漿濃度對沉降速度的影響，實驗在1L量筒中進(jìn)行，絮凝劑用量為20g/t。實驗取20min的沉降時間來計算平均沉降速度，其中拐點時間為自由沉降區(qū)過渡到干涉沉降區(qū)的時間。

從表2可以看出，在礦漿濃度為7.24%～18.5%時，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，可以為動態(tài)濃密實驗最佳濃度提供依據(jù)。根據(jù)固體通量的定義：單位時間內(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，但同時礦漿單位體積的質(zhì)量越低，因此存在一個最大值。固體通量隨著濃度降低而升高，當(dāng)濃度小于9.44%時，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)實驗最終確定的條件為：絮凝劑型號XG9020，添加量20g/t，礦漿濃度為7.24%。

3.3 動態(tài)實驗結(jié)果及分析

動態(tài)實驗主要研究在7.24%左右的給料濃度下不同給料速度對溢流水固含量以及底流濃度的影響，實際給料濃度在6.79%～7.24%，絮凝劑為XG9020。我們通過動態(tài)實驗結(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）動態(tài)實驗過程發(fā)現(xiàn)：當(dāng)給料速度逐漸降低時，底流濃度由58.89%增加到66.45%。

4 結(jié)論

（1）通過靜態(tài)實驗篩選絮凝劑型號為XG9020，用量為20g/t，礦漿濃度為7.24%；

（2）動態(tài)實驗表明：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）對該尾礦濃度為60%的礦漿進(jìn)行流變測試，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。