專利名稱：可泵送高濃度全尾砂漿制備工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于一種新型充填材料的制備方法，即利用礦區的廢料全尾砂，制備出一種可以在管道中遠距離輸運，滿足充填固化要求的高濃度全尾砂漿。
浮選后的尾礦砂漿一般很稀，須經脫水濃縮后才能制出高濃度全尾砂漿供充填使用。脫水工藝的關鍵在于采用較低能耗的技術和設備而獲得高濃度全尾砂漿。
高濃度全尾砂漿的制備工藝對遠距離管道輸送和漿體固化極其重要。制漿工藝的優劣直接影響漿體的濃度，流變特性，穩定性以及回填效果和固化強度，影響到制漿的能耗和費用。
利用廢料漿體充填工藝曾有一些報導。例如，八十年代初西德格侖德(Grund)鉛鋅礦開始使用膏狀物料泵壓充填工藝，即將矸石(3-30毫米)和脫水后的浮選尾礦以1∶1攪拌制成膏狀充填料，泵送井下充填。該方法的缺點是能耗高，不能遠距離輸送。又如南非在西德里方廷(WestDriefontein)金礦，將尾砂采用離心脫水方法分別得到重量濃度為78%的濾餅和重量濃度為28%的細粒廢砂漿，然后將78%的砂餅制成漿充填。該工藝的弱點是沒有全部利用尾砂(利用率85%左右)，其余細粒尾砂仍需要處理。此外加拿大、蘇聯近年來使用廢石、河砂和尾砂混合料膠結充填的方法，其缺點是集料不方便，不能遠距離輸送。
本發明采用二段脫水，一次成漿，高濃度遠距離輸送，將全尾砂漿直接送入采空區充填固化的方法，全部利用了尾砂，變廢為利，節約大量建壩資金和農田，增加采礦回收率，降低貧化率，減少環境污染，并使采空區及時充填，保證礦區安全。
在本工藝中浮選后的稀全尾砂漿(10-40%)，經過添加劑處理后，進入振蕩重力脫水，得到濃度為50-65%固體含量的尾砂。然后將上述一段重力脫水后的尾砂送入帶式壓濾機進行二次脫水，經壓濾脫水后得到濃度為75-82%的尾砂餅供制漿用。采用振蕩重力脫水比一般重力脫水有著脫水時間短，效率高的優點，而選用帶式壓濾機有著比其他脫水機械能耗低處理量大，磨損小等特點。
將75-82%尾砂餅或全尾砂粉制成流動性好，易泵送的高濃度漿是本發明的主要特點。在制漿中采用活化攪拌，采用加入添加劑使尾砂或尾砂餅在攪拌下均勻分散成漿的方法。制成的漿具有良好的流變特性，一般為假塑型漿體，在靜置時有良好的穩定性(大于三周)，在流動時有較低粘度(約1500厘泊)，可以在較低壓力下泵送到1000米以遠的采空區供充填使用。
本發明也可以直接從尾礦壩或從尾砂沉降池取尾砂加水和添加劑攪拌制成濃度為75-82%的全尾砂漿，然后用管道泵送至填充區。
本發明的內容是使用振蕩重力脫水機和帶式壓濾脫水機將濃度為10-40%的尾砂漿經二段脫水制得濃度為78-82%的砂餅，然后進行活化攪拌制得均一分散，流動性好，穩定性好的高濃度全尾砂漿，用單螺桿泵或砂漿泵在管道中進行遠距離輸送到100-10000米遠的采空區。
本工藝中所用尾砂的顆粒分布可以從0-2毫米，小于75微米的顆粒可以在10-70%之間，全尾砂漿的濃度在75%以上，最高為82%。
添加劑的加入部位可以是一處;也可以是多處。加入添加劑可以是一種;也可以是多種。添加劑的種類很多，一般使用的有1.絮凝劑，如三聚氰胺，羧甲基纖維素等。2.流動劑，如木質素磺酸鹽，萘系磺酸鹽衍生物等。3.助濾劑，如瓜膠粉，海藻膠等。4.固化劑，如石膏，水泥，水玻璃等。
全尾砂漿的制備工藝路線見后頁。
為了說明本發明的性質和優點，舉例如下。但本發明并不局限于這些例子。
實施例一取濃度為28%金礦全尾砂漿1000公斤，其中最大尾砂粒徑為1毫米，75微米以下顆粒占42%，經壓濾脫水后得79%的濾餅354公斤，將此濾餅送入攪拌罐，同時加入添加劑，邊攪邊加，經充分攪拌后，可得到濃度為79%，粘度為1300厘泊(切變速率20秒-1)，靜置三周不發生沉淀的高濃度全尾砂漿。該漿泵送100米每米管道輸送壓力降為0.01個大氣壓。
實施例二取含水為6%的尾礦壩全尾砂830公斤，其中粒徑在75微米以下的顆粒占21%，將此尾砂添加到已溶有添加劑的170公斤水中邊加邊攪拌，待充分攪勻后制得濃度為78%，粘度為1400厘泊(切變速率為20秒-1)，靜置三周不發生沉淀的全尾砂漿。該漿泵送100米，每米管道輸送壓力降為0.01個大氣壓。
權利要求
1.一種制備可泵送高濃度全尾砂漿的工藝，其特征在于采用重力和加壓二段脫水，在適當部位加入不同的添加劑，活化攪拌的制漿工藝和尾礦壩尾砂或沉淀池尾砂一次脫水后加入不同的添加劑直接活化攪拌制漿工藝，可制得濃度大于78%可供遠距離管道輸送和充填使用的高濃度全尾砂漿。
2.按權利要求1.所說的制備高濃度全尾砂漿的工藝，其特征在于使用二段高效低能脫水設備如振動重力脫水機和帶式壓濾脫水機，使濃度為10-40%的尾砂漿變成75-82%的砂漿。二段脫水可以是兩個設備完成也可以一個設備一次完成。
3.按權利要求1.所說尾礦壩尾砂或尾砂沉降池取尾砂直接制漿工藝，是指將含水量低于22%的尾砂在加入添加劑，加水或不加水情況下，用強力攪拌方法制成濃度75-82%的砂漿，其中小于75微米的顆粒比例可以為10-70%。
4.按權利要求1.所說的制備高濃度全尾砂漿的工藝，在適當部位加入不同的添加劑，是指添加劑可以在脫水前加入，可以在攪拌時加入，可以一次加入，也可以多次加入，加入添加劑可以只有一種，也可以是多種復合物。
5.按權利要求1.所說的制備高濃度全尾砂漿的工藝，其特征是充分攪拌，是由一個高速攪拌器和一個低速混合器來完成的。所達到的全尾砂漿濃度為75%以上。
全文摘要
高濃度全尾砂漿充填礦山采空區是一種新型的充填采礦方法，即將浮選后的稀全尾砂漿(10—40％)經濃縮脫水，在化學添加劑作用下活化攪拌，制成75—82％的具有良好流動性，穩定性的高濃度全尾砂漿。該漿可以在管道中遠距離輸送到采空區回填固化。
文檔編號E21F15/00GK1039872SQ8810453
公開日1990年2月21日 申請日期1988年7月29日 優先權日1988年7月29日
發明者唐季安, 梁文平, 江龍 申請人:中國科學院感光化學研究所