[發(fā)明專利]一種基于深錐濃密機的礦山無尾排放系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710826221.8
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN107654256A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳愛祥;王少勇;楊柳華;王貽明;張連富;尹升華;王洪江
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: E21F15/08
• 分類號: E21F15/08
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司11237
• 代理人: 張仲波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦山尾礦處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種基于深錐濃密機的礦山無尾排放系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

尾礦是礦產(chǎn)資源開采產(chǎn)生的主要固體廢棄物，我國目前累計堆存尾礦146億噸以上，且年排放量達到了15億噸以上，建設(shè)的尾礦庫達8869座，基礎(chǔ)薄弱、安全保障能力偏低的四、五等尾礦庫仍占88.9％，尾礦庫潰壩隱患大。在礦山充填領(lǐng)域中，基于深錐濃密機的膏體充填工藝是以其投資優(yōu)、充填質(zhì)量好、自動化程度高，尾礦利用率高等優(yōu)點，已成為礦山充填發(fā)展的趨勢。低濃度的選廠全尾礦漿進入深錐濃密機后，通過添加絮凝劑，在耙架的剪切作用下實現(xiàn)高效濃密，得到高濃度底流，濃密機底流與其他材料混合作為不泌水的膏體充填料漿。但是，由于井下充填空間有限，礦山生產(chǎn)的全尾礦并不能完全充填到井下，再加上地表無尾礦庫或者尾礦庫庫容不足，無尾排放技術(shù)就顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于深錐濃密機的礦山無尾排放系統(tǒng)及方法。

該系統(tǒng)包括膏體充填系統(tǒng)和尾礦干燥系統(tǒng)，其中膏體充填系統(tǒng)包括一級攪拌機、二級攪拌機和柱塞泵，尾礦干燥系統(tǒng)包括板框式壓濾機和轉(zhuǎn)筒烘干機，深錐濃密機經(jīng)管道分別與一級攪拌機和板框式壓濾機相連，一級攪拌機出口經(jīng)管道連接二級攪拌機，二級攪拌機出口連接柱塞泵；板框式壓濾機出口經(jīng)管道連接轉(zhuǎn)筒烘干機。

其中，深錐濃密機產(chǎn)生的深錐濃密機底流濃度大于70％。

柱塞泵進料端位于二級攪拌機下方，柱塞泵另一端連接充填輸送管道，將充填料漿輸送到采場。

板框式壓濾機一端連接深錐濃密機底流，另一端連接轉(zhuǎn)筒烘干機，經(jīng)板框式壓濾機脫水后的尾礦濾餅質(zhì)量濃度85％以上，通過皮帶機輸送到轉(zhuǎn)筒烘干機，轉(zhuǎn)筒烘干機烘干后的尾礦質(zhì)量濃度大于93％，轉(zhuǎn)筒烘干機烘干后的尾礦運送至水泥廠，用作水泥生產(chǎn)原料。

該基于深錐濃密機的礦山無尾排放系統(tǒng)的使用方法，包括如下步驟：

S1：尾礦深錐濃密：選礦廠質(zhì)量濃度20-30％的尾礦漿通過尾礦管添加到深錐濃密機中，并添加絮凝劑，實現(xiàn)對尾礦漿的深度濃密，深錐濃密機底流質(zhì)量濃度大于70％；

S2：尾礦膏體充填：深錐濃密機處理后的尾礦料漿，通過渣漿泵輸送到一級攪拌機、二級攪拌機，添加水泥攪拌均質(zhì)后，形成高濃度均質(zhì)化的膏體，通過柱塞泵輸送到井下采場進行空區(qū)充填；

S3：尾礦干燥：在不充填時，經(jīng)過深錐濃密機濃密后的高濃度尾礦進入板框壓濾機，經(jīng)過板框式壓濾機進一步脫水，形成質(zhì)量濃度達到85％以上的濾餅，最后進入轉(zhuǎn)筒烘干機，干燥后的干尾礦散體通過汽車運輸?shù)剿鄰S，用作水泥生產(chǎn)原料。

進一步，S1具體為：來自選礦廠濃度為20％～30％的尾礦漿，經(jīng)尾礦管輸送至入深錐濃密機中，在稀釋井中稀釋至15％以下，然后與絮凝劑充分混合，實現(xiàn)高效絮凝沉降，并在耙架的作用下進行剪切-壓密脫水至質(zhì)量分數(shù)大于70％。

S2具體為：尾礦經(jīng)深錐濃密機濃密至質(zhì)量濃度大于70％后，進入攪拌設(shè)備添加水泥攪拌，一級攪拌機和二級攪拌機的兩段攪拌實現(xiàn)高濃度尾礦與水泥的均質(zhì)化攪拌，制備成流動性好、水泥分散充分、均勻度高的膏體，柱塞泵保證了高濃度膏體順利輸送到井下充填采場，實現(xiàn)對采空區(qū)的充填處理。

S3具體為：當(dāng)?shù)V山采場不充填時，深錐濃密機保證了較高的入料濃度，濃度越高，壓濾周期越短，可保持較大的處理量、較為理想的濾餅水分以及濾液中較低的固體含量，尾礦經(jīng)深錐濃密機濃密后進入板框式壓濾機，通過板框式壓濾機進一步將尾礦脫水，得到質(zhì)量分數(shù)大于85％的濾餅，然后進入轉(zhuǎn)筒烘干機干燥，得到質(zhì)量分數(shù)大于93％的尾礦散體，干燥后尾礦用作水泥生產(chǎn)原料，實現(xiàn)礦山無尾排放。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下：

上述方案中，采用尾礦膏體充填與尾礦生產(chǎn)水泥相結(jié)合，一方面膏體充填實現(xiàn)對尾礦的最大限度利用，另一方面多余尾礦干燥并用作水泥生產(chǎn)原料，真正實現(xiàn)了礦山無尾排放。本發(fā)明完全解決了礦山尾礦排放難題。該系統(tǒng)及方法可基于礦山現(xiàn)有充填工藝實現(xiàn)無尾排放，具有成本低、綠色環(huán)保、實用性強，可為礦山尾礦綜合應(yīng)用提供思路，具有重要的實用價值和理論意義。適用于有色、黑色、貴金屬、稀有金屬等礦山企業(yè)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的基于深錐濃密機的礦山無尾排放方法工藝流程圖。

其中：1-絮凝劑；2-尾礦漿；3-深錐濃密機底流；4-干尾礦；5-水泥；6-膏體；7-深錐濃密機；8-選礦廠；9-板框式壓濾機；10-轉(zhuǎn)筒烘干機；11-水泥廠；12-一級攪拌機；13-二級攪拌機；14-柱塞泵；15-采場。