一种促使铁矿尾矿加速沉降的压迫沉降方法技术

一种促使铁矿尾矿加速沉降的压迫沉降方法，适用于铁矿尾矿的沉降澄清过程，铁矿尾矿在浓缩机中沉降时，微细的尾矿颗粒在絮凝剂的作用下形成絮团并沉降，而微细颗粒絮团的密度较小，其沉降速度相对较慢，通过分析粗粒级处理设备的尾矿产量及粒度分布，选取符合要求的粗颗粒在添加絮凝剂前与尾矿混合，由于粗颗粒的沉降速度快，在絮团沉降过程中，粗颗粒对絮团产生压迫沉降作用，促使微细颗粒絮团快速沉降。添加的粗颗粒为低成本、无二次污染的粗颗粒尾矿。本方法改善了尾矿的沉降效果，提高了沉降系统运行的稳定性，有利于尾矿水的快速澄清和循环利用且易于实现，经济和环境效益显著。

A Pressure Settlement Method for Accelerating the Settlement of Iron Ore Tailings

A method of pressure settling to accelerate the settling of iron ore tailings is suitable for the settling and clarification process of iron ore tailings. When iron ore tailings settle in concentrator, fine tailings particles form flocs and settle under the action of flocculant, while the density of fine particles flocs is relatively small, and the settling speed is relatively slow. By analyzing the tailings quantity and particle size distribution of coarse-grained treatment equipment, The coarse particles which meet the requirements are mixed with tailings before adding flocculant. Because of the fast settling speed of the coarse particles, in the process of flocculation settling, the coarse particles exert compressive settling effect on the flocs and promote the rapid settling of the micro-flocs. The coarse particles added are low-cost and non-secondary pollution coarse-grained tailings. This method improves the settlement effect of tailings, improves the stability of the subsidence system, is conducive to the rapid clarification and recycling of tailings water, and is easy to realize, with remarkable economic and environmental benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种促使铁矿尾矿加速沉降的压迫沉降方法
本专利技术涉及一种促使铁矿尾矿加速沉降的压迫沉降方法，更具体说涉及一种选别流程中的粗颗粒尾矿改善浓缩机沉降效果的压迫沉降方法，适用于铁矿选矿厂尾矿的快速浓缩脱水过程。
技术介绍
中国是一个干旱缺水严重的国家，淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6％，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2200立方米，仅为世界平均水平的1/4、美国的1/5，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。我国选矿水排放量巨大，据估计，每年我国排放的工业废水总量的约十分之一为矿山选矿水，而这部分水资源的处理率仅为4.23％，其他绝大部分选矿水因悬浮颗粒过多达不到回用指标而被直接外排。选矿水的随意排放不仅给环境带来严重污染，而且还会造成大量水资源浪费，因此从珍惜水资源和保护环境的角度出发，实现选矿水的澄清循环资源化回用迫在眉睫。中国的铁矿石资源具有“贫、细、杂”的特点。随着近年来我国对铁矿资源的大量开采，铁矿石的品位逐渐降低，嵌布粒度越来越细，需要在磨矿流程中将矿石磨到非常细才能达到单体解离以便分选。而过细的脉石给选矿尾矿的处理带来了困难，因为：1)过细的颗粒极易在浓缩机中受到流场影响而难以沉降；2)过细颗粒间的静电斥力导致其在沉降中呈现很高的沉降稳定性。混凝沉淀法是目前普遍应用在铁矿选矿厂尾矿处理的方法，通常指向溶液中加入凝聚剂和絮凝剂来破坏微细颗粒在水中形成的稳定分散体系，使水中呈胶体状态的悬浮颗粒与药剂相互作用凝聚成尺寸较大、易于分离的絮团的过程，其处理对象主要为选矿尾矿中呈胶体或微小悬浮状态存在的矿物颗粒，残余有机选矿药剂等。混凝沉淀的作用机理主要包括双电层压缩作用，电性中和作用和吸附架桥作用。在混凝沉淀的过程中需要加入凝聚剂和絮凝剂来加速颗粒凝聚并絮团，添加地点一般在进入浓缩机前的稳流筒中。混凝沉淀法作为铁矿选矿厂尾矿处理普遍应用的方法，存在以下问题：1)尾矿处理成本高。絮凝剂本身价格高昂且大量絮凝剂与微细颗粒形成絮团后沉降并排出水体，无法重复利用，故尾矿处理的药剂成本很高；2)无法高效处理。絮凝药剂量不足时，尾矿絮团体积小，沉降速度低，且尾矿中的微细颗粒会因为漏捕的现象持续存在水体中，影响处理效果，而加大药剂量又会使药剂成本陡增，且药剂量过大甚至会恶化回水对浮选流程颗粒分散的影响；3)絮凝剂本身有一定毒性，会对环境造成二次污染。
技术实现思路
鉴于目前技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种效果明显、颗粒用量少且来源广泛、无二次污染、成本较低的铁矿尾矿高效沉降的压迫沉降方法。本专利技术解决其
技术实现思路
所采用的技术方案为：在铁矿尾矿絮凝前添加粗颗粒。根据原矿处理量及精矿产量计算浓缩机的尾矿单位时间处理量及粗颗粒单位时间添加量，分析工艺流程中粗粒级物料处理设备的尾矿的产量及粒度分布选取粗粒级物料处理设备排出的尾矿作为粗颗粒来源，将该粗颗粒以矿浆的形式在铁矿尾矿添加絮凝剂前加入铁矿尾矿并混匀。该粗颗粒粒级为0.1-0.3mm，且添加量为25-75kg/t尾矿。优选地，所述颗粒粒级为0.125mm-0.2mm。优选地，所述颗粒用量为50kg/t尾矿。本专利技术一种促使铁矿尾矿加速沉降的压迫沉降法与现有技术相比，有如下益处：1)改善了尾矿颗粒的沉降效果。通过添加粗颗粒所造成的压迫沉降效果，浓缩机中的尾矿沉降速度更快，提高了浓缩机的处理效率；2)沉降系统运行更稳定。通过粗颗粒的压迫沉降，沉降过程不需要增加絮凝剂使用量就可以改善微细颗粒漏捕现象，沉降过程的稳定性和回用水质都有所提升；3)成本低下。粗颗粒来源于选矿厂中粗颗粒分选设备排出的尾矿，材料来源广泛的同时成本非常低廉；4)无二次污染。相较于增加药剂用量，添加粗颗粒的压迫沉降法没有额外的污染，可促进尾矿处理的绿色化。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术的技术方案进行进一步说明。1)根据原矿单位时间处理量、精矿单位时间产量计算浓缩机尾矿单位时间处理量，计算公式为：浓缩机的尾矿单位时间处理量＝(原矿处理量-精矿产量)÷时间，并以此为依据计算粗颗粒单位时间添加量，计算公式为：粗颗粒单位时间添加量＝浓缩机的尾矿单位时间处理量×粗颗粒添加量。2)原矿经过磨碎分级后，粒度较粗的颗粒进入粗粒级物料分选设备中进行分选。对各粗粒级物料分选设备(螺旋溜槽、磁选机等)的尾矿的产量及粒度分布进行分析，选定尾矿粒级为0.1-0.3mm且产量在25-75kg/t尾矿(每吨尾矿需要25-75kg的粗颗粒，该尾矿指干矿量，即尾矿浆中固体的质量)范围内的分选设备作为尾矿沉降添加的粗颗粒的来源，此处0.1-0.3mm粒级的尾矿占该分选设备排出的尾矿总质量的70％以上视为粒级符合使用要求。如粗颗粒分选设备排出的尾矿不符合使用要求，可以使用高频振动筛对分选设备排出的尾矿进行筛分或增加矿浆支管进行分流的方式获得单位时间添加量及粒级符合要求的粗颗粒。3)合格的粗颗粒以矿浆的形式通过管道流入浓缩机前的集矿箱与扫选设备排出的尾矿矿浆(扫选尾矿即为最终需沉降浓缩的尾矿)汇合并混匀。4)添加粗颗粒后的尾矿经管道流入浓缩机稳流筒中。絮凝剂于此处加入稳流筒，经搅拌后进入浓缩机并开始沉降。具体实施例如下：某铁矿选矿厂原矿处理量为20000t/d，精矿产量3500t/d，通过计算，其浓缩机的尾矿单位时间处理量为(20000-3500)/24＝687.5t/h，取粗颗粒添加量50kg/t，粗颗粒单位时间添加量为687.5×50＝34375kg/h＝34.375t/h。该厂所使用的粗选螺旋溜槽(型号BL-1500，外径1500mm)给矿粒级为0-0.074mm的占62.0wt％，经选别，螺旋溜槽粗选尾矿产量为285.35t/h，其中0.125-0.2mm粒级颗粒占该粗选尾矿的72.4wt％，故将其选作用于加速尾矿沉降的粗颗粒并增设矿浆支管将34.375t/h的粗颗粒导出与最终尾矿混合。经扫选螺旋溜槽(型号BL-1500，外径1500mm)选别后，扫选尾矿即重力选别最终尾矿中粒级为0-0.074mm(该粒级为难沉降的微细颗粒)的占43.6wt％。经磁选机选别(型号CTB-2014，半逆型永磁筒式磁选机，直径1024mm，长度2400mm)后，磁力选别最终尾矿粒级为0-0.074mm的占64.9wt％。经浮选机选别(型号KYF-20，充气机械搅拌式浮选机，槽容积20m3)后浮游选别最终尾矿粒级为0-0.074mm的占77.4wt％。重力、磁力、浮游选别的最终尾矿与选定的粗颗粒于浓缩机前集矿箱混合后，经管道进入浓缩机稳流筒，1200万分子量的阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂，用量15g/t尾矿，从稳流筒处加入尾矿，混匀后尾矿进入浓缩机(型号TNB-45，周边传动型耙式浓缩机，直径45m)开始沉降。经测量，不添加粗颗粒时沉降速度为9.18cm/min，添加粗颗粒后沉降速度为10.86cm/min。添加粗颗粒比不添加粗颗粒颗粒的沉降速度提高了18.3％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种促使铁矿尾矿加速沉降的压迫沉降方法，其特征在于：在铁矿尾矿絮凝前添加粗颗粒，该方法包括以下步骤：a)根据原矿处理量及精矿产量计算浓缩机的尾矿单位时间处理量及粗颗粒单位时间添加量；b)分析工艺流程中粗粒级物料处理设备的尾矿的产量及粒度分布选取粗粒级物料处理设备排出的尾矿作为粗颗粒来源；c)粗颗粒以矿浆的形式在铁矿尾矿添加絮凝剂前加入铁矿尾矿并混匀。

【技术特征摘要】
1.一种促使铁矿尾矿加速沉降的压迫沉降方法，其特征在于：在铁矿尾矿絮凝前添加粗颗粒，该方法包括以下步骤：a)根据原矿处理量及精矿产量计算浓缩机的尾矿单位时间处理量及粗颗粒单位时间添加量；b)分析工艺流程中粗粒级物料处理设备的尾矿的产量及粒度分布选取粗粒级物料处理设备排出的尾矿作为粗颗粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志军，农海涛，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11