一种黄金矿山尾矿浆自动抽滤脱水性能测试系统及方法技术方案

本发明专利技术是一种黄金矿山尾矿浆自动抽滤脱水性能测试系统及方法，属于黄金矿山全尾砂膏体充填领域。该系统包括中央自动控制系统、给料系统、絮凝剂制备及供给系统、供水系统、双盘抽滤系统、滤饼含水率测定系统。选厂的全尾矿浆泵送进入给料系统的盛料斗，自动控制定量的全尾砂浆至双盘抽滤系统，按照系统压力和料浆浓度要求自动供应稀释水和调压水，制备并供给絮凝剂，待盘中滤饼表层无上层水后，中央自动控制系统自动输出测试报告。本发明专利技术能够实现黄金矿山不同物化性质的尾矿浆自动抽滤脱水性能测试，测试精度高，避免了人工配料等繁琐操作和人工控制误差，操作方便简易，保证了在具体的矿山尾矿脱水工艺设计中有准确的试验数据作为支撑，同时也为实验室试验提供了一种高效便捷的试样脱水方法。

A Testing System and Method for the Performance of Automatic Drainage and Dewatering of Tailings Pulp in Gold Mines

【技术实现步骤摘要】
一种黄金矿山尾矿浆自动抽滤脱水性能测试系统及方法
本专利技术专利属于黄金矿山全尾砂膏体充填领域，具体涉及黄金矿山尾矿浆自动抽滤脱水性能测试系统及测试方法。
技术介绍
绿色环保是矿业发展的大趋势，而充填采矿，特别是膏体充填，逐渐成为了矿山企业绿色发展的重要组成部分。选厂尾矿脱水工艺是矿山尾矿膏体充填料制备的一个重要环节，脱水质量的好坏直接影响充填质量。选厂尾矿浆脱水是矿山尾矿膏体充填料制备的一个重要环节，对不同物化性质的尾矿，其脱水性能不同。目前矿山主要采用立式砂仓、深锥浓密机和压滤机进行选厂尾矿浓密脱水，而真空抽滤作为尾矿脱水的一种选择方式用于矿山尾矿膏体充填料制备应用不多，不同物化性质的尾矿浆进行抽滤脱水之前需要对其抽滤性能开展室内试验研究，对抽滤脱水时的矿浆浓度、絮凝剂添加量、抽滤负压、滤饼含水率、滤液固含量等参数有准确的把握，以为尾矿高效率抽滤条件以及最佳设备选型提供可靠依据。传统的膏体充填浓密脱水工艺参数确定多在经验的基础上、预留一定的富裕系数，部分在实验室检测的结果精度低，误差大，造成尾矿浆浓密脱水工艺选择不合理，技术参数不精确，投资大、运行效果差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种黄金矿山尾矿浆自动抽滤脱水性能测试系统及方法，实现黄金矿山不同物化性质的尾矿浆自动抽滤脱水性能测试，测试精度高，避免了人工配料等繁琐操作和人工控制误差，操作方便简易，保证在具体的矿山尾矿脱水工艺设计中有准确的试验数据作为支撑，同时也为实验室试验提供一种高效便捷的试样脱水方法，确定最优的尾矿浓密脱水工艺，精确尾矿浆浓密脱水技术参数，为膏体充填浓密脱水提供可靠依据。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种黄金矿山尾矿浆自动抽滤脱水性能测试系统，包括用于盛装尾砂浆的盛料斗，作为系统水源的水槽以及絮凝剂制备及供给子系统，其特征在于：还包括滤筒直径不等的两个滤盘组以及位于两个滤盘组下方的负压罐；盛料斗坐落安装在第一电子秤上，并且盛料斗上安装有盛料斗液位传感器；还包括上端连接盛料斗的第一管，第一管下端分别通过带有第五流量控制阀和第六流量控制阀的支管路连接两个滤盘组；两个滤盘组的下端分别通过管路连接负压罐；水槽与负压罐之间通过第二管互相连接，该第二管上安装有流量计和第三流量控制阀；絮凝剂制备及供给子系统通过带有流量计和第一流量控制阀的第三管连接第一管；第二管通过带有流量计和第二流量控制阀的第四管连接第一管；第一管带有流量计和第四流量控制阀；负压罐连接有真空泵，真空泵连接有回水槽，所述回水槽坐落安装在第二电子秤上；水槽上安装有水槽液位传感器；回水槽上安装有回水槽液位传感器。优选地，还包括控制子系统，所述控制子系统包括安装在机箱内的上位机、下位机和以太网模块；全部流量控制阀、全部流量计、全部液位传感器以及全部电子秤均由所述控制子系统控制工作；上位机的操作系统用于显示参数。利用所述的黄金矿山尾矿浆自动抽滤脱水性能测试系统实施测试的方法，其特征在于：(1)、测试砂浆浓度：(a)、通过盛料斗液位传感器得到砂浆液位H1，则砂浆体积V1＝(H1/H)×V，式中，H为盛料斗1深度已知，V为盛料斗1总容积已知；(b)、通过第一电子秤得到砂浆质量M0，按照公式(M1/ρ1)+M2/ρ2＝V1以及公式M1+M2＝M0；计算出砂浆内干尾砂量M1和水的质量M2，式中，ρ1为砂浆中尾砂的密度已知，ρ2为水的密度已知；然后计算出砂浆浓度＝M1/M0×100％；(2)、测试滤液含固率：(a)、通过第一管上的流量计得到砂浆给料流量Q1，第四管6上的流量计显示供水流量Q2，按照公式Q2＝Q1/V1×(M1/Y-M0)×ρ2的要求自动控制Q2；式中Y为设计的尾砂浆质量浓度已知，ρ2为水的密度已知；(b)、通过回水槽液位传感器得到回水槽内滤液液位H2，则回水槽内滤液体积V2＝(H2/H3)×V3，式中，H3为回水槽深度已知，V3为回水槽总容积已知；(c)、通过第二电子秤得到滤液质量M3，按照公式(M4/ρ1)+M5/ρ2＝V1以及公式M4+M5＝M3；计算出滤液内干尾砂量M4和水的质量M5，式中，ρ1为滤液中尾砂的密度已知，ρ2为水的密度已知；然后计算出回水槽内滤液含固率＝M4/M5×100％；(3)、测试滤饼含水率：(a)、絮凝剂制备及供给子系统制备好的絮凝剂通过第三管上的流量计得到絮凝剂给料流量Q3，按照公式Q3＝Q1/V1×M1×X/1000的要求自动控制Q3；式中X为设计的絮凝剂添加量(处理一吨干矿量需添加絮凝剂的克数)设定；(b)、为保证负压罐和真空泵产生抽滤压力保持在0.05-0.06MPa，压水量通过第三流量控制阀16控制得到调压水流量Q4；(c)、滤饼含水率α按照公式α＝(M2+Q2T+Q3T+Q4T-M5)/(M0+Q2T+Q3T+Q4T-M3)×100％计算得到，式中T为抽滤完本批次料浆所用的时间。优选地，还包括以下步骤：(4)、测试真空抽滤系统单位面积滤饼产量：(a)、滤饼产量C按照公式C＝(M0+Q2T+Q3T+Q4T-M3)/(T*S)计算，式中S为设计滤网的面积已知；(b)、干基产量D按照公式D＝C×(1-α)计算；(5)、滤布网度(粒径)Rm选型：(a)、于时间T内通过面积S的过滤层得到的滤液体积Va按照公式Va＝M4/ρ1+M5/ρ2-(Q2T+Q3T+Q4T)；(b)、滤布网度(粒径)Rm按照公式进行计算；式中动力粘度μ已知，滤饼平均质量比阻am已知，抽滤压力P设定为0.05-0.06Mpa。本专利技术的积极效果在于：本专利技术自动化程度高，简单高效，占地面积不大，是一种在黄金矿山工程现场和实验室均可使用的尾矿浆自动抽滤脱水性能测试系统及方法。本专利技术的测试系统及方法，从上至下依次把水槽和絮凝剂槽、盛料斗、直径不等的两个滤盘组、负压罐，真空泵固定于铁支架内，底部设置排水口和回水池；抽滤时，将待脱水料浆倒入盛料斗，根据要求的尾矿浆浓度添加稀释水和絮凝剂，选择合适尺寸的滤盘组，开启真空泵抽滤水分，滤液自上而下排出，并通过回水池回收；抽滤速度与料浆物化性质，质量浓度以及抽滤负压大小等因素有关，根据抽滤过程中各参数的测定可以确定出不同物化性质尾矿的抽滤性能，从而为具体的矿山尾矿脱水工艺设计提供准确的试验数据，同时能够为实验室试验提供一种高效便捷的试样脱水方式，设备操作方便，抽滤效率高，在实验室和现场均可使用。选厂的全尾矿浆泵送进入给料系统的盛料斗，自动控制定量的全尾砂浆至双盘抽滤系统，按照系统压力和料浆浓度要求自动供应稀释水和调压水，制备并供给絮凝剂，待盘中滤饼表层无上层水后，中央自动控制系统自动输出测试报告。本专利技术根据抽滤过程可以确定不同物化性质尾矿的抽滤性能试验参数，实现了不同物化性质尾矿的抽滤性能测试试验自动化，测试精度高，避免了人工配料等繁琐操作和人工控制误差，操作方便简易，保证了在具体的矿山尾矿脱水工艺设计中有准确的试验数据作为支撑，同时也为实验室试验提供了一种高效便捷的试样脱水方式。附图说明图1为本专利技术抽滤脱水性能测试系统实施例的结构及工作原理示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例详细说明本专利技术。如图1，本专利技术抽滤脱水性能测试系统的实施例包括用于盛装尾砂浆的盛料斗1，作为系统水源的水槽2以及絮凝剂制备及供给本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种黄金矿山尾矿浆自动抽滤脱水性能测试系统，包括用于盛装尾砂浆的盛料斗(1)，作为系统水源的水槽(2)以及絮凝剂制备及供给子系统(21)，其特征在于：还包括滤筒直径不等的两个滤盘组以及位于两个滤盘组下方的负压罐(15)；盛料斗(1)坐落安装在第一电子秤(7)上，并且盛料斗(1)上安装有盛料斗液位传感器；还包括上端连接盛料斗(1)的第一管(3)，第一管(3)下端分别通过带有第五流量控制阀(11)和第六流量控制阀(10)的支管路连接两个滤盘组；两个滤盘组的下端分别通过管路连接负压罐(15)；水槽(2)与负压罐(15)之间通过第二管(4)互相连接，该第二管(4)上安装有流量计和第三流量控制阀(16)；絮凝剂制备及供给子系统(21)通过带有流量计和第一流量控制阀(20)的第三管(5)连接第一管(3)；第二管(4)通过带有流量计和第二流量控制阀(8)的第四管(6)连接第一管(3)；第一管(3)带有流量计和第四流量控制阀(9)；负压罐(15)连接有真空泵(17)，真空泵(17)连接有回水槽(19)，所述回水槽(19)坐落安装在第二电子秤(18)上；水槽(2)上安装有水槽液位传感器；回水槽(19)上安装有回水槽液位传感器。...

【技术特征摘要】
1.一种黄金矿山尾矿浆自动抽滤脱水性能测试系统，包括用于盛装尾砂浆的盛料斗(1)，作为系统水源的水槽(2)以及絮凝剂制备及供给子系统(21)，其特征在于：还包括滤筒直径不等的两个滤盘组以及位于两个滤盘组下方的负压罐(15)；盛料斗(1)坐落安装在第一电子秤(7)上，并且盛料斗(1)上安装有盛料斗液位传感器；还包括上端连接盛料斗(1)的第一管(3)，第一管(3)下端分别通过带有第五流量控制阀(11)和第六流量控制阀(10)的支管路连接两个滤盘组；两个滤盘组的下端分别通过管路连接负压罐(15)；水槽(2)与负压罐(15)之间通过第二管(4)互相连接，该第二管(4)上安装有流量计和第三流量控制阀(16)；絮凝剂制备及供给子系统(21)通过带有流量计和第一流量控制阀(20)的第三管(5)连接第一管(3)；第二管(4)通过带有流量计和第二流量控制阀(8)的第四管(6)连接第一管(3)；第一管(3)带有流量计和第四流量控制阀(9)；负压罐(15)连接有真空泵(17)，真空泵(17)连接有回水槽(19)，所述回水槽(19)坐落安装在第二电子秤(18)上；水槽(2)上安装有水槽液位传感器；回水槽(19)上安装有回水槽液位传感器。2.如权利要求1所述的黄金矿山尾矿浆自动抽滤脱水性能测试系统，其特征在于：还包括控制子系统，所述控制子系统包括安装在机箱内的上位机(22)、下位机(24)和以太网模块(23)；全部流量控制阀、全部流量计、全部液位传感器以及全部电子秤均由所述控制子系统控制工作；上位机的操作系统用于显示参数。3.利用权利要求1或2所述的黄金矿山尾矿浆自动抽滤脱水性能测试系统实施测试的方法，其特征在于：(1)、测试砂浆浓度：(a)、通过盛料斗液位传感器得到砂浆液位H1，则砂浆体积V1＝(H1/H)×V，式中，H为盛料斗(1)深度已知，V为盛料斗(1)总容积已知；(b)、通过第一电子秤(7)得到砂浆质量M0，按照公式(M1/ρ1)+M2/ρ2＝V1以及公式M1+M2＝M0；计算出砂浆内干尾砂量M1和水的质量M2，式中，ρ1为砂浆中尾砂的密度已知，ρ2为水的密度已知；然后计算出砂浆浓度＝M1...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴佃飞，齐兆军，王波，寇云鹏，杨纪光，吴再海，宋泽普，朱庚杰，栾黎明，李广波，郭加仁，荆晓东，盛宇航，
申请(专利权)人：山东黄金集团有限公司，山东黄金矿业科技有限公司充填工程实验室分公司，
类型：发明
国别省市：山东,37