一种新型超细尾砂胶结充填料浆制备方法技术

一种新型超细尾砂胶结充填料浆制备方法，属于矿山充填技术领域，其特征在于：本发明专利技术将超细尾砂盘制成球，尾矿球与超细尾砂、胶固粉和水通过搅拌系统均匀混拌后，利用矿山充填系统输送至采空区；按比例将超细尾砂与胶固粉放入矿用造粒机圆盘中，启动矿用造粒机使得圆盘持续转动，水分通过喷淋系统均匀喷洒于圆盘中混合干料最表面，混合干料在毛细管力和挤压力作用下由微粒变为球状颗粒，尾矿球经常温养护车间养护具有一定强度；一定强度的尾矿球集群与超细尾砂、胶固粉和水通过搅拌系统均匀搅拌制成充填料浆。本发明专利技术可实现矿山超细尾砂全部利用，节约胶凝材料成本，增强充填体强度，保障矿山生产安全，提高企业经济效益，技术实现成本低。本低。本低。

【技术实现步骤摘要】
一种新型超细尾砂胶结充填料浆制备方法


[0001]一种新型超细尾砂胶结充填料浆制备方法，属于矿山充填
，具体涉及一种超细尾砂胶结充填料浆制备方法，旨在改善超细尾砂充填料浆流动性及提升超细尾砂胶结充填体强度的技术。

技术介绍

[0002]当前，我国金属、非金属矿山采选行业迅猛发展，矿山产生的固体废弃物在地表大量堆存，占用大量土地资源，对生态环境造成严重危害；随着科技不断进步，为了提高矿产资源的采出率，采用超细粉磨进行选矿越来越普遍，因此产生大量的超细尾砂；在尾矿利用方面，一些主要成分为SiO2、Al2O3的不含硫化物等有害物质的尾矿可作为混凝土细骨料，一些有活性的尾矿粉可替代粉煤灰，而一些活性很低或没有活性的尾矿粉没有很好的利用方法。
[0003]采用超细尾砂胶结充填材料对矿山井下采空区进行充填，无疑是解决大量堆存的活性很低或没有活性的尾矿粉的有效途径之一，但由于尾砂颗粒级配的细化改变了料浆的流变特性，且导致充填体强度偏低，给矿产资源开发与利用提出了新研究课题；目前，国内外针对超细尾砂作胶结充填材料的研究工作有：研发低廉高效超细尾砂胶凝材料、外加剂对超细尾砂胶结充填材料性能的影响、超细尾砂充填料浆管输特性及充填体力学性能研究等方面，但超细尾砂充填料浆流动性差且充填体强度偏低或充填成本过高。
[0004]根据对矿山选矿产生的尾砂颗粒是否经过分级，分为全尾砂和分级尾砂，矿山通常将37μm设为界限(具体视矿山情况而定)，高于37μm尾砂颗粒用于井下充填，低于37μm尾砂颗粒排入尾矿库；近几年，随着国家环保要求的提高，对尾矿库审批和建设的限制，尾矿的处置问题受到越来越多的关注；其次，为了减少尾砂堆存，矿山企业从经济效益出发，对尾砂进行分级处理，满足粒度要求可用作建材原料，同样剩余大量超细尾砂；为了满足矿山安全高效开采，提高矿山企业经济效益，并保证矿区生态环境健康，必须对大量堆存的超细尾砂进行处理。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的问题是：克服现有超细尾砂胶结充填成本高、充填体强度偏低及充填料浆流动性差的不足，提供一种新型超细尾砂胶结充填料浆制备方法，该方法胶固粉消耗小，料浆输入采空区后充填体强度高。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的的技术方案是：一种新型超细尾砂胶结充填料浆制备方法，其特征在于，具体实施步骤为：
[0007]步骤一、根据矿山实际生产能力，确定每日超细尾砂充填所需尾矿球含量，计算出超细尾砂尾矿球生产制造系统中矿用造粒机数量；
[0008]步骤二、鉴于超细尾砂尾矿球盘制工艺，优化设计矿用造粒机工作参数，如圆盘倾斜角度、转速、刮板与圆盘垂直距离，控制喷淋系统喷头结构参数，如喷头种类、喷射范围
等；
[0009]步骤三、利用矿用造粒机将超细尾砂与胶固粉混合干料盘制成尾矿球，经一定时间常温养护具有一定强度后对尾矿球进行分级得到不同粒度的尾矿球，设计合理的尾矿球粗颗粒级配，通过控制系统实现不同粒度尾矿球掺和；
[0010]步骤四、根据井下生产实际情况，设置合理的灰砂比、料浆浓度，通过控制系统将胶固粉、尾砂、尾矿球和水添入搅拌器中，利用搅拌系统将混合物料均匀混拌制成超细尾砂胶结充填料浆，最后通过充填管路输送至采空区。
[0011]作为本专利技术进一步的方案：所述矿用造粒机与喷淋系统、皮带输送系统共同组成尾矿球生产系统，通过皮带将已均匀混拌的超细尾砂与胶固粉运至横向排列的矿用造粒机圆盘中，喷淋装置位于圆盘上方，启动矿用造粒机，圆盘转动，启动喷淋系统，水分均匀喷洒于圆盘的混合干料中，经过一定时间细颗粒混合干料盘滚为尾矿球，尾矿球通过圆盘卡槽顺溜至圆盘下方皮带，由皮带运送至常温养护车间。
[0012]作为本专利技术进一步的方案：所述超细尾砂与胶固粉混合干料进入矿用造粒机圆盘之前，为防止超细尾砂结块，先对超细尾砂大块进行粉碎，之后与胶固粉在干料混拌器中均匀混拌，控制胶固粉与超细尾砂掺和比在1:1～1:4之间。
[0013]作为本专利技术进一步的方案：所述超细尾砂胶结充填料浆灰砂比设置在1:4～1:10之间，料浆浓度在50％～70％之间，具体结合矿山企业现有充填系统及尾砂物化性质确定。
[0014]作为本专利技术进一步的方案：所述尾矿球均匀悬浮于超细尾砂胶结充填料浆中，必要时向料浆中添加悬浮剂。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的积极技术效果是：
[0016]1、本专利技术可将矿山超细尾砂、尾矿库溢流尾砂全部充填，保证矿区生态环境健康发展，实现矿山无尾化建设。
[0017]2、本专利技术在超细尾砂全部用于井下充填后，可将粗粒级尾砂作为建筑用砂销售，提高企业经济效益。
[0018]3、本专利技术将超细尾砂盘制成球可作为充填料浆粗骨料，提高超细尾砂胶结充填体强度，节约胶凝材料成本，解决超细尾砂胶结充填胶凝材料消耗过大、充填体强度偏低的缺点。
[0019]4、本专利技术可灵活调整料浆中尾矿球级配和外加悬浮剂，进而调整充填料浆的屈服应力和表观黏度，解决超细尾砂料浆输送工艺参数不稳定的缺点。
附图说明
[0020]图1是本专利技术的技术实施流程图。
[0021]图2是本专利技术的超细尾砂尾矿球生产制造系统。
[0022]图3是本专利技术的超细尾砂胶结充填料浆管道输送示意图。
[0023]图中标号：1、滚筒；2、卡槽；3、圆盘；4、皮带；5、混合干料；6、常温养护车间；7、输水主管；8、输水支管；9、矿用造粒机；10、喷头；11、喷淋控制系统；20、料浆；21、尾矿球；22、充填管路。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而非全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]本专利技术解决其技术问题所采用的的技术方案是：一种超细尾砂胶结充填料浆制备方法，其特征在于，具体实施步骤为：
[0026]步骤一、根据矿山实际生产能力，确定每日超细尾砂充填所需尾矿球(21)含量，计算出超细尾砂尾矿球(21)生产制造系统中矿用造粒机(9)数量；
[0027]步骤二、鉴于超细尾砂尾矿球(21)盘制工艺，优化设计矿用造粒机(9)工作参数，如圆盘(3)倾斜角度、转速、刮板与圆盘(3)垂直距离，控制喷淋系统(11)喷头(10)结构参数，如喷头(10)种类、喷射范围等；
[0028]步骤三、利用矿用造粒机(9)将超细尾砂与胶固粉混合干料(5)盘制成尾矿球(21)，经一定时间常温养护具有一定强度后对尾矿球(21)进行分级得到不同粒度的尾矿球(21)，设计合理的尾矿球(21)粗颗粒级配，通过控制系统实现不同粒度尾矿球(21)掺和；
[0029]步骤四、根据井下生产实际情况，设置合理的灰砂比、料浆浓度，通过控制系统将胶固粉、尾砂、尾矿球(21)和水添入搅拌器中，利用搅拌系统将混合物料均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型超细尾砂胶结充填料浆制备方法，其特征在于，具体实施步骤为：步骤一、根据矿山实际生产能力，确定每日超细尾砂充填所需尾矿球(21)含量，计算出超细尾砂尾矿球(21)生产制造系统中矿用造粒机(9)数量；步骤二、鉴于超细尾砂尾矿球(21)盘制工艺，优化设计矿用造粒机(9)工作参数，如圆盘(3)倾斜角度、转速、刮板与圆盘(3)垂直距离，控制喷淋系统(11)喷头(10)结构参数，如喷头(10)种类、喷射范围等；步骤三、利用矿用造粒机(9)将超细尾砂与胶固粉混合干料(5)盘制成尾矿球(21)，经一定时间常温养护具有一定强度后对尾矿球(21)进行分级得到不同粒度的尾矿球(21)，设计合理的尾矿球(21)粗颗粒级配，通过控制系统实现不同粒度尾矿球(21)掺和；步骤四、根据井下生产实际情况，设置合理的灰砂比、料浆浓度，通过控制系统将胶固粉、尾砂、尾矿球(21)和水添入搅拌器中，利用搅拌系统将混合物料均匀混拌制成超细尾砂胶结充填料浆(20)，最后通过充填管路(22)输送至采空区。2.根据权利要求1所述一种新型超细尾砂胶结充填料浆(20)制备方法，其特征在于，所述矿用造粒机(9)与喷淋系统、皮带输送系统共同组成尾矿球(21)生产系统，通过皮带(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王炳文，甘肃，李乾龙，杨雷，朱卓宇，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：