高浓度及膏体充填新技术_中国恩菲工程技术课件.ppt

高浓度及膏体充填新技术;; 开发矿业必然会产生大量的尾矿。 我国是一个人多地少的国家，过去粗放型的开采对环境破坏很大，主要表现在地表塌陷，尾矿库和废石场占地巨大，废水不经处理就排放，严重破坏了生态环境。目前全国已建和在建尾矿库12600多座，堆存各类尾矿约70多亿t。尾矿库既是重要的生产设施，同时从环保和安全上来说也是重大的污染源和危险源。 我国每年产生的尾矿量是巨大的，而真正能作为资源利用的是极其有限，能真正大量利用尾矿的方法就是用于采空区充填。; 目前充填技术的应用在矿山的环保、安全、减排以及资源综合利用等方面发挥了重要的作用。绝大多数有色地下矿山采用了充填采矿法，越来越多的黑色、核工业、煤炭、化工矿山也开始采用充填采矿技术。 矿山充填技术，主要经历了干式充填、水砂充填、胶结充填、全尾砂高浓度充填、膏体充填的发展过程。 充填方法可分为：干式充填、水力充填；分级尾砂充填、全尾砂充填；胶结充填、非胶结充填；高浓度充填、膏体充填；高水充填等等。 ; 料浆浓度是胶结充填最敏感的因素，直到上世纪70年代中期人们才开始认识到这一点，于是出现了高浓度充填，但对高浓度并没有给出明确的定义。我国提出了“临界流态浓度”的概念，以区分低浓度和高浓度料浆。所谓临界流态浓度是指充填料浆进入不离析状态的浓度值。不同的物料具有不同的临界流态浓度值。 膏体充填，其料浆浓度是高于临界流态浓度。 生产中膏体充填的浓度最好是：料浆不离析、不脱水，但又能在采场流动。 ; 一、充填技术概述; 我国尾砂充填技术的应用起步于上个世纪60年代中期，尾矿充填技术经历了从卧式砂池工艺到立式砂仓工艺，从干式充填到水力充填，从分级尾砂充填到全尾砂充填，从水砂充填到高浓度自流充填和膏体充填的发展过程。 1964年从瑞典为凤凰山铜矿引进了分级尾砂充填（未设砂仓）技术; 1965年龙首矿建成了简易的初骨料充填搅拌站; 1968年凡口铅锌矿利用卧式砂仓进行了分级尾砂胶结充填; 20世纪80年代末，在凡口铅锌矿和金川公司开始了全???砂充填试验; ;1991年以后在金川建成高浓度自流充填系统，在此期间也进行了膏体充填的工业试验； 1999年在金川公司建成我国第一套膏体充填系统,采用水平真空带式过滤机进行全尾砂脱水，添加水泥和粉煤灰，采用德国Schwing公司生产的柱塞泵进行泵送，分地表和地下两级接力泵送。 随后大冶有色金属公司铜绿山铜铁矿也实现了膏体充填，采用压滤机进行全尾砂脱水，但由于效果不好后改用砂池脱水。输送泵为德国Schwing公司生产的柱塞泵，采用地表一级泵送。 ; 在砂仓方面，20世纪70年代，在国内先后出现了三种不同类型的用于分级尾砂胶结充填的立式砂仓：焦家金矿球型底立式砂仓、南京栖霞铅锌银矿锥型底立式砂仓、铜绿山铜铁矿用虹吸方式的立式砂仓，这些都取得了良好的效果，随后，中国恩菲和铜陵有色在安庆铜矿进行了对比工业试验，为胶结充填技术的快速发展奠定了基础。但这些砂仓是不能做到连续放料。 ; 2006年，在会泽铅锌矿引进了深锥浓缩机作为尾矿充填料的制备设备。该工艺新技术的开发为高浓度和膏体充填提供了一种新的选择方式。 全尾砂胶结充填的关键环节是脱水，2005-2007年，在冬瓜山铜矿利用传统锥形底立式砂仓，按照控压助流原理对其进行一系列全新的改进，研发成功底流放砂浓度能满足全尾砂高浓度和膏体充填要求的新型立式砂仓，可以边给料边放砂，尾砂浓缩费用也大为降低，为推广大规模高浓度、膏体充填做出了重要贡献。; 充填工艺主要包括料浆制备、输送、采场工艺等部分。料浆制备是充填系统的关键所在。 尾砂充填料浓度的高低往往能反映出充填技术水平的高低，在制备合适浓度的尾砂充填料方面，国内外已采用或研究的主要方式有如下几类： （1）采用旋流器或其它离心设备对尾矿脱水； （2）在尾砂浆体中添加其它干料，如在湿尾矿中填加干尾砂、冶炼炉渣、粉煤灰、水泥等； （3）采用浓密机进行脱水，后续采用过滤机对尾砂脱水，如真空水平带式过滤机、压滤机、陶瓷过滤机、板框压滤机等； （4）采用砂仓或砂池直接将尾砂沉淀脱水等，传统的立式砂仓是应用最为普遍的，但砂仓的底流浓度一般在50%～60%。 （5）其它 ; 用斜板浓密机等制备全尾矿滤饼的工艺示意图;中国恩菲设计完成的部分充填系统： 分级尾砂（或粗全尾砂）高浓度充填：安庆铜矿、谦比西铜矿、永平铜矿 、武山铜矿、铜绿山铜铁矿、仓上金矿、望儿山金矿、尹格庄金矿、焦家金矿、南京栖霞山铅锌矿等等。 高浓度充填：金川镍矿、冬瓜山铜