铁矿石全尾矿胶结充填采空区

全尾矿胶结充填采空区

全尾矿高浓度充填也称为膏体尾矿充填，是指尾矿稀矿浆经过充分浓缩脱水后形成的一种高浓度、类似膏状的固水混合物，是一种具有一定屈服强度的均质膏状固水混合物。采用全尾矿胶结充填采空区技术可实现尾矿的零排放。全尾矿胶结技术包括高浓度尾矿的制备、胶结材料的选择和胶结料浆的输送3个方面。

高浓度尾矿的制备方法包括尾矿过滤、尾矿高效浓缩、尾矿储仓自然沉降浓缩和尾矿分级浓缩。

A.尾矿过滤技术

稀尾矿浆经过浓缩后，采用过滤的方法首先将稀矿浆制成滤饼，然后再加水调浆，制备成具有一定浓度和流动性的膏体。过滤设备包括压滤机和带式真空过滤机等。其特点是尾矿浓度高(78%～80%)，缺点在于过滤设备投资大、生产成本高;而且在胶结过程中，滤饼需要重新加水调浆，与胶结材料混匀活化，其流程复杂，不利于与后续胶结系统的衔接。铁矿石破碎机和铁矿石粉碎机的工作原理相似，只不过，前者颗粒较粗后者相反。例如，张马屯铁矿选矿尾矿浓缩采用浓缩一压滤的方法，获得浓度为75%～80%的滤饼，然后采用双轴搅拌机和高速搅拌机将滤饼与水、水泥混匀，制成质量浓度为60%～65%的膏体充填料浆。金川尾砂膏体泵送充填系统，首先采用一段旋流器与高效浓密机配套使用，将30%左右的尾矿浓缩至50%以上，然后在膏体制备站采用2台DZG一30/80水平带式真空过滤机对尾砂浆再次脱水，将浓度50%一65%的尾砂浆制成含水率为20%左右的尾砂滤饼，供给制备膏体用。

B.尾矿高效浓缩技术

采用高效重力沉降浓缩，主要借助重力沉降脱水设备，将尾矿浆一次浓缩至60%以上。适合在小型矿山使用。例如，南京铅锌银矿全尾砂料浆沉降6h后即达到非常大沉降浓度，全尾砂在立式储仓中非常大沉降浓度可达71%以上。

C.分级浓缩工艺

分级浓缩工艺的特点是将水力旋流器作为前列段浓缩设备，水力旋流器溢流再采用高效浓密机浓缩，其中水力旋流器底流浓度可达到70%左右，综合浓度可达到60%～65%。例如，北沼河铁矿尾矿浓缩工业试验表明，尾矿细度一0.074 mm占70%左右，采用分级浓缩工艺综合浓度达到62%。胶结材料可选择水泥、双浆高水速凝材料、单浆高水材料和水泥代用材料。胶结工艺可以采用两段强力机械搅拌活化或一段搅拌槽搅拌。胶结料浆的输送包括自流输送、高压泵送和自流加泵送3种输送方法。

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