尾矿处理新工艺的制作方法

本发明涉及一种物料品质的判定方法，特别是涉及一种基于xrd优选硅质物料的方法及其应用。

背景技术：

水泥行业作为我国主要的高能耗、高排放产业，是工业领域节能减排的重点和难点。尤其2015年以来，本行业又遭遇了严重的产能过剩和利润降低的双重压力，提质增效、降低熟料能耗势在必行。二氧化硅(sio2)是硅酸盐水泥生料的主要成分，属于惰性组分，硅质原料的选用对熟料烧成能耗及熟料质量具有决定性的影响。而以往的原料选用主要关注了化学成分满足配料要求，忽视了对硅质原料矿物特性的利用。近年来，天然粘土资源受到了进一步保护，水泥生产企业广泛选用各类砂岩、石英砂、尾矿、废渣等原料配料，硅质原料来源更加复杂多样。加之，我国疆域辽阔，不同地区矿产资源分布差异较大，原料种类繁多，对化学成分相近或同时合宜配料要求的硅质原料，企业在选用硅质原料时往往面临困惑。已有文献中尚未见有关硅质原料选用方法的相关记载。生产实践中，部分企业往往通过采用不同硅质原料制备熟料，进行实验的方法区分原料优劣，耗时费力。因此，迫切要求发展一种更为简便快捷的优选硅质原料的方法。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于，提供一种基于xrd优选硅质物料的方法及其应用，所要解决的技术问题是，利用硅质物料xrd数据，计算硅质物料的惰性系数，优选硅质原料，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

依据本发明提出的一种基于xrd优选硅质物料的方法，其特征在于：包括，研磨所述的硅质物料，得到第一粉料；采用xrd仪器对所述的第一粉料进行测试，得到所述的第一粉料中的xrd数据，所述的xrd数据包括衍射峰峰位和峰强(计数点强度)；计算石英的(101)晶面衍射峰，即θ＝26.64度附近衍射峰的绝对强度与其总强度的比值r；将所述的xrd数据扣除cukα2衍射，去背底处理后绘图，得到所述的石英的xrd衍射峰的峰位θx和半高宽δθ；将所述的扣除cukα2衍射和去背底后的xrd数据进行归一化处理，计算石英的(101)晶面衍射峰强度积分面积a；计算所述的硅质物料的惰性系数ds，ds＝r/(a*δθ*cosθx)，根据所述的惰性系数，选择所述的硅质物料。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的一种基于xrd优选硅质物料的方法，其中所述的硅质物料为一种或多种混合硅质物料，所述的硅质物料至少包括一种硅质物料，当所述的混合物料包括第一硅质物料和第二硅质物料时，所述的混合硅质物料中，第一硅质物料的质量百分含量为ω1，第一硅质物料的惰性系数为ds1，第二硅质物料的质量百分含量为ω2，第二硅质物料的惰性系数为ds2，所述的混合物料的惰性系数ds＝ω1*ds1+ω2*ds2；或者，当所述的混合物料包括第一硅质物料、第二硅质物料、......、第i硅质物料时，所述的混合硅质物料中，第一硅质物料的质量百分含量为ω1，第一硅质物料的惰性系数为ds1，第二硅质物料的质量百分含量为ω2，第二硅质物料的惰性系数为ds2，第i硅质物料的质量百分含量为ωi，第二硅质物料的惰性系数为dsi，所述的混合硅质物料的惰性系数ds＝ω1*ds1+ω2*ds2+......+ωi*dsi。

优选的，前述的一种基于xrd优选硅质物料的方法，将所述的硅质物料研磨至粒径80μm的筛余小于10％。

优选的，前述的一种基于xrd优选硅质物料的方法，其中所述的硅质物料为砂岩、石英砂、页岩、高硅粘土、硅石、卵石、黄沙、尾矿和/或废渣等。

优选的，前述的一种基于xrd优选硅质物料的方法，其中所述的硅质物料中的sio2质量百分含量大于或等于40％。

优选的，前述的一种基于xrd优选硅质物料的方法，其中所述的归一化处理的处理方法为，令所述的石英衍射峰强度为100，计算所述的石英的xrd面衍射峰强度积分面积a。

优选的，前述的一种基于xrd优选硅质物料的方法，其中衍射仪角度分辨率不低于0.005°，所述的衍射峰计数点强度大于10000数据点。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。

依据本发明提出的一种硅质物料的惰性系数，所述的惰性系数为前述的惰性系数ds。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。

依据本发明提出的一种硅质物料的惰性系数的应用，根据上述任一项所述的基于xrd优选硅质物料的方法，得到硅质物料的惰性系数ds，根据所述的惰性系数ds的大小，优选水泥或陶瓷生产用硅质物料。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的一种硅质物料的惰性系数的应用，其中所述的硅质物料的惰性系数ds越小，则所述的硅质物料制备得到的水泥熟料的品质越高。

优选的，前述的一种硅质物料的惰性系数的应用，其中所述的硅质物料的惰性系数宜小于1.0，所述的硅质物料可制备高性能水泥。

借由上述技术方案，本发明基于xrd优选硅质物料的方法及其应用至少具有下列优点：

1、本发明提供的基于xrd优选硅质物料的方法可用于对硅质物料的品质进行判定，有利于对物料进行合理选择。

在实际的生产中，不同水泥厂具备的原料资源类型极其复杂多样。随着传统粘土类原料的减少，以及水泥新型干法技术的发展，许多高硅质的砂岩、页岩、黄沙、卵石和硅石等原料作为提供熟料中sio2成分的原料来源。与此同时，大量的高硅的(sio2含量高于40％以上)不同种类的选矿废石和工业废渣等也被选用为硅质原料。因此，面对当今硅质原料来源的复杂性和多样性，需要为水泥厂优选合宜的生产用硅质原料，稳定水泥窑生产过程，提高熟料性能。

现有技术中，通常只对硅质原料的化学成分测定，忽略了其本质活性对熟料烧成和性能的影响，导致熟料生产和性能的不稳定性。少数工厂通过试验比对的方法将原料品质进行区分，周期长，影响工业生产效率，增加生产成本。本发明提供的硅质物料的惰性系数的测定方法，从硅质原料的惰性本质出发，针对硅质原料结晶化学影响熟料烧成的关键问题所在，在用料前，对物料的性质进行测定，进而判断该物料对熟料烧成及其性能的影响。因此，本发明提供的硅质物料的惰性系数的测定方法有助于快速高效优选高活性硅质原料，提高熟料质量，降低熟料烧成能耗，提高经济效益。

2、本发明提供的基于xrd优选硅质物料的方法，简单，快捷，应用性强，广泛适用于硅酸盐水泥生产厂家。

3、利用本发明提供的基于xrd优选硅质物料的方法，选用合宜活性较高的硅质原料，减少煤炭等燃料消耗，节约资源能源，减少二氧化碳排放，可极大促进水泥工业可持续发展，有极大的环境效益。

4、利用本发明提供的基于xrd优选硅质物料的方法，可提高熟料质量，在制备同等强度等级的水泥时，可减少熟料用量，加大混合材用量，提高熟料的应用效能，降低水泥生产成本，并进一步节能利废减排。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1本发明实施例1提供的三种不同硅质原料的xrd谱图。

图2本发明实施例1提供的三种不同硅质原料的xrd谱图局部石英特征峰放大图。

图3本发明实施例1提供的三种不同硅质原料制备的熟料的xrd谱图。

图4本发明实施例2提供的三种不同硅质原料和石英化学试剂制备的熟料的xrd谱图。

图5本发明实施例2提供的三种不同硅质原料和石英化学试剂制备的熟料的积累水化放热曲线图。

1石英砂屑，2高硅砂岩，3中硅砂岩，4第三选矿废石，5第二选矿废石，6第一选矿废石，7sio2化学试剂。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种基于xrd优选硅质物料的方法及其应用，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。

本发明提供了一种基于xrd优选硅质物料的方法。

研磨所述的硅质物料，得到第一粉料；采用xrd仪器对所述的第一粉料中的石英进行测试，得到所述的第一粉料的xrd数据，所述的xrd数据包括衍射峰位和峰强；计算所述的石英(101)晶面衍射峰绝对强度与所述的总峰强的比值r；将所述的xrd数据扣除cukα2衍射，并去背底处理后绘图，得到所述的石英的xrd衍射峰的峰位θx和半高宽δθ；将所述的xrd数据进行归一化处理，即石英的(101)晶面衍射峰强度为100计，计算石英(101)晶面衍射峰强度积分面积a；计算所述的硅质物料的惰性系数ds，ds＝r/(a*δθ*cosθx)。

此处的惰性系数，为本发明提出的一种经过测定、计算得出的，表示硅质物料物化性能的参数。采用本发明提供的测定方法对硅质物料进行检测，并根据本发明给出的判定标准，可以准确的判定物料的反应活性，以判定待测定的物料是否可应用于水泥熟料或陶瓷生产。

进一步的，当所述的硅质物料为混合物料时，即所述的混合物料至少包括第一硅质物料和第二硅质物料，当所述的混合物料包括第一硅质物料和第二硅质物料时，所述的混合物料中，第一硅质物料的质量百分含量为ω1，第一硅质物料的惰性系数为ds1，第二硅质物料的质量百分含量为ω2，第二硅质物料的惰性系数为ds2，所述的混合物料的惰性系数ds＝ω1*ds1+ω2*ds2；或者，当所述的混合物料包括第一硅质物料、第二硅质物料、......、第i硅质物料时，所述的混合物料中，第一硅质物料的质量百分含量为ω1，第一硅质物料的惰性系数为ds1，第二硅质物料的质量百分含量为ω2，第二硅质物料的惰性系数为ds2，第i硅质物料的质量百分含量为ωi，第二硅质物料的惰性系数为dsi，所述的混合物料的惰性系数ds＝ω1*ds1+ω2*ds2+......+ωi*dsi。

本发明进一步提供了一种基于xrd优选硅质物料的方法。在实际生产中，通常采用不同的硅质物料，以达到物料之间作用相互补充的效果，本发明进一步提供一种基于xrd优选硅质物料的方法，以满足实际生产的需要。需要说明的是，此处的第一硅质物料和第二硅质物料，可以是相同种类的、不同石英含量的两种物料，也可以是不同种类的两种物料。

进一步的，将所述的硅质物料研磨至粒径80μm的筛余小于10％。

研磨后物料的粒径大小与xrd的测定结果的稳定性和准确性密切相关。此处的粒径不宜过大，否则，会影响衍射结果。

进一步的，所述的硅质物料为砂岩、石英砂、页岩、高硅粘土、硅石、卵石、黄沙、尾矿和/或废渣等。

本发明提供的硅质物料的惰性系数的测定方法，其中的硅质物料可以是现有的所有的含有二氧化硅的矿物质、工业产物或工业废弃物等。

进一步的，所述的衍射峰计数点强度大于10000数据点。本发明可采用多种方式来实现所述的衍射峰计数点强度大于10000数据点，例如，降低扫描速率，或者，限制衍射仪角度分辨率(例如，衍射仪角度分辨率不低于0.005°)。

通过缓慢扫描(或提高仪器功率)等，使所有样品的xrd衍射结果中石英(101)晶面(即θ＝26.64度附近)衍射峰强度不小于10000个数据点。

本发明进一步提供了一种混合物料的惰性系数的应用。

硅质原料的惰性系数ds越小，其活性越高，越利于熟料烧成，熟料质量越高。一般优选惰性系数小于1.0的硅质原料较佳。

实施例1

石英砂屑1、高硅砂岩2和中硅砂岩3等3种硅质原料的化学组成见表1-1。将原料进行粉碎磨细，控制粒径80μm筛余在10％以下。通过缓慢扫描(或提高仪器功率)等(本实施例的测定条件为：d8advance型、x射线衍射仪(x-raydifferaction，xrd)，lynxeye一维阵列探测器，40kw，250ma，cukα1，2衍射，步长0.01°，扫描速度8°/min。)，使所有样品的xrd衍射结果中石英(101)晶面(即θ＝26.64度附近)衍射峰强度不小于10000个数据点。3种硅质原料的xrd衍射图见图1。首先，计算(101)晶面衍射峰绝对强度与总强度的比r；其次将xrd数据进行处理，扣除cukα2衍射，去背底，分析(101)晶面衍射峰的峰位θx和半高宽δθ(3种原料的(101)晶面衍射峰特征对比见图2，此处的图2即为图1中(101)面衍射峰的放大图)；然后，将xrd数据进一步归一化，即令石英(101)晶面衍射峰强度为100，计算(101)衍射峰强度积分面积a；最后计算硅质原料惰性系数ds＝r/(a*δθ*cosθx)，见表1-2。其中中硅砂岩3所配生料中的si采用sio2化学试剂进行校正，引入石英含量占总硅质原料质量分数为31％，其余为中硅砂岩3，并按混合原料的惰性系数mds＝∑ωi*ds计算校正其惰性系数。

表1-1硅质原料的化学组成



表1-2硅质原料xrd数据参数及惰性系数计算



以上述3种原料为硅源，制备熟料进行对比实验。按照典型熟料矿物组成，设计熟料矿物组成依次为c3s：60％，c2s：20％，c3a：7％及c4af：12％，生料率值分别为kh＝0.899，n＝2.55，p＝1.30。由于熟料中微量元素的种类及含量对熟料烧成具有显著影响，按照典型水泥熟料中微量元素含量，使所制备熟料化学组成基本一致(见表1-3)。分别在1450℃和1350℃煅烧熟料，测定熟料中游离钙含量结果见表1-3。

表1-3熟料的化学组成





按照惰性系数大小依次排序，高硅砂岩2的惰性系数为最小，反应活性最高，随着惰性系数增大，原料反应活性降低，石英砂屑1反应活性最低，生料易烧性差。由表1-3给出的制备所得熟料测定游离钙含量结果可知，三种原料中，高硅砂岩2煅烧熟料反应活性显著高，生料易烧性最好，熟料中游离钙含量最低。石英砂屑1惰性系数为最大，所配制生料易烧性最差，熟料中游离钙含量最高。这与按照惰性系数大小评价原料反应活性的结果相吻合。图3给出了在1450℃所制备熟料样品的xrd图，高硅砂岩2煅烧的熟料，硅酸盐矿物含量最高，熟料质量好；石英砂屑1烧制的熟料硅酸盐矿物含量相对低，熟料烧成效果相对差，再次验证了上述分析结果。

实施例2：

4种硅质原料的化学组成见表2-1。其中第一选矿废石6和第二选矿废石5由于sio2含量偏低，需要加入高硅质原料校正。为避免化学成分差异造成的影响，采用sio2化学试剂进行含量校正，引入量分别为所用总硅质原料的24.5％和68.7％(质量百分比)。将上述原料进行粉碎磨细，控制粒径80μm筛余在10％以下。通过缓慢扫描(或提高仪器功率)等(本实施例的测定条件为：d8advance型、x射线衍射仪(x-raydifferaction，xrd)，lynxeye一维阵列探测器，40kw，250ma，cukα1，2衍射，步长0.01°，扫描速度8°/min。)，使所有样品的xrd衍射结果中石英(101)晶面(即θ＝26.64度附近)衍射峰强度不小于10000个数据点。首先，计算(101)晶面衍射峰绝对强度与总强度的比r；其次，将xrd数据进行处理，扣除cukα2衍射，去背底，分析(101)晶面衍射峰的峰位θx和半高宽δθ；然后，将xrd数据归一化，即令石英(101)晶面衍射峰强度为100，计算(101)晶面衍射峰强度积分面积a；最后计算硅质原料惰性系数ds＝r/(a*δθ*cosθx)，其中混合原料的惰性系数按照mds＝∑ωi*ds计算校正，其中ωi为每种硅质原料所占总硅质原料的质量百分比含量。根据各原料惰性系数及生料配比，所得原料的惰性系数见表2-2。

表2-1硅质原料的化学组成



表2-2硅质原料惰性系数计算结果



以上述4种原料为硅源，制备熟料进行对比实验。按照典型熟料矿物组成，设计熟料矿物组成依次为c3s：60％，c2s：20％，c3a：7％及c4af：12％，生料率值分别为kh＝0.899，n＝2.55，p＝1.30。由于熟料中微量元素的种类及含量对熟料烧成具有显著影响，保证所制备熟料化学组成基本一致(见表2-3)。煅烧所得熟料的游离钙含量结果见表2-3。

表2-3熟料的化学组成



由表给出的制备所得熟料测定游离钙含量结果可知，第三选矿废石4的惰性系数为最小，反应活性最高，石英化学试剂所配生料易烧性最差。这与原来的惰性系数大小相一致，随着惰性系数增大，原料反应活性降低，生料易烧性差。结合图4给出的1450℃所制备熟料样品的xrd图中，第三选矿废石4烧制的熟料硅酸三钙含量最高，熟料质量高。图5给出了对应熟料的水化放热曲线图。由图可知，第三选矿废石4烧制的熟料具有最高的反应活性，石英化学试剂所制备熟料活性相对低，与游离钙测试及熟料xrd测试结果相吻合。

综上，硅质原料惰性系数ds越小，原料反应活性越高，越有利于熟料烧成和熟料质量的提高。一般宜选硅质原料ds不高于1.0的硅质原料。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

可以理解的是，上述装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的装置解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的装置中的部件进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个装置中。可以把实施例中的部件组合成一个部件，以及此外可以把它们分成多个子部件。除了这样的特征中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何装置的所有部件进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以它们的组合实现。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或组件。位于部件或组件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件或组件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的装置来实现。在列举了若干部件的权利要求中，这些部件中的若干个可以是通过同一个部件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

本发明中所述的数值范围包括此范围内所有的数值，并且包括此范围内任意两个数值组成的范围值。本发明所有实施例中出现的同一指标的不同数值，可以任意组合，组成范围值。

本发明权利要求和/或说明书中的技术特征可以进行组合，其组合方式不限于权利要求中通过引用关系得到的组合。通过权利要求和/或说明书中的技术特征进行组合得到的技术方案，也是本发明的保护范围。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：

技术总结

本发明提供了一种基于XRD优选硅质物料的方法及其应用。测定方法包括，研磨硅质物料；采用XRD衍射仪对所述的物料进行测试；计算其中石英(101)晶面衍射峰的绝对强度与总峰强的比值R；将XRD数据扣除CuKα2衍射，并去背底处理后绘图，得到石英(101)面衍射峰的峰位θX和半高宽Δθ，同时将XRD数据进行归一化处理，计算石英(101)面XRD衍射峰强度积分面积A；计算所述的硅质物料的惰性系数Ds，Ds＝R/(A*Δθ*COSθx)。本发明提供的测定方法，可用于对硅质物料的品质进行判定，有利于对物料进行合理选择。

技术研发人员：任雪红;张文生;叶家元;董刚;张洪滔;汪智勇

受保护的技术使用者：中国建筑材料科学研究总院

技术研发日：2017.06.29

技术公布日：2017.11.24 专利名称：尾矿处理新工艺的制作方法

技术领域：

本发明涉及一种矿山的尾矿处理技术。

传统的尾矿处理工艺是选矿厂的尾矿浆送入一级砂泵站后，用渣浆泵或马尔斯泵压力输送尾矿浆，尾矿浆经尾矿输送管路送至二级砂泵站，以此类推尾矿浆直至送入尾矿库为止。

尾矿库一般选择在库容大，尾矿坝小的口袋形山谷地形。尾矿库内修建溢流井和溢流管道，尾矿坝外修建集水井。来自选厂的尾矿浆在尾矿坝顶部向尾矿库内排放，随着尾矿砂的标高增高，用沉淀的干砂堆积加高尾矿坝的高度。尾矿浆在尾矿库内沉砂后，溢流水经溢流井、溢流管道流至尾矿坝外集水井，再用水泵和回水管线把尾矿水送至选厂球磨机和粗选之中。

传统的尾矿处理工艺存在如下缺点当选厂附近找不到合适的尾矿库库扯时，尾矿库一般选择在离选矿厂较远的库容大、口子小的口袋形地形，因此造成尾矿输送管线长，砂泵站增多，相应地尾砂输送环节多，管理复杂，耗能多，投资大，成本高的缺点。并且尾矿库占有山谷中面积较大的良田。因为全尾砂排放在尾矿库，输送尾矿库的尾砂量多，相应地增加输送尾矿的成本，浪费能源，增加尾矿坝、溢流井、溢流管道的投资，增加环境污染。

本发明的目的是提供一种尾矿处理新工艺。为了尽量利用矿山的有害废弃物—尾矿砂和尾矿水、降低处理尾矿的投资和成本、节省能源和水资源、减少环境污染的目的，尾矿处理新工艺采用了按尾砂粒径大小，分级处理，分级利用的方法。

选矿工艺由碎矿工艺A、磨矿及浮选工艺B、精矿脱水工艺C所组成。

尾矿处理新工艺是由砂泵站D、坑口尾砂充填车间E、尾矿库F所组成。见 图1中D、E、F。

下面以生产规模为1000吨/日、日排放尾砂量为992.34吨/日，每秒排放尾砂量为0.0115吨/秒，为实施例，对本发明作进一步说明。

尾矿的特性参数如下尾矿真密度2.9t/m3，尾矿堆积密度1.7t/m3，尾矿浆密度1.36t/m3，尾矿重量浓度40％，尾矿液固比为1.5，尾矿稠度6.7％，尾矿输送量Qmax＝0.0255m3/s，Qmin＝0.0191m3/s。

尾矿的粒级组成如下

一级砂泵站D由浮选工艺B排放的尾矿浆和精矿脱水工艺C排放的溢流水流入尾矿贮浆池1后，用渣浆泵2和尾矿输送管道3把尾矿浆打入坑口充填车间E中的水力漩流器4。

坑口尾砂充填车间E来自一级砂泵站D的尾矿浆经水力漩流器4分级，+270目的沉砂(约占全尾砂的40％)流入贮砂池5，贮砂池5的底流借助螺旋给料机6把浓度60％粗尾砂浆送给搅拌槽9进行搅拌后，送入充填用授料漏斗10，再经衬聚胺酯耐磨材料的充填主管11和支管，把粗尾砂浆和废石一起充填采空区。

如果用尾砂胶结充填法回采间柱时，贮砂池5的粗尾砂底流和水泥仓7中的水泥分别用螺旋给料机6和8送给搅拌槽9中搅拌后，把5％～10％尾砂水泥浆送入授料漏斗10，再经充填主管11和支管，把尾砂水泥浆充填至间柱部位。

+270目的粗尾砂充填采空区或尾砂胶结充填时，不仅粗尾砂的沉降速度快，脱水性能好，而且充填废石之间的间隙，使得充填体较密实。粗尾砂的材料来源丰富，价格便宜，是一个极好的充填材料。

约40％尾砂充填采空区和尾砂胶结充填间柱，不仅用有害物质—尾砂来处理采空区，保护地表生态环境，而且减少进入尾矿库的尾砂量，减少生产成本，减少尾矿坝等设施的投资。

水力漩流器4的溢流矿浆和贮砂池5中溢流矿浆流入二级砂泵站的贮浆池12后，借助渣浆泵13和尾矿输送管道14把-270目的中细砂尾矿浆送入尾矿库F的贮浆池15中。

尾矿库F见图1的F和尾矿库形象示意图2。来自坑口充填车间E中二级砂泵站渣浆泵13的-270目中细尾砂浆送入尾矿库F的贮浆池15后，贮浆池15的底流借助螺旋给料机16送入高效离心过滤机17，尾矿浆经高效离心过滤机过滤水分后，约占全尾砂的30％～40％的+400目干尾砂滤饼排放至其下部的贮砂仓18，再经贮砂仓的漏斗19和矿车20沿窄轨铁路把中、细干尾砂排放至尾矿库F的山坡21上。我们把山坡挖成阶梯形，防止尾砂堆场的滑坡。

高效离心过滤机17是利用矿浆的离心作用把水分排至转动滤带的外侧，而转动滤带内侧接住固体颗粒，形成滤带上的滤饼，且连续给料和连续排料、排水；离心脱水力量可达2个大气压以上，因此尾矿脱水效果好，耗能少，生产能力大。经实验，高效离心过滤机过滤的中细尾砂滤饼水分可达10～15％，生产能力可达10～20吨/小时，满足尾矿处理的要求。

因为中、细尾砂对雨水的渗透性差，所以中细尾砂堆放平整后，覆盖0.5米厚的粘土和腐殖土，能使尾砂堆场变成良田和植树造林区。

贮浆池15的溢流水和高效离心过滤机17的过滤水自流流入围揽带22(用强力胶把尼龙布粘贴在混凝土立柱)，接住10～20％细尾砂后，过滤水流入沉淀池23，沉淀约10％的细砂，沉淀池23中进行一级尾矿污水处理，被处理的尾矿溢流水经溢流坝24流入污水处理池25进行二级污水处理，二级处理的污水经溢流坝26流入集水井27后，70～80％已处理的水借助回水水泵28和回水管路30送回球磨机和浮选中粗选流程中。集水井27中20～30％的已处理的污水可以排放在地表29。

尾矿库新模型完全摆脱了选择传统尾矿库的模式(山谷中库容大、口子小的口袋形地形)，在选厂附近山坡上堆积中细粒干尾砂，大幅度增加尾砂堆积容量，且尾砂堆放平整后覆盖0.5米的粘土和腐殖土，可以把它变成良田和植树造林区，减少环境污染，改善生态环境；尤其是选厂附近找不到合适的尾矿库地址时，选用尾矿库新模型，在选厂附近山坡上堆积尾砂，可以节省尾矿输送管道和砂泵站的投资，简化尾矿输送环节，降低尾矿输送成本，节约能源，且不占有山谷中面积较大的良田。

尾矿库新模型是用规模较小的沉淀池溢流坝24和污水处理池溢流坝26来代替传统的尾矿坝、溢流井、溢流管道，且70～80％已处理的尾矿水送回选厂重新使用，在地表只排放20～30％已处理的污水。

这样不仅节省了尾矿库的投资，节约水资源和能源，而且减少尾矿水环境污染。

权利要求

1.尾矿处理新工艺其特征是A、按尾砂粒径大小，分级处理，分级利用，即水力漩流器分级的粗尾砂(约占40％)充填井下采空区和尾砂胶结充填间柱，高效离心过滤机离心过滤的中、细干砂和围揽带中沉淀的细砂堆放在选厂附近山坡上，且覆土造田；B、高效离心过滤水和尾矿浆池溢流水在沉淀池中沉淀细砂，在沉淀池、污水处理池中进行二级污水处理的70％～80％尾矿水送回选厂重新使用。

全文摘要

尾矿处理新工艺是按尾砂粒径大小，分级处理，分级利用，即水力漩流器分级的粗尾砂(约占40％)充填井下采空区和尾砂胶结充填间柱，高效离心过滤机过滤的中、细干砂堆放在选厂附近山坡上，且覆土造田。在沉淀池、污水处理池中进行二级污水处理的70～80％尾矿水送回选厂重新使用。本发明用沉淀池和污水处理池的小型溢流坝代替传统的尾矿坝、溢流井、溢流管道。本发明充分利用尾矿砂和尾矿水，节省尾矿处理的投资、成本、能源、水资源、减少环境污染，改善生态环境。

文档编号B03B9/00GK1162505SQ9611522

公开日1997年10月22日 申请日期1996年4月12日 优先权日1996年4月12日

发明者崔正洙 申请人:崔正洙