安徽某铜矿尾矿特性研究

孔艳珍,贾 帅,李沛原（安徽铜冠（庐江）矿业有限公司,安徽 铜陵 244000）



安徽某铜矿尾矿特性研究

孔艳珍,贾 帅,李沛原
（安徽铜冠（庐江）矿业有限公司,安徽 铜陵 244000）

摘 要：本文通过对安徽某铜矿的尾矿进行粒度分析、静态浓密实验、动态浓密实验及研究固体通量与矿浆浓度的关系来分析尾矿特性，为后续的浓密机设备选型提供技术参数支持。

关键词：尾矿特性分析；固体通量；流变测试；静态浓密实验；动态浓密实验

安徽某铜矿是一座年处理量330万吨的大型矿山，公司目前拟采用深锥浓密机作为尾矿浓缩设备。其工艺为：尾矿自流进入深锥浓密机，经浓缩后浓度到达70%～73%的尾矿用于井下充填，浓度为55%左右的尾矿通过隔膜泵输送至尾矿库。因此，需要对尾矿进行静态和动态浓密实验以确定能否实现70%以上底流浓度的充填要求。

1 尾矿特性分析

尾矿样品为干样，含水率测定为1.11%，真密度为2.735，稀释后矿浆的pH值测定为7左右；尾矿粒级组成分析结果如表1：

表1 尾矿粒度分布

2 实验方法

2.1 絮凝剂的配制

絮凝剂采用国产阴离子絮凝剂XG9020，在室温下配成0.1%浓度。动态实验稀释成0.04g/L的浓度待用。

2.2 样品分析及预处理

给料矿浆以及每次得到的底流固体样品，经抽滤、水洗、烘干后，记录相关数据再进行浓度分析。溢流样固体含量分析首先用真空过滤装置过滤溢流样，同样经水洗烘干再进行固含量分析。

2.3 浓密实验

首先对尾矿样品进行预处理以保证矿样的原始性。然后取部分矿样进行静态实验，筛选出最佳实验浓度并记录数据。动态实验采用4个蠕动泵，分别用于泵送稀释水、絮凝剂、尾矿矿样进入浓密实验装置的给料系统中，以及从实验装置底部泵出底流矿样。通过计算调整蠕动泵转速，使絮凝剂、尾矿矿样达到静态实验的最佳添加比并模拟不同情况下的浓密实验结果。

表2 不同浓度下的沉降实验结果

3 实验结果及分析

3.1 静态实验结果及分析

静态实验研究矿浆浓度对沉降速度的影响，实验在1L量筒中进行，絮凝剂用量为20g/t。实验取20min的沉降时间来计算平均沉降速度，其中拐点时间为自由沉降区过渡到干涉沉降区的时间。

从表2可以看出，在矿浆浓度为7.24%～18.5%时，沉降速度随矿浆浓度的降低而增加，但增加幅度逐渐减少。

3.2 固体通量与矿浆浓度的关系

通过研究固体通量与矿浆浓度的关系，可以为动态浓密实验最佳浓度提供依据。根据固体通量的定义：单位时间内垂直通过单位面积所传递的某种固体物理量，由于矿浆浓度越低，沉降速度越快，但同时矿浆单位体积的质量越低，因此存在一个最大值。固体通量随着浓度降低而升高，当浓度小于9.44%时，增幅已经明显减少了，考虑到尾矿排放浓度在15%～20%，为了不大幅增加稀释水，最终选取的矿浆浓度为7.24%。

通过静态实验最终确定的条件为：絮凝剂型号XG9020，添加量20g/t，矿浆浓度为7.24%。

3.3 动态实验结果及分析

动态实验主要研究在7.24%左右的给料浓度下不同给料速度对溢流水固含量以及底流浓度的影响，实际给料浓度在6.79%～7.24%，絮凝剂为XG9020。我们通过动态实验结果得出：

（1）随着给料速度逐渐减低，溢流水固含量逐渐降低。造成这种现象的主要原因是由于进料速度太快，使得尾矿颗粒发生絮凝反应的时间过短，絮凝反应不彻底，从而使得溢流水固含量逐渐升高；

（2）动态实验过程发现：当给料速度逐渐降低时，底流浓度由58.89%增加到66.45%。

4 结论

（1）通过静态实验筛选絮凝剂型号为XG9020，用量为20g/t，矿浆浓度为7.24%；

（2）动态实验表明：当给料浓度在6.79%～7.24%，絮凝剂的添加量为22 g/t的条件下，溢流水固含量随给料速度的加快而升高；在所研究的给料速度下及取样高度下，该尾矿浓密后底流浓度在58.89%～66.45%；给料速度越慢，得到的底流浓度越大；

（3）对该尾矿浓度为60%的矿浆进行流变测试，发现该尾矿浆属于一种假塑性非牛顿流体，具有明显的剪切变稀倾向，为底流剪切变稀提供了理论依据。

参考文献：

［1］仝克闻.NGS型高效深锥浓密机的应用［J］.金属矿山,1996（01）：34-38.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.232

作者简介：孔艳珍（1992-），男，学士，助理工程师，主要从事矿物加工相关工作。