云南某礦山全尾砂絮凝沉降特征研究

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1、云南某礦山全尾砂絮凝沉降特征研究摘要：根據(jù)云南某鉛鋅礦全尾砂漿體的物理化學性質(zhì)，選擇了陰離子的聚丙烯酰胺(PAM)作為全尾砂沉降的絮凝劑。實驗研究了全尾砂漿體在不同影響因素條件下的絮凝沉降特征，通過室內(nèi)實驗及現(xiàn)場工業(yè)實驗，選擇1200萬分子量PAM作絮凝劑，按10g/t添加到pH二7、8的全尾砂漿體中，可以使全尾砂漿體在3min內(nèi)沉降穩(wěn)定，上層清夜清晰，尾砂沉降均勻，且充填脫水成本較低。關鍵字：全尾砂；絮凝劑；沉降特征Abstract:AccordingtotheYunnanlead-zincfull

2、tailmortaronthephysicalandchemicalproperties,toselecttheanionicpolyacrylamide(PAM)asawholetailingssettlementflocculant?Experimentalstudyoffulltailmortarindifferentaffectingfactorsundertheconditionsofflocculationsedimentationcharacteristics,throughtheind

3、oorexperimontandfieldexperiment,chooseamolecularweightof12000000PAMasflocculant,accordingtolOg/taddedtothepH二7、8fulltailmortar,canmakethetotaltailingsslurryin3minsettlementisstable,theclearsupernatant,tailingssettlementuniformfilldewatering,andlowercost

4、.Keywords:Fulltailings;Flocculant;Settlementcharacteristics中圖分類號：074H.2文獻標識碼：A文章編號：全尾砂膏體充填具有環(huán)境污染少、膏體輸送性能好、充填效率高等優(yōu)點，已成為礦山充填技術的主要發(fā)展方向。全尾砂漿體由于尾砂不分級，含泥量高，濃密脫水困難，因而，沉降脫水技術是實現(xiàn)全尾砂膏體充填系統(tǒng)連續(xù)制備與輸送的關鍵技術。不同的礦山應根據(jù)全尾砂物理化學性質(zhì)的不同，開展全尾砂漿體脫水實驗研究，并制訂相應的全尾砂漿體脫水方案。絮凝劑作為全尾砂漿體脫

5、水的添加劑，可以起到加速全尾砂沉降速度、降低溢流水含泥量、提高膠凝材料的利用率、改善充填體的均質(zhì)性和減少離析的作用［1］。絮凝劑按化學成分不同分為無機絮凝劑、有機絮凝劑、生物絮凝劑。其中，無機絮凝劑和有機絮凝劑是工業(yè)礦山中常用的絮凝劑。云南某鉛鋅礦山擬建全尾砂膏體充填系統(tǒng)，全尾砂細顆粒（74um以下）及超細顆粒（3&5um以下）含量達41.8%,濃密脫水非常困難。本文在綜合考慮全尾砂漿體的物理化學性質(zhì)及影響全尾砂絮凝沉降的基礎上，開展相關實驗和研究，尋找最佳絮凝劑添加量和添加環(huán)境。1全尾砂基本物理性質(zhì)

6、及絮凝劑選擇1.1全尾砂基本物理性質(zhì)本實驗所用的全尾砂來自于云南某礦山，其物理性質(zhì)見表1、粒級組成見表2o該鉛鋅礦全尾砂漿體有如下特征：全尾砂細粒含量較多，泥化嚴重?？谌怀两邓俣嚷?，溢流水渾濁不清，含泥量高。表1尾砂基本性能表表2實驗全尾砂的粒級組成1.2口然沉降實驗在不添加任何要藥劑的情況下，12%濃度的全尾砂的沉降效果如圖1、圖2所示。由圖1可知，全尾砂自然沉降速度緩慢，30min后沉降才能穩(wěn)定。2h后沉降濃度達50%、56%,沉降率82%?85%,達到高濃度所需要的時間過長，難以實現(xiàn)設計的放砂、

7、沉降、排水、岀料的生產(chǎn)循環(huán)，不能滿足充填作業(yè)連續(xù)供料的耍求，因此考慮添加絮凝劑，以加速沉淀，滿足生產(chǎn)的要求。圖1自然沉降濃度-吋間曲線圖2自然沉降速度-時間曲線1.3絮凝劑的選擇有機高分了絮凝劑主要靠架橋作用使粒子沉降，有用量少、成本低、毒性小、pH適用范圍廣等特點，而且產(chǎn)生的絮體粗大，絮凝速度快，沉降時間短［1］。PAM有非離子、陽離子、陰離子、兩性等類型，一般來說，陰離子型絮凝劑適用于粒子表面帶止電荷的漿體，多用于堿性介質(zhì)。根據(jù)全尾砂pH（7、8）初步選擇陰離子型PAM作為絮凝劑。由于PAM具有鏈

8、狀高分子結(jié)構(gòu)，在其長鏈分子上含有大量親固的活性基團，這樣高分子絮凝劑就會象橋架一樣搭在2個或多個顆粒上，并以自身的活性基團與礦粒共同作用，從而將微粒形成絮團［3］。雖然PAM具有上述特性，但并非所有分子量的PAM都能起到良好的絮凝作用，一般沉降效果會隨分子量的增加，沉降效果增強，但當分子量過高時會使沉降效果減小。本實驗選擇常見的分子量為800萬、1200萬的有機高分子絮凝劑聚PAM作為實驗研究對象［5］。2絮凝沉降實驗及沉降特征分析2.1絮凝劑沉降試驗方