旋流分级与立式砂仓联合水力造浆充填工艺探讨

旋流分级与立式砂仓联合水力造浆充填工艺探讨
江西铜业股份有限公司武山铜矿彭小刚
摘要：武山铜矿现有的分级尾砂水力充填工艺是先分级后转运，再通过非搅拌水力冲砂方式，工艺环节多，环境污染严重，充填浓度没法控制，也无法与胶结充填系统配套，如改成旋流分级与立式砂仓水力造浆给料联合起来，可大大减少许多环节，杜绝污染，也可用现代科技技术控制充填浓度，同时为胶结充填创造条件。

关键词：旋流分级立式砂仓水力造浆
1.问题的提出
1.1现有工艺系统概况
武山铜矿从98年以来就开始使用分级尾砂充填,选矿厂的原尾砂通过砂泵泵送∮350mm旋流分级机分级,把部分+200目尾砂分级出作为充填原材料。

最早分级工艺在选厂附近，先砂泵泵送到分级机，+200目尾砂底流至临时砂池，稀释后再泵送至充填站堆场，2000年后改造在老选厂建砂仓，分级工艺流程如图1。

选厂原尾泵送至砂仓附近旋流分级，底流+200目的粗砂在砂仓中存放疏干，再由行车抓斗抓出附近堆放，当天用装载机装在汽车上转运到充填站堆场供充填。

图一、尾沙分级与转运工艺流程图
分级尾沙转运场
现有的充填工艺是用装载机把堆场尾砂铲至明槽式小砂斗，用水冲砂下充填管输送到采场充填。

1.2现有工艺存在的问题
(1) 分级尾砂转运环节多,使用设备多,流程复杂,增加了分级尾砂成本, 增加了用工人数;
(2)环境污染严重。

尾砂转运时含水尾砂漏砂严重,造成从砂仓到堆场线路雨天路面成泥,晴天一路灰；所有尾砂都堆放在充填站堆场,场地为松散体,雨季给周围环境造成一定影响;
(3)现有的充填工艺系统是用装载机把堆场尾砂铲至明槽小砂斗,然后用高压水冲砂流送至底部充填管对采场进行充填。

由于给砂量和给水量没法控制,因此也无法控制充填体的浓度。

充填水太多采场泄水时易把采空区充填体细颗粒尾砂带出给井下造成污染,增加了清理费用;
(4)由于没有搅拌系统也无法进行胶结充填，充填给料要经过铲装运输环节，没有立式砂仓直接．
２．旋流分级与立式砂仓联合水力造浆充填工艺流程简介
选矿厂的原尾砂通过高压泵送到充填站立式砂仓顶部附近的直径∮350mm旋流分级机分级，底流+200目以上的粗砂直接进入体积为200m3立式砂仓，细颗粒随溢流水排至明槽地沟自流至尾砂排放站泵送至尾矿库。

立式砂仓由两个同体积上部为圆柱式，底部为锥形砂仓组成。

两砂仓上部离边100mm的位置设溢流管与旋流器溢流管联为一体,底流粗砂进入砂仓沉淀,上部细颗粒悬浮污水通过溢流管排走。

砂仓溢流管以下用∮133管相连，一个砂仓装满后多余量流进另一个砂仓,圆锥锥底部接管排至搅拌桶搅
拌供充填，用砂泵阀控制；在圆锥底口0.5m高和1.2m高的位置各安装3—4根高压水管作为充填时水力造浆供水管。

如果胶结充填,立式水泥仓底部通过螺旋喂料机,电子称把水泥输送至搅拌桶,所有物料量和流量都可以用仪表控制.整个工艺流程图如图2所示.如果没有充填量,两个砂仓装满,少部分尾砂可通过仓外分级机分级临时贮存到一定量疏干后运至其它充填站卧式砂仓。

图二、分级尾沙与立式沙仓联合胶结充填工艺流程图
3.旋流分级与立式砂仓联合水力造浆充填工艺流程特点
(1)原尾分级底流砂直接进入砂仓贮存同时也可充填;
(2)减少了粗砂的疏干过程和时间上的等待;
(3)水力造浆给料取代了其它动力给料;
(4)原尾分级溢流水和底流粗砂疏干水可在同一渠道排至尾矿库,也可复水再用作充填水;
(5)任何状态下的物流量和浓度都可用自动化仪表控制.
(6)与胶结充填工艺流程系统可配套使用.
4.应注意的几个技术问题
(1)选择原尾砂泵时,砂泵的扬程和流量一定要满足旋流分级的要求和产砂量能力的要求;
(2)旋流分级的能力也能满足产砂率和粒级组成的要求;
(3)水力造浆高压水管的安装位置和水的压头和流量必须能保证砂仓底部砂能成紊流态流出;
(4)砂仓贮存能力和分级产砂能力与采场日充填量尽可能吻合,即产砂和充填相平衡,减少污水排放量.
5.结论
旋流分级与立式砂仓水力造浆联合充填技术在国内外是一项成功的技术,在许多金属和非金属矿山已推广使用,这项工艺流程的改造和应用对武山铜矿来说具有以下优点:
(1)省略了分级尾砂转运的许多中间环节;
(2)大大降低了环境污染程度;
(3)取消了各种装载设备和转运设备,降低了转运成本;
(4)减少了操作人员人数,降低了人工费用;
(5)能与胶结系统相结合,为胶结充填创造了条件.。