尾矿回填-全尾砂胶结充填工艺

尾矿回填-全尾砂胶结充填工艺

矿山机械选矿厂家尾矿库已到服务年限，如果不对尾矿做科学的综合治理方案，势必超期服役。并且，随着尾矿量不断增加，建立新的尾矿库已势在必行，新的尾矿库的建立需要占用大量的农林用地。一个年产20万吨铅锌矿的选矿厂，建一座尾矿库需占地800～1000亩(1亩=667㎡)，能够维持10～15年生产之用。

由于土地资源越来越紧张，征地费用越来越高，导致尾矿库的基建投资占整个采选企业费用的比例越来越大，且尾矿库的维护也需消耗大量的资金。每年的营运费用高达100万元之多，因此，实施尾矿综合开发治理，减少尾矿库投入成本，是企业降低经济负担，提高经济效益的需要。

目前在我国应用的充填工艺主要有全尾砂胶结充填、分级尾砂充填、废石胶结充填、膏体泵送胶结充填、磨砂胶结充填、赤泥胶结充填、少量的天然砂胶结充填和干式充填。

全尾砂胶结充填是充分利用尾矿资源，实现矿山无废开采，同时也是将尾砂视为一种远景资源储存于井下，待将来技术经济成熟再对其进行二次开发利用来满足国民经济发展的需要，是现代采矿工业中一项有利于矿业可持续发展的新技术。

一、全尾砂胶结充填工艺：

全尾砂胶结充填工艺是以物理化学和胶体化学的理论为基础，直接采用选厂尾砂浆，经浓密机和砂仓沉降脱水，将全尾砂与一定比例的水泥和水通过双轴叶片式搅拌机和高速活化搅拌机合成均质的胶结充填料，利用管道将充填料充入采场。

尾砂流量，水泥流量，加水量以及合成充填体料浆的浓度等参数由自动控制系统进行控制。

二、全尾砂胶结充填系统：

全尾砂胶结充填系统主要由脱水系统、搅拌系统、管路输送系统和自动检测及调节系统等四部分组成的。

1、脱水系统

在生产过程中一般采用浓密、沉缩两段脱水工艺，选厂全尾砂料浆经高效浓密机第一段脱水后，泵入立式砂仓进行第二次沉缩脱水，从砂仓放出料浆直接进入搅拌。

2、搅拌系统

通过脱水系统排除的矿砂与一定比例的胶结材料和水通过高浓度矿浆搅拌桶，受上、下螺旋方向相反的叶轮作用，形成两股相对流动的矿流，互相冲击、搅拌而使浆料混合均匀。这样就打破了水泥浆中的絮状结构，提高水泥的活化性能，同时料浆表现出良好的流动性，且相对离析率低。

由河南省荥阳市矿山机械制造厂专业供应的高浓度矿浆搅拌桶的优势特点：1、结构简单，检修操作方便；2、搅拌叶轮具有耐磨、耐腐蚀能力；3、搅拌介质浓度可高达75%。

高浓度矿浆搅拌槽主要特点是螺旋桨式叶轮直径加大，循环筒直径大于槽体内径的三分之一，循环筒上的开孔数及孔径都有所增加，提高了各孔的循环矿浆

量（尾矿混合物）。该搅拌槽可用于浓度在50%-70%（按质量计）固体、粒度小于1mm的矿浆及非金属矿物矿浆的搅拌均匀。河南省荥阳市矿山机械制造厂可按客户的不同需求和筒径大小设计制造。注明：由于搅拌浓度较高，其电机功率相应都比较大。

3、管路输送系统

全尾砂供给线，选厂全尾砂料浆通过浓密机浓密后，其底流由渣浆泵加压通过管道输送至充填站的尾砂存储仓中。全尾砂料浆在砂仓通过自然沉降脱水后，打开压气造浆喷嘴以对砂仓中的全尾砂进行压气造浆。待砂仓中全尾砂造浆均匀后，则打开放砂阀通过放砂管向搅拌机供给全尾砂料浆。

水泥供给线，散装水泥由散装水泥罐车运至充填站后，通过吹灰管吹卸入水泥仓中。充填时打开螺旋闸门，启动双管螺旋给料机即可向搅拌机供给水泥。

水供给线，充填站设置一条供水管道，由高位水池供给压力水，以供冲洗设备、疏通管道及调节充填料浆浓度。

充填料浆的井下输送线，充填料经两段搅拌均匀后制备成浓度适中、流动性良好的充填料浆，通过自流或泵压的方式将充填料浆输送至井下采空区进行充填。

4、自动检测及调节系统

为了保证充填料浆制备浓度、流量及配比的准确及稳定，充填站需要建立完善的自控系统，对充填系统各运行参数进行检测和调节。

系统自动检测的参数主要有：全尾砂放砂流量、水泥给料量、调浓水量、充填料浆流量、充填料浆浓度。

系统自动调节的参数主要有：全尾砂放砂流量、水泥给料量、调浓水量。

三、全尾砂胶结充填技术的应用：

通过利用全尾砂对采空区进行有效充填，可以从根本上解决矿产资源开采带来的环境和安全问题，同时还能充分地回收矿产资源，对促进采矿工业与资源、环境、安全和经济的协调发展有着重要的意义。

1、减少矿山固体废料排放，实现无尾化矿山生产，避免了尾砂的工业占地，节省尾矿库征地、建设和维护费用，同时也避免了可能造成的对大气、水体、土壤的污染，对保护地表生态环境具有重要的意义。

2、可以有效地阻止岩层发生明显的移动，防止地表塌陷，实现“三下”安全开采和优先开采下部或下盘富矿而不造成矿产资源的破坏，保护远景资源。

3、可以有效地控制地压，控制局部和区域岩层片落破坏，提高回采作业的安全性，减小采场冒顶事故风险，同时还可以缓解深井开采时岩爆的威胁。

4、通过尾砂充填可以安全地对残矿进行回采，从而提高矿石回采率，提高矿山经济效益。

在当代所废弃的废料中，大量的属于远景资源，因缺乏足够认识而往往难以激发人们的保护意识。事实上，在地面难以长期安全保存的这些废料，特别是选矿尾砂充填在井下采空区，将是一种最可靠、最经济的储存保护方式，使人类在发展过程中可随时利用这些矿产资源，以实现矿产资源的二次利用。