某细尾矿生坯颗粒性能强化试验研究

为了高效利用铁矿企业细尾矿,针对使用细尾矿充填过程中尾矿浓度低和运输流动性差的问题,结合细尾矿特性,采用外加试剂硼酸、氧化硼、碳酸钠,进行了生坯造粒与油性覆膜疏水成效强化研究。研究结果表明:在硼酸、氧化硼和碳酸钠的综合作用下,生坯颗粒强度提高至空白组的3倍左右,表面喷覆高温油的生坯颗粒,在水中强振荡下也能保持稳定状态,且Na、B元素的浸出量明显较未覆盖高温油降低3~10倍,整体表现出良好的环境友好性;细尾矿生坯造粒与表层覆盖疏水性膜,可改善颗粒强度和水溶性等性能,为提高细尾矿充填浓度和改善充填运输的流动性提供了新的途径,可使细尾矿在充填中得到更广泛的应用,可在源头上实现细尾矿的减量化。

水溶液中草酸漂白高岭土细尾矿的研究

研究了用草酸在不同溶液中漂白高岭土细尾矿的反应动力学。考察了ｐＨ 值，温度、浸出液初始浓度等因素对反应的影响。结果表明， ｐＨ 值的降低、反应温度和浸出液浓度的提高有利于高岭土中氧化铁的浸出，该反应是草酸根与铁的摩尔比为３∶１ 的络合反应，在草酸溶液中铁的溶出符合一级反应动力学。

高岭土选矿细尾矿的工业利用

前言江西星庐瓷土矿是生产星子(或星庐)高岭土的矿山。星子高岭土是由花岗岩、花岗伟晶岩风化残积形成的。开采的原矿通过选矿,按粒度分为粗尾矿、细尾矿及高岭土三部分。其化学成分、矿物组成,见表1。在数量上,粗尾矿约占60～76%,细尾矿约占9～15%,高岭土产品占15～25%。由此可知。

超声空化效应对细粒尾矿的增渗作用

针对细粒尾矿的渗透性较弱,容易导致尾矿坝浸润线抬升和降低尾矿坝安全系数的问题,提出采用超声空化的方法改善尾矿的渗透性。首先,采用计算流体动力学(CFD)软件模拟空化泡溃灭的过程;然后,根据空化阈值和换能器的声压计算结果选定试验使用的换能器,频率范围为20~40 kHz,功率为60 W,并通过染色试验证实尾矿试样中存在超声空化效应;最后,使用自制变水头渗透仪与选定的换能器,针对不同细粒含量的尾矿试样,开展超声增渗试验,并利用核磁共振仪检测增渗前后试样的孔隙结构变化。研究结果表明:得到的空化泡半径变化曲线与R⁃P方程拟合曲线吻合度较高,证明模拟结果的有效性;当气泡直径大于50μm时,低频超声的空化效果更好,当气泡直径小于25μm时,高频超声的空化效果更佳;细粒含量相同时,尾矿试样的渗透系数增长率随超声的频率增大而增加;超声频率相同时,细粒含量多的尾矿试样渗透系数增长率更高;超声作用后,尾矿试样中0~10μm的孔隙占比降低,降幅随频率的增加而增加;10~20μm的孔隙占比变化趋势不明显;20~40μm的孔隙占比增加,增幅随频率的增加而增加;>40μm的孔隙占比增长较少。对于不同孔隙占比的尾矿,施加相应频率的超声信号可获得更显著的增渗效果。

高寒地区细粒尾矿堆坝方案研究

以小兴安岭地区某尾矿库为例,开展了全尾矿湿排堆坝、全尾矿池填法堆坝和旋流器分级堆坝试验。结果表明,旋流器分级堆坝具有对比优势,可有效提高坝前尾矿的排水固结能力、增大干滩长度和坝前区域尾矿的强度,同时可形成较大的沉积滩坡度、保证安全超高,改善坝体渗流条件、提高滩面承载能力和堆坝效率。通过细化旋流器分级堆坝工艺,采用非冬季堆坝、冬季放矿的宽体子坝堆筑方案可在一定程度上解决沉积滩含水量大、承载力低、无法尾砂堆筑子坝等问题,但在粗砂利用率、高等级尾矿库子坝宽度、冻土发育等方面仍存在不足。最终结合旋流器分级宽体子坝和模袋法两种堆坝工艺,有效解决了尾矿库堆坝所面临的主要问题,可作为高寒地区细粒尾矿堆坝的高效方案加以推广。

入库尾矿粒度变细稳定性研究

云南某铜铁两用尾矿库已建成投产多年,正常排放尾矿情况下,尾矿库整体上维持安全运行状态,随着选矿厂原矿来源发生变化,品味降低,使所排尾矿量增加,尾矿粒度变细,对后期尾矿库整体稳定性影响未知,因此本研究分析排入尾矿变化后,一般、洪水、特殊运行下的尾矿库稳定性分析,为尾矿库后续生产提供指导。当入库尾矿粒度变细,堆积坝上尾矿物理力学特性发生改变,在后期堆存过程中,业主应加强尾矿排放管理,严格按设计要求采用坝顶小管、小流速均匀放矿,保证干滩坡度、长度,尾矿库坝体稳定性可满足规范要求。

软岩细粒尾矿无土复垦植物修复的生态效应研究

尾矿大量堆存存在安全隐患和环境风险,尾矿无土复垦是一种很有前景的尾矿减量及生态修复方法。在某软岩细粒尾矿场地开展无土复垦研究:选取了紫云英、紫花苜蓿、早熟禾和结缕草4种草本植物,分别在第90 d、180 d对复垦后尾矿的土壤生态效应和重金属环境风险进行评估。研究发现,4种草本植物可用于软岩细粒尾矿的无土植物修复,结缕草使尾矿pH值从7.99降低到7.55;早熟禾对尾矿物理结构改善效果最明显,尾矿表观密度从1.65 g/cm^(3)降低到1.33 g/cm^(3);紫花苜蓿可有效提高尾矿含水率,从7.93%提高到16.54%,并且可以显著提高有机质和速效磷含量,紫云英可显著提高尾矿速效氮含量。4种草本植物对重金属的固定方式主要为根部吸收富集,其中紫花苜蓿对重金属的积累效果最强。植物修复后尾矿中Cu、Zn、Cr的含量分别降低了17.72%、67.74%和57.56%,重金属赋存形态中残渣态的比例提高,提高了重金属的稳定性,降低了环境风险。复垦后植物为土壤提供养分,改善土壤特性,促进了更多微生物的定殖,复垦后的微生物群落结构更加多样,微生物作为土壤碳氮循环的关键驱动力,在提高复垦效果上发挥着重要作用。综上,对软岩细粒尾矿进行土壤改良和原位植物修复是一种非常值得推广的应用模式。

某细粒黄金尾矿浓缩沉降及流变特性研究

以山东某金矿选矿厂分级所得的低浓度细粒尾矿为研究对象,采用絮凝沉降工艺进行高效浓缩,考察了絮凝剂用量对细粒尾矿沉降特性的影响,同时基于布金汉方程研究了不同浓度细粒尾矿胶结料浆的管道输送特性。结果表明:絮凝剂的加入对细粒尾矿沉降具有显著的促进作用,当絮凝剂用量为60 g/t时,细粒尾矿的沉降速度可达8.80 cm/min。胶结料浆流变特性参数测定和管道输送阻力计算,为胶结料浆浓度控制及其在充填管道中的顺利输送提供了重要依据。

含硫低品位细粒锡尾矿的回收试验研究

广西某细粒锡尾矿中锡、硫品位分别为0.27%和2.05%,具有一定的综合回收价值,但锡石的嵌布粒度较细且共生关系较复杂,回收难度较大。为提高该尾矿中锡的回收效果,基于矿石性质特点,采用脱硫—浮锡工艺对锡进行回收。试验以硫酸铜为活化剂、丁基黄药为捕收剂和松醇油为起泡剂,采用一粗一扫一精的浮选流程对尾矿中的硫化物进行脱除;以水玻璃和氟硅酸钠为抑制剂、苄基胂酸为捕收剂,采用一粗一扫一精的浮选流程对锡石进行回收,获得的锡精矿锡品位和回收率分别为2.95%和55.81%。此外,为进一步提高锡的回收率,在脱硫—浮锡试验基础上,添加了聚合氯化铝作为选择性絮凝剂,可获得锡品位3.05%、回收率为60.66%的锡精矿,结果表明,在选择性絮凝剂的作用下锡的回收效果得到了一定改善。

悬浮震动带式精选机在某钨矿细泥摇床尾矿中的试验研究

江西某钨矿选矿厂细泥段WO_(3)回收率较低,严重影响企业的经济效益。为进一步提高该钨矿细泥段WO_(3)回收率,利用悬浮震动带式精选机对摇床尾矿进行了选矿试验研究。结果表明,悬浮震动带式精选机对细粒钨矿具有富集比大、回收率高的优势,在给矿浓度为15%、处理量为112.4 kg/h、震动速度370 r/min、皮带速度为150 cm/min时,分选效果最优。获得了WO_(3)品位为20.62%、回收率达64.29%的钨精矿,该试验结果为后续生产作业提供了可靠依据。

细粒级尾矿流变特性及自流输送条件试验研究

某矿山采用细粒级尾矿进行充填,充填料浆浓度不稳定,易出现堵管或爆管事件,严重影响井下生产接续。开展了细粒级尾矿和胶结料浆的坍落度、扩展度、黏度及屈服应力试验。结合对采场充填基础参数分析与计算,可知管道阻力小于自然压头时即能实现自流输送。在确定胶结料浆浓度、流量、管径时,通过计算调整充填倍线实现自流输送,为现场充填自流输送提供了重要的理论依据。

不同掺量细铁尾矿砂对钢渣基蒸压加气混凝土性能的影响

为了提高铁尾矿的资源利用率,本文研究了细铁尾矿替代部分钢渣作为原料制备蒸压加气混凝土的可行性.本文通过改变细铁尾矿的掺量,研究不同配合比下细铁尾矿对蒸压加气混凝土的pH值、流动度、发泡性能、抗压强度和干密度的影响.采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、热分析法、扫描电子显微镜分析以及孔隙结构分析,探究蒸压加气混凝土的矿物组成、微观形貌和孔结构.结果表明,加入细铁尾矿可以降低料浆的pH值,增加料浆的流动度,抑制料浆的发泡过程,同时细化了孔径结构,提高了样品的抗压强度.细铁尾矿的加入提高蒸压加气混凝土的性能,抗压强度的增加主要是托贝莫来石和硬石膏协同作用所致.

用细粒铁尾矿制备细骨料混凝土的试验研究

将某-0.074 mm占74.5%的细粒铁尾矿按0.045 mm分级,通过热活化处理改善-0.045 mm尾矿的反应活性,并将其制备成复合胶凝材料,然后与+0.045 mm尾矿制备成细骨料混凝土。制品尾矿掺量达到70%,28 d抗压强度达到99 MPa。

细粒尾矿堆坝加筋加固模型试验研究

采用龙都尾矿库内的细粒尾矿作为试验材料,以该尾矿库的设计尾矿坝为原形堆积尾矿坝体模型,进行细粒尾矿堆坝加筋加固模型试验。通过模型试验,检验了细粒尾矿堆积的尾矿堆坝加筋加固的作用效果,获得了加筋尾矿坝体与不加筋尾矿坝体的不同破坏模式,在细粒尾矿堆坝的稳定性研究以及将加筋材料应用于尾矿坝的加固方面作了一些新的探索。

土工合成材料与细粒尾矿界面作用特性的试验研究

以有色金属铜矿的细粒尾矿为加筋填料土,利用拉拔试验,研究土工合成材料(加筋带和土工格栅)在填料土不同密实度、含水量及垂直荷载作用下,土工合成材料与填料土的界面作用特性,以及细粒尾矿加筋的作用机理。

细粒尾矿堆积坝加固设计与研究

以龙都尾矿库的设计资料为依据 ,在分析尾矿堆积坝加固特点的基础上 ,提出了以加筋法为主的综合加固方案。通过稳定性计算 ,得出采用加筋法进行加固 ,可以提高细粒尾矿堆积坝的稳定性 。

细粒级尾矿膏体最佳排放浓度确定方法

目前,尾矿浆体达到膏体状态的质量浓度的确定主要通过塌落度及经验法,对于集料粒度在毫米级的矿山尾矿并不完全适用。对于细粒级全尾矿,应以物料的基本特性为基础,探寻相适应的细粒级尾矿达到膏体状态的质量浓度。以某矿山细粒级铜尾矿的膏体排放为研究背景,基于饱和度及泌水率2个指标,确定细粒级尾矿达到膏体状态的质量浓度方法,并通过试验确定了达到膏体状态的质量浓度范围为73%~75%;同时根据流变试验,确定不同浓度条件下料浆的流变参数;结合管道输送特性,分析了浓度对管道输送阻力的影响;开展了料浆滩角试验,考察其在排放场地的流动性能;最终综合分析评价其输送性能及流动性能,确定全尾砂膏体排放最佳质量浓度为74%。

采用连续离心分离技术回收细铁尾矿中铁

采用SLon实验型连续式离心机(简称SLon实验型离心机),以高梯度磁选细粒赤铁矿尾矿得到的磁性产物(52.42%Fe)为试样,在给料体积速率为(24.5±0.4)L/min、给料固体浓度为20%和水束流冲击压力为0.45MPa的条件下,研究转鼓转速和水束流往复速度对连续离心分离指标的影响。研究结果表明:转鼓转速和水束流往复速度分别通过改变颗粒受离心力和流膜流动特性影响分离结果;当转鼓转速为450r/min和水束流往复速度为36mm/s时,铁精矿的铁品位和铁回收率分别为62.32%Fe和65.02%,说明应用SLon离心机分离提纯高梯度磁选细粒赤铁矿尾矿得到的磁性产物,再富集效果明显。