一种尾矿充填料浆制备的方法和系统的制作方法【技术领域】，特别是涉及一种尾矿充填料浆制备的方法和系统。[0002]对地处平原地带的低品位矿山进行井下开采时，由于采矿作业均是在地下进行，因此，为了地表建筑物和农田安全，保护生态环境，实现安全生产，必须在开采过程中保持地表稳定，防止塌陷。[0003]目前，大多数矿山在生产作业过程中均采用充填采矿法这一典型充填工艺方法，以避免地表塌陷情况的发生。充填采矿法的具体实现过程如下:[0004]首先，将选矿厂的尾矿经泵直接输入至立式砂仓，尾矿固体颗粒在立式砂仓中进行沉降。待尾矿沉降一段时间后，开始在底部进行风力造浆，同时底部开始放矿，立式砂仓底部流出的高浓度矿浆进入双轴搅拌机，经与物料(如，水泥)搅拌后，给入高速活化搅拌。最后，将处理完成的尾矿充填至井下。[0005]然而，上述传统的典型充填工艺方法存在如下问题:[0006]近几年，随着矿石嵌布粒度的不断变细，选矿厂生产的尾矿粒级也越来越细，尾矿由仓顶中心进入立式砂仓后，放矿点距离周边的溢流孔距离仅为4~5m，可供可供尾矿中的固体颗粒沉降的距离极小，且细粒径颗粒的沉降速度较慢，特别是当料浆到达溢流面以后，流动速度大大增加，大部分尾矿颗粒来不及沉降，即从溢流孔排出，造成溢流浓度高，导致尾矿利用率低，进而导致尾矿量不能满足地下采空区的要求，造成采空区欠充填。[0007]其次，当立式砂仓底流浓度较高时，风力造浆困难，下料不畅；而当立式砂仓底流浓度较低时，会导致井下充填体的滤出水量增加，物料(如，水泥)随水流失，增大了物料的用量，造成资源浪费，提高了生产成本；并且，降低了充填体的强度，导致安全隐患。
[0008]再次，采用立式砂仓浓缩沉降技术建设的充填站投资巨大，一般来说，一个年充填能力为16万m3的充填系统的投资在1000万元左右。


[0009]本申请提供一种尾矿充填料浆制备的方法和系统，以解决采用立式砂仓进行尾矿浓缩时存在尾矿溢流浓度高、尾矿利用率低以及资源浪费、成本高的问题。
[0010]为了解决上述问题，本申请公开了一种尾矿充填料浆制备的方法，包括:
[0011]将选矿厂尾矿泵站的尾矿通过尾矿输送管泵送至旋流器，通过旋流器对尾矿进行浓缩；其中，所述旋流器的锥角为15°，直径为350mm，工作压力为120Kpa，排口比大于等于
0.44且小于等于0.56 ；
[0012]将经旋流器浓缩后得到的底流通过管道依次输送至第一搅拌桶、第二搅拌桶；或，直接输送至第二搅拌桶；
[0013]向所述第二搅拌桶输送用于制备料浆的待搅拌物料；并，将第二搅拌桶内的尾矿与所述待搅拌物料进行搅拌，得到料浆；
[0014]将所述料浆通过管道输送至下料斗，充填至井下。
[0015]较佳地，所述旋流器的入料浓度为12%，所述旋流器入料口直径为90mm，旋流器溢料口直径为100mm,旋流器排矿口直径大于等于40mm且小于等于50mm。
[0016]较佳地，所述将经旋流器浓缩后得到的底流通过管道依次输送至第一搅拌桶、第二搅拌桶；或，直接输送至第二搅拌桶，包括:
[0017]监测经所述旋流器浓缩后得到的底流的流量；
[0018]当所述经所述旋流器浓缩后得到的底流的流量满足第一设定流量标准时，将所述经所述旋流器浓缩后得到的底流通过管道直接输送至第二搅拌桶；
[0019]否则，
[0020]将所述经所述旋流器浓缩后得到的底流通过管道输送至第一搅拌桶；并监测由所述第一搅拌桶流出的尾矿 的流量；
[0021]当所述由所述第一搅拌桶流出的尾矿的流量满足第二设定流量标准时，通过管道将所述第一搅拌桶内的尾矿输送至所述第二搅拌桶。
[0022]较佳地，所述旋流器为多个，多个旋流器组合成一个旋流器组；且，
[0023]所述旋流器组、所述第一搅拌桶和所述第二搅拌桶设置在地平面上方固定高度处；
[0024]所述待搅拌物料为胶结材料，所述胶结材料包括:水泥和/或胶固粉。
[0025]较佳地，所述旋流器组设置在距地面垂直距离为22.5m的第一平台上；所述第一搅拌桶设置在距地面垂直距离为9m的第二平台上；所述第二搅拌桶设置在距地面垂直距离为4m的第三平台上。
[0026]较佳地，在所述将选矿厂尾矿泵站的尾矿通过尾矿输送管泵送至旋流器，通过旋流器对尾矿进行浓缩步骤之后，所述方法还包括:
[0027]所述旋流器的溢流通过尾矿溢流管自流输送至矿山的尾矿库。
[0028]相应地，本申请还公开了一种尾矿充填料浆制备的系统，所述系统包括:
[0029]旋流器、尾矿输送管、第一搅拌桶、第二搅拌桶、第一管道、第二管道、第三管道、第四管道和下料斗；
[0030]所述旋流器通过所述尾矿输送管与选矿厂尾矿泵站连接，以使选矿厂尾矿泵站的尾矿通过所述尾矿输送管泵送至所述旋流器；其中，所述旋流器的锥角为15°，直径为350mm，工作压力为120Kpa，排口比大于等于0.44且小于等于0.56 ；
[0031]所述旋流器、所述第一搅拌桶和所述第二搅拌桶按顺序依次连接；且，所述旋流器通过所述第一管道与所述第一搅拌桶连接；所述第二管道一端与所述第二搅拌桶连接，另一端连接与所述第一管道连接；所述第一搅拌桶通过第三管道与所述第二搅拌桶连接；以使经所述旋流器浓缩后得到的底流依次流入所述第一搅拌桶、所述第二搅拌桶，或直接流入所述第二搅拌桶；
[0032]所述第二搅拌桶用于将第二搅拌桶内的尾矿与用于制备料浆的待搅拌物料进行搅拌，得到料浆；
[0033]所述下料斗通过第四管道与所述第二搅拌桶连接，以使所述料浆流入所述下料斗，充填至井下。[0034]较佳地，所述旋流器的入料浓度为12%，旋流器入料口直径为90mm，旋流器溢料口直径为100mm,旋流器排矿口直径大于等于40mm且小于等于50mm。
[0035]较佳地，所述系统还包括:第一流量控制器、第二流量控制器和第三流量控制器；
[0036]所述第一流量控制器设置在所述第一管道和所述第二管道的连接点与所述第一搅拌桶之间、且安装在所述第一管道上，以监测经所述旋流器浓缩后得到的底流的流量，并在所述经所述旋流器浓缩后得到的底流的流量满足第一设定流量标准时，控制所述经所述旋流器浓缩后得到的底流流入所述第一搅拌桶；
[0037]所述第二流量控制器设置在所述第二管道上，以监测经所述旋流器浓缩后得到的底流的流量，并在所述经所述旋流器浓缩后得到的底流的流量满足第二设定流量标准时，控制所述经所述旋流器浓缩后得到的底流流入所述第二搅拌桶；
[0038]所述第三流量控制器设置在所述第三管道上，以监测由所述第一搅拌桶流出的尾矿的流量，并在所述流量满足第三设定流量标准时，控制由所述第一搅拌桶流出的尾矿流入所述第二搅拌桶。
[0039]较佳地，所述旋流器为多个，多个旋流器组合成一个旋流器组；且，
[0040]所述旋流器组、所述第一搅拌桶和所述第二搅拌桶设置在地平面上方固定高度处；
[0041]所述待搅拌物料为胶结材料，所述胶结材料包括:水泥和/或胶固粉。
[0042]与现有技术相比，本申请实施例具有以下优点:
[0043]在本申请实施例中，通过采用锥角为15°、直径为350mm、工作压力为120Kpa、排口比大于等于0.44且小于等于0.56的旋流器对由选矿厂流出的尾矿进行浓缩处理，使得浓缩处理后的尾矿的浓缩比达到5-6倍，旋流器底流尾矿达到65-67%，进而降低了尾矿溢流浓度；且，底流产率达到74%以上，旋流器溢流浓度较低，提高了尾矿利用率，满足了地下充填的要求，实现了采充平衡，减少了资源浪费。
[0044]同时，通过旋流器直接进行尾矿浓缩，以替代现有的立式砂仓浓缩脱水、双轴搅拌机混合搅拌等工艺流程，缩短了尾矿充填料浆制备的整个工艺流程的长度，提供了生产效率。且,系统简单，占地面积小,投资少,成本低。



[0045]图1是本申请第一实施例所述一种尾矿充填料浆制备的方法的流程图；
[0046]图2是本申请第二实施例所述一种尾矿充填料浆制备的方法的流程图；
[0047]图3是本申请第三实施例所述一种尾矿充填料浆制备的系统的结构示意图。

[0048]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和对本申请作进一步详细的说明。
[0049]参照图1，示出了本申请第一实施例所述一种尾矿充填料浆制备的方法的流程图。在本实施例中，所述尾矿充填料浆制备的方法具体可以包括以下步骤: [0050]步骤102，将选矿厂尾矿泵站的尾矿通过尾矿输送管泵送至旋流器，通过旋流器对尾矿进行浓缩。[0051]目前，旋流器在工矿企业的主要应用是，通过旋流器对尾矿进行物理分级。其工作原理是离心沉降。当待分离的两相(或三相)混合液以一定压力从旋流器周边切向进入旋流器内后，产生强烈的三维椭圆型强旋转剪切湍流运动。由于粗颗粒(或重相)与细颗粒(或轻相)之间存在着粒度差(或密度差)，其受到的离心力、向心浮力、流体曳力等大小不同，受离心沉降作用，大部分粗颗粒(或重相)经旋流器底流口排出，而大部分细颗粒(或轻相)由溢流管排出，从而达到分离分级的目的。然而，现有的旋流器的结构和基本参数设置已经相对固化，如锥角一般为45°、工作压力一般为60Kpa，导致旋流器应用较为局限。
[0052]在本实施例中，通过对旋流器参数的重新设置(如，将锥角设置为15°，直径设置为350mm，工作压力设置为120Kpa，0.44<排口比< 0.56)，使得旋流器在尾矿浓缩中得以应用。
[0053]影响旋流器浓缩效果的参数分为结构参数和操作参数两大类，结构参数包括旋流器直径、锥角、排口比( > )等；操作参数包括入口压力、进料浓度等。
[0054]旋流器直径
[0055]当压力P不变时，Q1- D2,即旋流器的生产能力Qi与其直径D的平方成正比。当流量比Rf、锥角α等其他参数一定时，结合公式I可以得到公式2: