[发明专利]基于真空抽滤浓缩脱水的膏体制备方法及制备系统

说明书

本发明公开了一种基于真空抽滤浓缩脱水的膏体制备方法及制备系统。制备系统包括真空过滤机、尾砂输送带、水泥仓、微粉秤、卧式搅拌机和立式搅拌机；所述真空过滤机用于将尾砂真空过滤成滤饼；所述尾砂输送带用于将滤饼输送到卧式搅拌机中；所述微粉秤用于将水泥仓中的胶结料定量输送到卧式搅拌机中；所述卧式搅拌机的出料端与所述立式搅拌机的入料端相连接。本发明采用真空抽滤方式处理全尾砂进行浓缩，克服了现有膏体充填工艺中容易压耙、尾砂分级等问题，具有浓缩效果好、连续性好、有效保证全尾砂的粒级组成不变的特点，与传统的膏体充填方法相比，适合尾砂极易沉降的矿山，具有很好的应用前景和社会价值。

技术领域

本发明涉及一种基于真空抽滤浓缩脱水的膏体制备方法，还涉及一种基于该方法的膏体制备系统。

背景技术

随着矿山开采深度的增加，矿岩内逐渐增大的地应力与爆破应力的叠加效应也日趋明显，尤其是采用充填采矿的矿山，为了更安全的进行回采作业，对充填体的质量及强度要求进一步提高。同时随着深度增加排水费用也相应增加，需要尽可能地减少井下排水。

近些年膏体充填的研究与应用日益成熟，目前国内外均有许多矿山已采用膏体充填技术，一是尽可能地多利用尾砂，二是提高充填体强度，三是减少泌水。但也仍有许多矿山延用分级尾砂胶结充填，但分级尾砂充填固有的“离析、分层、泌水”问题制约了随着采深逐渐增加对充填体强度要求增加的需要，也制约了长距离高浓度输送不堵管的需要，还制约了深部回采随着排水费用增加尽可能减少充填泌水的需要。

现有的膏体充填系统的尾砂浓缩工艺主要有深锥浓密机、压滤机等。但深锥浓密机处理含粗粒级较多的尾砂时，由于尾砂沉降较快，仍然避免不了尾砂的分级，而且存在压耙的风险。压滤机对尾砂进行压滤后，存在物料板结，上料困难，卸料不流畅，不易计量的问题。

发明内容

本发明提出了一种基于真空抽滤浓缩脱水的膏体制备方法及制备系统，其所要解决的问题是：极易沉降的矿山尾砂的浓缩工艺无法满足充填要求，无法实现有效浓缩及连续作业。

本发明技术方案如下：

基于真空抽滤浓缩脱水的膏体制备方法，步骤为：

一、向全尾砂料浆中加入絮凝剂并搅拌，至出现絮团；

二、对料浆进行真空抽滤，获得滤饼；

三、将滤饼与胶结料兑水搅拌，得到充填膏体。

作为本发明制备方法的进一步改进：所述全尾砂料浆质量浓度为30%~50%。

作为本发明制备方法的进一步改进：真空过滤后，滤饼含水率为15%~25%。

作为本发明制备方法的进一步改进，步骤三的搅拌包括两级搅拌调浆工艺：

在卧式搅拌机中进行一次调浆控制：将滤饼、胶结料和一次调浆水引入卧式搅拌机，根据灰砂比要求控制胶结料的投入量，根据滤饼的尾砂量和含水量调整一次调浆水量，确保卧式搅拌机的出料料浆浓度高于74%；

在立式搅拌机中进行二次调浆控制：将卧式搅拌机的出料料浆与二次调浆水引入立式搅拌机，检测卧式搅拌机的出料料浆浓度，控制二次调浆水量，控制目标是立式搅拌机的出料料浆浓度位于预设的浓度范围内。

作为本发明制备方法的进一步改进：将步骤一与二作为矿山尾砂排干的处理步骤，将尾砂排干得到的滤饼投入到步骤三中。

作为本发明制备方法的进一步改进，步骤一开展前先按如下步骤进行试验：

（A）选择质量浓度30%~50%的全尾砂料浆，逐步添加絮凝剂并搅拌，待料浆出现明显絮团时，记下絮凝剂用量；