[发明专利]一种铝土矿选矿尾矿的堆存方法

说明书

技术领域

一种铝土矿选矿尾矿的堆存方法，涉及一种铝土矿洗矿、选矿尾矿的堆存，或其它金属选矿尾矿或非金属选矿尾矿的堆存方法。

技术背景

铝土矿尾矿是氧化铝生产过程中产生的一种废弃物，由于其含有大量的高岭石、伊利石等粘土矿物，且粒度极细，因此铝土矿尾矿沉降、压缩性能很差，固结非常缓慢，无法形成稳定的硬化堆积。若采用常规的湿式筑坝堆存方式，不但导致尾矿堆存容积大、维护费用高，而且严重影响尾矿库周边的居民环境、人身、财产安全。

目前，已经公布的一种铝土矿选矿尾矿的堆存方法专利(申请号200610109277.3)，提出了铝土矿尾矿安全堆存时的膏体配方，即膏体由铝土矿选矿尾矿浆液与具有一定火山灰活性或潜在水硬性的基料、胶凝激发剂组成，基料添加量是干尾矿重的10％～50％，胶凝激发剂添加量是干尾矿重的1％～10％。在膏体流量10m³/h的工业试验中，采用该配方制备的膏体，凝结形成了具有一定堆积角和一定强度的硬化堆积体，取得了良好的铝土矿尾矿堆存效果。

但在大规模工程化(膏体流量大于100m³/h)过程中，却出现了许多实际应用难题，主要表现在：

(1)铝土矿尾矿浆液浓度较低。

膏体不允许产生离析现象，否则输送时会导致物料在输送管道中沉积、堵塞，当铝土矿选矿尾矿浆液重量浓度小于40％，就不能制备出稳定性好的饱和性膏体，这是铝土矿尾矿膏体堆存的基础。但现有的铝土矿尾矿浓缩设备主要为浓密机，由于铝土矿尾矿粒度较细，经浓密机浓缩后，其重量浓度最高只能达到25％-30％，达不到制备膏体时对尾矿浆液浓度的要求。

(2)膏体制备搅拌混合效果不佳。

膏体搅拌效果是决定堆存质量和管道输送是否顺畅的关键。由于膏体组成中的铝土矿尾矿、基料、胶凝激发剂粒度均较细，如尾矿中-0.074mm约占90％，基料中-0.074mm约占57％，胶凝激发剂中-0.074mm约占90％，因此几种物料混合搅拌时，混合料中微细颗粒和水相互作用产生凝聚现象，形成团块，导致搅拌效果不佳，膏体制备不均匀，直接影响了膏体的质量和凝结堆积效果。

(3)膏体泵送的连续性不强。

由于膏体的浓度较高、粘度较大、流动性差，且具有一定的胶结性，因此其长距离向堆场输送时，输送泵易堵、管道压力损失大、运行费用高，常常出现故障，影响铝土矿尾矿堆存效果。

这些问题严重影响了铝土矿尾矿安全堆存的产业化实施效果。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有技术存在的不足，提供一种大规模工业生产易于实现、运行费用低的铝土矿尾矿堆存工艺流程。

为实现本发明的目的采用以下技术方案。

一种铝土矿选矿尾矿的堆存方法，其特征在于其堆存过程是将铝土矿尾矿浆浓缩至固体重量浓度为40％～55％后，加入具有火山灰活性或潜在水硬性的基料、胶凝激发剂混合，强力搅拌制备出固体重量浓度为40％～60％、塌落度20cm～28cm的均匀膏体，采用膏体输送至堆场，进行凝结形成硬化堆积体堆放的。

本发明的一种铝土矿选矿尾矿的堆存方法，其特征在于所述的将铝土矿尾矿浆浓缩过程是采用浓密机与深锥高效沉降槽组合的铝土矿尾矿浆液的两级浓缩工艺。

本发明的一种铝土矿选矿尾矿的堆存方法，其特征在于所述的具有火山灰活性或潜在水硬性的基料是粉煤灰、粒化高炉煤渣、煤矸石、赤泥、硅灰、火山灰、浮石的任何一种和/或几种的混合物，添加量是干尾矿重的10％～50％。

本发明的一种铝土矿选矿尾矿的堆存方法，其特征在于所述的胶凝激发剂是水泥、石灰、石膏、水玻璃的任何一种和/或几种的混合物，添加量是干尾矿重的1％～10％。

本发明的一种铝土矿选矿尾矿的堆存方法，其特征在于所述的强力搅拌是采取双轴叶片式搅拌机与双螺旋搅拌输送机组合的两级搅拌。

本发明的方法，将铝土矿尾矿浆液进行有效浓缩是制备合格膏体的基础，低浓度的铝土矿尾矿浆液经浓密机、深锥高效沉降槽的两级浓缩，保证了铝土矿尾矿浆液的浓度。

本发明的方法，铝土矿高浓度尾矿浆液与基料、胶凝材料的混合，采用双轴叶片式搅拌机与双螺旋搅拌输送机组合的两级强力搅拌，保证了入泵前膏体的质量。第一级搅拌主要是强化混合搅拌作用，第二级搅拌使膏体达到充分剪切、磨碎和混合，并防止膏体的局部离析。在两级强力搅拌的作用下，能够使物料颗粒与颗粒间的内聚力急剧减小，促使物料在膏体中分布均匀，膏体变成溶胶状态，同时均匀化的固体颗粒高速碰撞，加快了胶凝激发剂的水化反应，使胶凝硬化体的强度提高。