全尾砂充填系统实施方案分析

1、水泥全尾砂膏体泵送试验试块强度(表 2)试块膏体浓度坍落度试块容重试块抗压强度 (MPa)灰砂比编号(%)（ cm ）（ g/cm3）3d7d28d0.581.024.02178.2815.51:82.030.600.591.141.114.063.890.591.163.600.611.203.40277.2020.51:81.990.460.521.161.183.903.770.481.184.000.440.822.90375.5622.81:81.970.440.440.820.832.562.850.440.843.080.200.461.80475.91211:122.050.2

2、00.200.420.451.601.670.200.461.600.190.381.28573.6231:121.970.190.190.380.390.921.230.180.421.480.180.380.92671.4924.51:121.930.190.190.300.350.700.780.190.360.720.180.360.96774.62211:122.010.180.180.360.371.060.990.180.390.960.180.391.008*74.6223.51:122.020.180.180.460.410.960.990.180.381.00* 注:8 号

3、配方添加木钙减水剂全尾砂粒度分布粒径（ m）-5-10-15-20-25-30-36-40分计（ %）16.437.574.764.584.073.443.782.35累计（ %）16.3424.0028.7633.3437.4140.8544.6346.98粒径（ m）-50-71-100-150-200-300-400-500分计（ %）累计（ %）5.3110.0311.7211.275.215.072.601.8152.2962.3274.0485.3190.5295.5998.19100各分布粒径如下： d10=2.59 md50=45.49 md90=193.45 m平均粒径 d

4、平均 =76.80 m。全尾砂胶结充填系统投资概算(不包括全尾砂脱水及运输 )一：主要设备各渣浆泵及水泵3 台套5.0 万元前装机1 台10.0 万元BW600泥浆泵2台5.0万元衡阳探矿机械厂两段搅拌机1套32.5万元长沙矿山研究院双管螺旋给料机1台2.0万元芜湖起重运输设备厂单管螺旋上料机1 台0.5 万元散装水泥仓1 台20.0 万元小计75 万元运杂费6%4.5 万元安装费10%7.5 万元合计87 万元二主要仪器仪表电磁流量计2台4.0万元上海爱尔美特仪器公司核密度计2台8.0万元K300DN125PD-·MCT300涡街流量计1台0.7万元电动调节阀1台0.8万元重锤料位

5、计1台1.5万元螺旋电子秤1台2.0万元变频调速器1台2.0万元功率传感器1台2.0万元研制显示仪表8台0.8万元调节器1台0.5万元工控系统1套10.0万元仪表盘、信号控制电缆等5.0万元小计37.3万元运杂费6%2.238 万元安装费10%3.73 万元合计43.268万元三土建工程全尾砂存储池10万元充填站厂房及基础30万元其他（外围场地及道路等）5万元小计45万元四管道系统（包括充填钻孔、井下管网及站内管道等）40 万元五供水、配电及辅助设施245.26830 万元总计万元全尾砂脱水投资概算及运营成本方案 1选厂陶瓷过滤机脱水、汽车运输一投资概算290万元18m陶瓷过滤机一台皮带输送机

6、一台1万元自卸汽车 5台50万元前装机一台10万元合计151万元二运营成本脱水成本2元/t全尾砂运输成本5元/t全尾砂合计7元/ 全尾砂方案 2老充填站陶瓷过滤机脱水、高压混凝土泵管道输送一 投资概算290万元18m陶瓷过滤机一台皮带输送机一台1万元高压混凝土泵一台80万元高压输送管道 1200 米20万元合计191万元二运营成本脱水成本2元 /t全尾砂输送成本2元 /t全尾砂合计4元/ 全尾砂方案 3老充填站渣浆泵输送、新充填站陶瓷过滤机脱水一投资概算2万元18m陶瓷过滤机一台及厂房 100皮带输送机一台1万元输送管道 800 米10万元合计111万元二运营成本脱水成本2元/t全尾砂输送成本

7、2元/t全尾砂合计4元/ 全尾砂方案 4老充填站渣浆泵输送、新充填站自然脱水、压气造浆一投资概算360万元400m立式沉降池 2 座输送管道 800 米10万元空压机站20万元合计90万元二运营成本压气成本2元/t全尾砂输送成本2元/t全尾砂合计4元/全尾砂方案 5选厂全尾砂渣浆泵输送、新充填站浓密过滤两段脱水一投资概算渣浆泵及输送管道（1200 米）15万元20 米浓密池90万元2万元18m陶瓷过滤机一台及厂房100回水设施8万元合计213万元二运营成本过滤成本2元/t全尾砂输送成本2元/t全尾砂合计4元/ 全尾砂自流输送试验情况2003 年 4 月 23 日至 25 日进行了管道自流输送试

8、验，共完成六组试验，其中第一、二组水平管道长度7.23m，第三至第六组水平管道长度均为10.62m。第六组充填料浆添加了减水剂，在同一浓度下料浆流动性显著提高。各次试验简况表3 所示。由表 3 可以看出，当灰砂比 112 时，对于充填倍线 N=3.2 的 ZL1 、ZL2 试验组， 76%的料浆输送浓度难于实现自流输送，而73.6%的浓度却可实现理想自流， 由此可以了解管道自流输送对料浆输送浓度的变化十分敏感，对高浓度充填系统料浆输送浓度的控制提出了较高的要求。充填倍线加大至 N=4.2 时，无论是否添加水泥， 料浆重量浓度73.6%左右的 ZL3 、ZL4 试验组的料浆流速极低， 不能实现自

9、流输送。仅当浓度降低到 71.5%或添加减水剂（实际重量浓度为 74.62%，减水剂掺量为 0.037%）后，才可实现较为理想的自流输送。对比 ZL1与 ZL6 两个试验组可知，添加减水剂可有效提高料浆的流动性，应通过进一步的试验，确定合理的减水剂掺量与合理的料浆输送浓度。自流输送管道试验情况简表（表 3）实测重量浓度平均坍落度静止时竖管料柱高度编号灰砂比备注（% ）（ cm）（ m）ZL111275.9121.02.73料浆流动缓慢ZL211273.6023.01.39料浆在 45 秒内流完ZL311273.6723.0水平管加长， 料浆流动极慢ZL411273.6223.0水平管加长， 未

10、添加水泥ZL511271.4924.52.46料浆在 35 秒内流完ZL611274.6221.0/23.82.03加减水剂坍落度增至23.8自流输送管道试验数据成果表（表 4）数序浓度010203040506070809据号(%)项Q1.5081.2250.7440.5120.5540.6820.2940.2300.240(5.43)(4.41)(2.67)(1.84)(1.99)(2.46)(1.06)(0.83)(0.86)ZL175.917.8656.3893.8802.6702.8893.5571.5331.1991.2528V/D293.53278.30274.94270.8026

11、8.72264.48259.66257.60252.69Q18.55619.57121.77824.50019.700(66.80)(70.46)(78.40)(88.20)(70.92)ZL273.6096.773102.066113.576127.772102.7398V/D226.90215.94194.77167.96191.43Q1.3110.8480.5130.481(4.72)(3.05)(1.85)(1.73)ZL473.626.8384.4222.6752.5088V/D215.05214.07213.04211.37Q14.50019.62521.60016.14316.2

12、0020.000(52.2)(70.65)(77.76)(58.11)(58.32)(72.00)ZL571.4975.620102.348112.64884.18984.486104.3038V/D193.21166.62150.29171.09165.41142.43Q11.80012.25010.0009.3757.000(42.48)(44.10)(36.00)(33.75)(25.20)ZL674.6261.54163.88852.15348.89436.5078V/D202.68198.50198.91195.46197.79注： 1、表中数据项单位： Q m3/s×10

13、-3(括号内数据单位为m3/hr)；8V/D s-1；Pa。2、ZL6 组添加减水剂。主要设备性能10t 抓斗：额定起重量 10t ，跨度 10.5m ，起升高度 18m ，抓斗类型为中型双绳或四绳双颚平口式，其容积为3m3 ，起重物料容重1.01.7t/m 3 ,自重 4.8t，整机重量 26.5t ，总功率 57.5kw ，参考价格26.8 万元，生产厂家为江苏常州矿山机械厂。BW-600 泥浆泵：为三缸单作用活塞泵， 其活塞行程为 100mm ，缸径 105mm ，活塞频率分四档，分别为 135、83、55 和 44min -1 ，相应输送量为 36、22.2 、14 和 7.9m 3/

14、h ，相应出口压力为 1.5、2.0、 3.0 和 3.0MPa ，配套电机功率 22kw ，设备重量 750kg ，外形尺寸 1450 ×830 ×850mm ，参考价格 2.45 万元 /台，生产厂家：湖南衡阳探矿机械厂。双管螺旋给料机：选用型号为LE200 × 2500 ，其给料量8 20m 3 /h，螺旋转速 2870rpm ，配套电机功率 4kw，外形尺寸 4873× 1140 ×678，设备重量 1.728t ，参考价格 19880 元，生产厂家为安徽芜湖起重运输机器厂。双卧轴搅拌机及高速搅拌机： 为高浓度全尾砂料浆二段搅拌配套设备

15、。双卧轴搅拌机型号为 SJ03.00 ，生产能力为 5080m 3/h ，理论容积 1.8m 3 ，叶片转速46rpm ，电机功率45kw ，外形尺寸4736× 2325 ×1095mm 、整机重量 7.85t 。高速搅拌机型号 GJ503 ，生产能力 5080m 3/h ，转子转速 980rpm ，电机功率 30kw ，外形尺寸 1733× 600×890，整机重量 750kg 。生产厂家：长沙矿山研究院，参考价格 32.5 万元。充填运营成本计算表表 11成本构成单位单耗单 价成本 (元/m 3)备注一、材料1水泥t/m 3(1:4)0.31260(

16、1:4)80.6(1:8)0.18(1:8)46.8(1:12)0.12(1:12)31.2(1:4) 1.25(1:4)5.02 全尾砂t/m 3(1:8)1.414(1:8)5.64(1:12)1.44(1:12)5.76m 3/m2压气30.50.50.253辅助材料2.0包括管道配件、油料等(1:4)87.85小计(1:8)54.69(1:12)39.21二、动力度电/m34.00.502.0三、工资工班505.0及附加/m3四、设备3.0维修(1:4)97.85合计(1:8)64.69(1:12)49.214.2 试验材料选取方式本次试验充填料浆均为高浓度全尾砂胶结充填料，所用材料主要为全尾砂与水泥。搅拌机储料漏斗0633外购矿石破碎平台540050602010储料池储料池图 3管道自流输送试验装置示意图全尾砂取样的关键是要具有代表性， 同时粒度分布要均匀， 浓度满足泵送试验及膏体制备要求。 根据现有充填系统运行现状， 全尾砂取自浮选车间渣浆泵出口。 由于选厂全尾砂浓度一般为 20%左右，所以必须在充填站外或选定的试验场地砌筑一个临时全尾砂沉降池，全尾砂在池中自然沉降脱水。全尾砂最大自然沉降浓度可达 71%左右，为了使全尾砂浓度进一步提高到 7274%，可采用在尾