尾矿扬送要求的确定
来自： 发布者：admin 发表于：2014-12-08 08:43 点击:
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尾矿扬送要求的确定
目前，对尾矿的处理方法一般是作为矿山地下开采采空区的充填料，即水砂充填料或胶结充填的集料；或者有的直接在尾矿堆积场上覆土造田，种植农作物或植树造林。其实尾矿最具经济效益的处理方法还是尾矿制砂和作为建筑材料的原料，例如经过处理的尾矿可以作为水泥、瓦、加气混凝土、耐火材料、玻璃、陶粒、混凝土集料等的原料，为尾矿砂可以替代一部分的机制砂用来制作混凝土、修筑公路、路面材料等。
一、适应性
对扬送系统来说，流速、管径、固体浓度（比重）、泵的大小和速度均必须适应最大处理量的需要，而且同时对于正常情况能够经济地供给。
二、浓度
扬送固体物料，通常尽可能在高浓度下进行。这样就减少了用水量（或回收水量），并且在一定的限度内降低了泵、管路和电动机等的规格。
（一）厂内分选
（1）初次去除，如非磁性的磁选机尾矿；
（2）筛子去除不含矿物的大粒；
（3）扫选回收水和有益矿物。
（二）尾矿与分选系统
①螺旋分级机；②旋流器；③筛子；
④回收水溶液用的水力分级装置。
（三）大多数选矿厂目前都使用浓密机处理尾矿
一般都使用絮凝剂，使供水与溢流和尾矿库回水呈闭路循环。
扬送尾矿的最大浓度受尾矿浓密机运行上的限制，另一方面受高粘度对泵性能和管路水头损失不利影响的限制。一般含固体50%（按重量）的浓度均适合需要。
三、速度
当数量和浓度确定后，为了确定输送流量，最重要的是选择管径。为了达到经济地运行，重要的是流速要尽量接近最佳值。如果流速过低，固体将会沉淀，不仅浪费，还会出现管路堵塞等不良情况。反之，如果流速过大，摩擦损失增高，动能消耗加大，泵和管路的磨损也会严重起来。因此，关键在于决定最低的安全输送流速。这个流速可按经验或试验来确定。当矿浆内只含颗粒极细的固体时，矿浆在管路里的流动状态根据试验室的粘度试验就可以近似地预先确定出来。
对于颗粒较略胜一粗的矿浆，其临界流速可用杜兰德公式概略地计算。
FL-与粒径和浓度有关的系数（见图5-7-3）；
g-重力加速度，英尺/秒2；
D-管径，英尺；
S-固体的比重；
SL-输送流体的比重。
据报道，杜兰德的研究工作是用均匀的粒度进行的。作者指出，当应用到不同的粒级固体时杜兰德的FL系数是保守的。图3给出作者基于d50粒级进行研究所得的不同粒级固体的FL估计值。所谓粒径d50是按重量来分，大于d部分占50%，小于d的部分占50%。
R.W.史密斯（R.W.Smith）给出用斯托默（Stormer）粘度试验的方法以确定矿浆的流变特性，从而预测管路的性能。虽然他的研究工作是对水泥生料浆，但是也能就髟到很多典型的尾矿浆。
对细粒固体的短管路来说，速度并不是一个重要问题，而对于长管路，则需要有足够大的输送流速，以保证矿浆流动是在紊流状态范围。
使用部分沉淀的管路是有良好的实践实验，但缺乏理论根据。
通常都不希望固体颗粒沿管底拖着流动。但也确有一些有经验的操作人员成功地用沉淀的管路输送固体。必须指出，这是一项成熟的操作技术，要由有经验的操作人员按照操作规程执行。
图2 按d50分级固体的FL估算值
四、压头损失
管径、浓度和流速确定后，就需要估计压头损失。杜兰德叙述了根据水的压头损失，固体浓度和颗粒的牵引摩擦系数（drag coefficient）来确定矿浆压头损失的方法。
他的方法连同试验结果适用于广范围的管径、粒度、浓度和固体颗粒比重。其相互关系杜兰德于1952年初次发表，以后又发表过数次。
这结结果也是用均匀的颗粒做试验得出的。作者的经验用于分级的矿浆，当浓度相同时，其压头损失低于杜兰德的试验所提的数值。
具有水力坡降线的尾矿管路的断面是绘制整个系统的有用方法，参看图3。
作者确定压头损失所用的方法如下：
（1）管路直径一般先根据所需的速度来估计。再根据管路长度和所选择的管材管径去确定管路的水头和流量的特性关系，用图5-7-4的曲线查出达西（Darcy）公式的f值，这些曲线和公式即可用来确定压头损失。
图3 管路水力坡降图
（2）按照流量范围，采用合适的比例，画出压头和流量的关系图，参看图5。
（3）在图上画垂直线代表用杜兰德公式和用图2查得的FL值所求得的临界流量。
（4）通过临界流量值和清水H-Q关系曲线（图5）的交点画一水平线。这将是最低的矿浆压头线。
（5）流量超过临界流量的30%时，固体将完全呈悬浮状态。此处是用矿浆按英尺数表示的矿浆压头损失，将比水的压头损失约高10%。
（6）代表矿浆压头损失的曲线可画出，如图5-7-5所示。矿浆压头曲线假定在高过临界流量30%的流量处与水的曲线平行。并且在低于临界流量30%处与最低矿浆压头线相切。
上述方法并不是精确的计算，但在实际应用上却可给出合理的结果。
L-管长（英尺）；
D-管内径（英尺）；
V-管路流速（英尺/秒）；
g-重力加速度（32.2英尺/秒）。
所有液体其动力粘度属于60°F水的动力粘度时，都可使用比图。
对于其他粘度将NR除以百分之一的史托，再以新计算出的NR值去求相应的f。
（1）用图5-7-1和图5-7-2确定临界流量，当FL=1.0时
图5 压头一流量的线性关系图
输送清水的压头特性曲线即可绘出，见图5。临界流量和最低尾矿浆压头线也已示出，并将估计的矿浆特性曲线绘出，做法前面已经叙述过。
在附表中列出全世界常用的各种筛网目标准，便于对照比较。
矿浆的基本公式
式中 S-固体比重；
Sm-矿浆比重；
CW-按重量计矿浆中固体的%；
CV-按真容积计，矿浆中固体的%。
一般规定
1、尾矿库安全评价属专项安全评价，包括建设期间的安全预评价和验收安全评价，生产运行期的安全现状综合评价及闭库时的安全评价。尾矿库安全评价除必须遵守安全评价规定外，还应遵守本规定。
2、适应的资质等级；参加尾矿库安全评价工作人员中必须有能够进行尾矿坝稳定性验算，尾矿库水文水力计算和构筑物结构计算的专业技术人员。
3、安全预评价应在可行性研究(或方案)审查报批前完成；施工验收安全评价应在工程完工验收前完成；安全现状综合评价应每3年进行一次；闭库安全评价应在闭库前一年完成。
4、尾矿库安全评价的工作程序包括：前期工作(现场调查，收集相关的设计，运行资料等)和报告编制工作(危险因素辩识，相关的验算和编写安全评价报告等)。
5、四等以上尾矿库安全评价报告须经安全生产监督管理部门指定单位评审合格后，报送安全监督管理部门备案。评审不合格的，需进行修改补充。两次评审不合格的，由建设单位重新委托评价单位编制安全评价报告。
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目前，对尾矿的处理方法一般是作为矿山地下开采采空区的充填料，即水砂充填料或胶结充填的集料；或者有的直接在尾矿堆积场上覆土造田，种植农作物或植树造林。其实尾矿最具经济效益的处理方法还是尾矿制砂和作为建筑材料的原料，例如经过处理的尾矿可以作为水泥、瓦、加气混凝土、耐火材料、玻璃、陶粒、混凝土集料等的原料，为尾矿砂可以替代一部分的机制砂用来制作混凝土、修筑公路、路面材料等。
一、适应性
对扬送系统来说，流速、管径、固体浓度（比重）、泵的大小和速度均必须适应最大处理量的需要，而且同时对于正常情况能够经济地供给。
二、浓度
扬送固体物料，通常尽可能在高浓度下进行。这样就减少了用水量（或回收水量），并且在一定的限度内降低了泵、管路和电动机等的规格。
（一）厂内分选
（1）初次去除，如非磁性的磁选机尾矿；
（2）筛子去除不含矿物的大粒；
（3）扫选回收水和有益矿物。
（二）尾矿与分选系统
①螺旋分级机；②旋流器；③筛子；
④回收水溶液用的水力分级装置。
（三）大多数选矿厂目前都使用浓密机处理尾矿
一般都使用絮凝剂，使供水与溢流和尾矿库回水呈闭路循环。
扬送尾矿的最大浓度受尾矿浓密机运行上的限制，另一方面受高粘度对泵性能和管路水头损失不利影响的限制。一般含固体50%（按重量）的浓度均适合需要。
三、速度
当数量和浓度确定后，为了确定输送流量，最重要的是选择管径。为了达到经济地运行，重要的是流速要尽量接近最佳值。如果流速过低，固体将会沉淀，不仅浪费，还会出现管路堵塞等不良情况。反之，如果流速过大，摩擦损失增高，动能消耗加大，泵和管路的磨损也会严重起来。因此，关键在于决定最低的安全输送流速。这个流速可按经验或试验来确定。当矿浆内只含颗粒极细的固体时，矿浆在管路里的流动状态根据试验室的粘度试验就可以近似地预先确定出来。
对于颗粒较略胜一粗的矿浆，其临界流速可用杜兰德公式概略地计算。
式中 VL-临界流速，英尺/秒；
FL-与粒径和浓度有关的系数（见图5-7-3）；
g-重力加速度，英尺/秒2；
D-管径，英尺；
S-固体的比重；
SL-输送流体的比重。
据报道，杜兰德的研究工作是用均匀的粒度进行的。作者指出，当应用到不同的粒级固体时杜兰德的FL系数是保守的。图3给出作者基于d50粒级进行研究所得的不同粒级固体的FL估计值。所谓粒径d50是按重量来分，大于d部分占50%，小于d的部分占50%。
R.W.史密斯（R.W.Smith）给出用斯托默（Stormer）粘度试验的方法以确定矿浆的流变特性，从而预测管路的性能。虽然他的研究工作是对水泥生料浆，但是也能就髟到很多典型的尾矿浆。
对细粒固体的短管路来说，速度并不是一个重要问题，而对于长管路，则需要有足够大的输送流速，以保证矿浆流动是在紊流状态范围。
使用部分沉淀的管路是有良好的实践实验，但缺乏理论根据。
通常都不希望固体颗粒沿管底拖着流动。但也确有一些有经验的操作人员成功地用沉淀的管路输送固体。必须指出，这是一项成熟的操作技术，要由有经验的操作人员按照操作规程执行。
图2 按d50分级固体的FL估算值
四、压头损失
管径、浓度和流速确定后，就需要估计压头损失。杜兰德叙述了根据水的压头损失，固体浓度和颗粒的牵引摩擦系数（drag coefficient）来确定矿浆压头损失的方法。
他的方法连同试验结果适用于广范围的管径、粒度、浓度和固体颗粒比重。其相互关系杜兰德于1952年初次发表，以后又发表过数次。
这结结果也是用均匀的颗粒做试验得出的。作者的经验用于分级的矿浆，当浓度相同时，其压头损失低于杜兰德的试验所提的数值。
具有水力坡降线的尾矿管路的断面是绘制整个系统的有用方法，参看图3。
作者确定压头损失所用的方法如下：
（1）管路直径一般先根据所需的速度来估计。再根据管路长度和所选择的管材管径去确定管路的水头和流量的特性关系，用图5-7-4的曲线查出达西（Darcy）公式的f值，这些曲线和公式即可用来确定压头损失。
图3 管路水力坡降图
（2）按照流量范围，采用合适的比例，画出压头和流量的关系图，参看图5。
（3）在图上画垂直线代表用杜兰德公式和用图2查得的FL值所求得的临界流量。
（4）通过临界流量值和清水H-Q关系曲线（图5）的交点画一水平线。这将是最低的矿浆压头线。
（5）流量超过临界流量的30%时，固体将完全呈悬浮状态。此处是用矿浆按英尺数表示的矿浆压头损失，将比水的压头损失约高10%。
（6）代表矿浆压头损失的曲线可画出，如图5-7-5所示。矿浆压头曲线假定在高过临界流量30%的流量处与水的曲线平行。并且在低于临界流量30%处与最低矿浆压头线相切。
上述方法并不是精确的计算，但在实际应用上却可给出合理的结果。
L-管长（英尺）；
D-管内径（英尺）；
V-管路流速（英尺/秒）；
g-重力加速度（32.2英尺/秒）。
所有液体其动力粘度属于60°F水的动力粘度时，都可使用比图。
对于其他粘度将NR除以百分之一的史托，再以新计算出的NR值去求相应的f。
（1）用图5-7-1和图5-7-2确定临界流量，当FL=1.0时
图5 压头一流量的线性关系图
输送清水的压头特性曲线即可绘出，见图5。临界流量和最低尾矿浆压头线也已示出，并将估计的矿浆特性曲线绘出，做法前面已经叙述过。
在附表中列出全世界常用的各种筛网目标准，便于对照比较。
矿浆的基本公式
式中 S-固体比重；
Sm-矿浆比重；
CW-按重量计矿浆中固体的%；
CV-按真容积计，矿浆中固体的%。
一般规定
1、尾矿库安全评价属专项安全评价，包括建设期间的安全预评价和验收安全评价，生产运行期的安全现状综合评价及闭库时的安全评价。尾矿库安全评价除必须遵守安全评价规定外，还应遵守本规定。
2、适应的资质等级；参加尾矿库安全评价工作人员中必须有能够进行尾矿坝稳定性验算，尾矿库水文水力计算和构筑物结构计算的专业技术人员。
3、安全预评价应在可行性研究(或方案)审查报批前完成；施工验收安全评价应在工程完工验收前完成；安全现状综合评价应每3年进行一次；闭库安全评价应在闭库前一年完成。
4、尾矿库安全评价的工作程序包括：前期工作(现场调查，收集相关的设计，运行资料等)和报告编制工作(危险因素辩识，相关的验算和编写安全评价报告等)。
5、四等以上尾矿库安全评价报告须经安全生产监督管理部门指定单位评审合格后，报送安全监督管理部门备案。评审不合格的，需进行修改补充。两次评审不合格的，由建设单位重新委托评价单位编制安全评价报告。
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