立式砂仓尾砂浆固液分离技术

Posted 2023-01-13 浓度

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立式砂仓是20世纪80年代出现的一种用于水砂充填的主要构筑物，通常由直径8～10m、高度18～20m的圆柱形与及底部半球体或带一定锥角的锥体组成。其充填系统呈纵向布置，结构简单、占地面积小。近年来，随着立式砂仓流态化造浆技术的出现，大大提高了立式砂仓尾砂充填浓度，降低了充填成本，提高了充填质量，使立式砂仓尾砂充填在矿山得到越来越广泛的应用。

立式砂仓类似选厂的浓缩池或沉降槽，与之相比，其高度增加、直径变小。这二者的变化，一利一弊。有利的一面是立式砂仓高度增加，使砂仓底部尾砂压缩区增加，尾砂沉降后压缩时间延长，仓底尾砂浓度增加，便于增大仓底放砂浓度，该浓度远大于浓缩池或沉降槽底的浓度；弊的一面是立式砂仓直径减小，给仓顶尾砂的固液分离增加了难度:现代选矿工艺要求尾砂粒级组成越来越细，选厂尾砂由仓顶中心进入立式砂仓后，由于立式砂仓仓顶沉淀面积大大减小，仓顶周边溢流中常含有大量细颗粒，特别是当沉降面逐渐上升到一定高度后，料浆过渡速度增大，尾砂颗粒的沉降时间缩短，溢流浓度将越来越高，严重影响仓顶溢流的排放或溢流水的工业重复利用。为了解决上述问题，矿山实际充填管理中不得不建设备用充填系统，即多建立式砂仓，进行间歇沉降、轮换充填，该方法对于有些矿山不失为有效的权宜之计，但对于大面积推广立式砂仓充填技术来讲，其存在如下缺点:

(1)建设备用充填系统，大幅度地提高了初期充填固定资产投资；

(2)立式砂仓的充填能力降低，由于每批仓顶注(泵)入的尾砂通常需要3～4h自然沉淀澄清，为确保仓顶溢流不跑混，每次注入时间不宜过长，故严重影响立式砂仓仓底的放砂能力，据统计，对于一座1000m3容积的立式砂仓，其充填能力仅为250～400m3/d，难以满足规模较大的矿山充填要求；

(3)仓顶溢流水不符合工业水重复利用要求，无法形成工业水闭路循环系统，减少污水排放量。鉴于上述原因，要想完善立式砂仓充填技术，必须妥善解决立式砂仓仓顶的液固分离问题。。

1􀀁现代固液分离技术简介

液固非均一体系的分离技术，是分离工程学科的重要组成部分。在化工、冶金、纺织造纸、原子能工业以及公用、环境和生物工程中，液固体系的分离都占有不可低估的地位。它对于提高产品质量、缩短工艺流程、简化生产设备和防治环境污染，具有十分重要的意义。传统的固液分离技术主要分为二类，即沉降分离与过滤，包括重力沉降、离心沉降、重力过滤、真空过滤、压滤机、离心式过滤等分离方法。重力沉降借助自然重力，少用能源，故最为经济，虽系弱沉降分离，但均作为固液分离的首选手段。离心沉降、真空过滤、压滤、离心过滤等都是较强的分离手段，因需借助外力，要消耗较多的能源，从长远看，亦不可取。为降低能源消耗，现代分离技术还发展了一些辅助措施:

(1)采用联合流程，两种或两种以上的分离手段的合理搭配，优化配置；

(2)利用凝聚与絮凝等手段及助剂以提高沉降速度及过滤速度，利用预涂层、助滤剂等改善过滤性能，提高过滤速度；

(3)利用电场、磁场等辅助手段促进过滤分离，等等。

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