[发明专利]立式砂仓溢流水固含量调控系统及调控方法

说明书

本发明提供了一种立式砂仓溢流水固含量调控系统及调控方法，包括立式砂仓和尾砂进料系统，以及设置于立式砂仓和尾砂进料系统之间的调浓预处理箱和与调浓预处理箱相连的絮凝剂进料系统。调浓预处理箱内部设有螺旋状流道，用于将尾砂和絮凝剂充分混合和快速絮凝调浓后进入立式砂仓。本发明通过螺旋状流道可延长尾砂与絮凝剂的混合时间，同时利用紊流状态使尾砂和絮凝剂混合均匀，进入立式砂仓后，能够实现絮团快速形成，加速上层清水区中极细颗粒尾砂沉降至下层密实尾砂区，从而提升砂位的极限值。本发明还可通过吸水泵将立式砂仓上层清水泵入调浓预处理箱内调节尾砂浓度，消除充填溢流回水跑浑问题。

技术领域

本发明涉及尾砂处理技术领域，尤其涉及一种立式砂仓溢流水固含量调控系统及调控方法。

背景技术

立式砂仓是矿山充填尾砂固液分离的常用筒状构筑物，通过重力作用来实现尾砂的浓密富集，为膏体充填料浆的制备提供高浓度尾砂浆。选厂总尾持续泵入立式砂仓，尾砂颗粒向下沉降富集，多余的水则由砂仓顶部溢流排至尾矿库或矿山回水系统，当砂位达到一定高度，开启砂仓底部造浆放砂系统，高浓度底流砂浆按需求定时定量向搅拌设备供料，同时向搅拌设备内添加一定配比的水泥，制备成为满足井下采矿方法要求的膏体充填料浆，向井下输送，完成采空区的充填作业。

立式砂仓作为尾砂固液分离的处理设施，是实现膏体充填的关键环节之一，高径比(直筒段高度：直径)为砂仓的设计关键，其值与尾砂粒径组成、砂浆化学性质、进砂浓度等有关。从上世纪90年代至今，立式砂仓的应用伴随着矿山全尾砂膏体充填技术的发展，在有色、黑色、贵金属矿山充填中有着非常广泛的应用。

立式砂仓尾砂固液分离的目的是获得高浓度底流砂浆和澄清的溢流水，在实际生产中，通过持续进砂、监测砂位、合理造浆等手段，可以保证砂仓底流放砂浓度满足需求。但当砂位超过一定范围后，砂仓溢流水的固含量会随着砂位的升高而不断变大，影响整个矿山系统的正常运作，主要体现在如下三个方面：

①溢流水所含固体颗粒为沉降不及时的极细颗粒，不可直接重复利用，需进入选厂浓密池处理或排至尾矿库。进入浓密池的溢流水影响选厂正常的循环作业，同时增加能耗；进入尾矿库的溢流水所含极细颗粒尾砂难沉降，影响尾矿库的回水和坝体干摊，对尾矿库的安全造成威胁。

②若避免溢流水跑浑而限制砂位，立式砂仓的容积有效利用率低，无法保证尾砂的供应，制约矿山充填能力，影响井下采充平衡。

③砂位要达到一定高度才能保证底流放砂浓度满足制备要求，砂位太低则无法满足需求。

有鉴于此，有必要设计一种改进的立式砂仓溢流水固含量调控系统及调控方法，以解决上述问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种立式砂仓溢流水固含量调控系统及调控方法。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种立式砂仓溢流水固含量调控系统，包括立式砂仓和尾砂进料系统，还包括设置于所述立式砂仓和尾砂进料系统之间的调浓预处理箱和与所述调浓预处理箱相连的絮凝剂进料系统；所述调浓预处理箱内部设有螺旋状流道，用于将尾砂和絮凝剂充分混合和快速絮凝调浓后进入所述立式砂仓。

作为本发明的进一步改进，所述立式砂仓包括上层清水区和下层密实尾砂区；所述上层清水区设有吸水泵，所述吸水泵通过清水管道与所述调浓预处理箱的流道连通；所述下层密实尾砂区的底部设有放砂阀，用于向充填搅拌设备供给高浓度尾砂浆。

作为本发明的进一步改进，所述螺旋状流道为半开管道，且紧贴所述调浓预处理箱的内壁螺旋向下至出料口。

作为本发明的进一步改进，所述螺旋状流道的进口端设置于所述调浓预处理箱的侧壁，与所述尾砂进料系统连通；所述调浓预处理箱的顶部设有与所述絮凝剂进料系统连通的絮凝剂进料口，所述絮凝剂进料口与所述螺旋状流道的开口重合。