[发明专利]一种尾矿的处理和充填方法

摘要

一种尾矿的处理和充填方法，属于尾矿的利用和处置领域。该方法为：对尾矿浆进行分级，得到细颗粒尾矿浆和粗颗粒尾矿浆；根据用途分别脱水，细颗粒尾矿浆得到细颗粒尾矿，粗颗粒尾矿浆得到细骨料、造粒用、砂浆用、干混砂浆用的粗颗粒尾矿；细颗粒尾矿高温烧结，在造粒用、砂浆用、干混砂浆用的粗颗粒尾矿中加入胶凝材料，分别制得粗骨料、砂浆材料和干混砂浆材料；将粗骨料和细骨料混合通过充填井输送至井下，将砂浆材料通过充填管输送至井下，混合后充填；将干混砂浆材料运送至井下与冲管水混合制备干混砂浆材料混合物，与骨料混合后充填。该方法能够缩短充填材料处理和硬化时间、增强充填体的强度、改善井下作业条件、减少地下环境的污染。

主权项

1.一种尾矿的处理和充填方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：分级对尾矿浆进行分级，得到细颗粒尾矿浆和粗颗粒尾矿浆，其中，分级后的细颗粒尾矿浆中固体质量占原尾矿浆固体总质量的5％～25％；步骤2：脱水对分级后的尾矿浆进行脱水，具体分为：(1)对细颗粒尾矿浆脱水后，得到细颗粒尾矿，所述的细颗粒尾矿的含水率为5％～30％；(2)将粗颗粒尾矿浆根据用途分为四份：第一份占总粗颗粒尾矿浆质量的百分比为5％～20％，为粗颗粒尾矿浆脱水后，进行初步去除污染物，得到细骨料，所述的细骨料的含水率为5％～15％；第二份占总粗颗粒尾矿浆质量的百分比为40％～65％，为粗颗粒尾矿浆脱水后，进行初步去除污染物，得到造粒用粗颗粒尾矿，所述的造粒用粗颗粒尾矿的含水率为10％～25％；第三份占总粗颗粒尾矿浆质量的百分比为20％～40％，为粗颗粒尾矿浆脱水后，进行初步去除污染物，得到砂浆用粗颗粒尾矿，所述的砂浆用粗颗粒尾矿的含水率为30％～50％；第四份占总粗颗粒尾矿浆质量的百分比为1％～5％，为粗颗粒尾矿浆脱水后，进行深度去除或无害化粗颗粒尾矿中的污染物，得到干混砂浆用粗颗粒尾矿，所述的干混砂浆用粗颗粒尾矿的含水率≤3％；步骤3：对尾矿进行处理根据脱水后的尾矿的类型，分别进行处理：第一种：对细颗粒尾矿进行处理所述的细颗粒尾矿与其它材料混合后进行高温烧结用作建筑材料，具体为用于生产烧结产品或作为烧制水泥的配料；第二种：对造粒用粗颗粒尾矿进行处理1)深度去除或无害化造粒用粗颗粒尾矿中的污染物，再进行后续处理；2)在造粒用粗颗粒尾矿中加入胶凝材料，混合均匀，得到造粒用粗颗粒尾矿胶凝混合物；其中，按固体质量比，造粒用粗颗粒尾矿：胶凝材料＝(19～3)：1；3)将造粒用粗颗粒尾矿胶凝混合物进行压制成型或挤出成型，得到球形、椭圆球形或短条形的颗粒；4)对球形、椭圆球形或短条形的颗粒进行养护，得到粗骨料；其中，粗骨料的强度为1～10MPa；第三种：对砂浆用粗颗粒尾矿进行处理1)深度去除或无害化砂浆用粗颗粒尾矿中的污染物，再进行后续处理；2)在砂浆用粗颗粒尾矿中加入胶凝材料，混合均匀，得到砂浆材料；其中，按固体质量比，砂浆用粗颗粒尾矿：胶凝材料＝(15～2)：1，砂浆材料的塌落度≥160mm；第四种：对干混砂浆用粗颗粒尾矿进行处理在干混砂浆用粗颗粒尾矿中加入胶凝材料，混合均匀，得到干混砂浆材料；其中，按固体质量比，干混砂浆用粗颗粒尾矿：胶凝材料＝(15～2)：1；步骤4：充填在待充填采空区设置充填井和充填管，将充填骨料和砂浆材料通过充填井和充填管输送至井下，混合后充填，具体为：(1)将步骤3制备的粗骨料和步骤2制备的细骨料混合均匀，得到充填骨料，将充填骨料通过充填井投送至井下；(2)将砂浆材料通过充填管输送至井下；(3)充填骨料和砂浆材料在井下混合均匀后，充填至井下采空区，形成充填体；(4)充填管在每次充填结束后，用水冲洗充填管，产生的冲管水储存备用；在地面配制干混砂浆材料运至井下，冲管水与干混砂浆材料混合后，得到砂浆材料混合物；砂浆材料混合物与充填骨料混合后，充填至井下采空区，形成充填体；其中，充填体硬化后的强度为2～15MPa。