權(quán)利要求

1.高濃度尾礦庫靜壓自流分級筑壩系統(tǒng)與實(shí)施方法，包括高位配漿模塊（1）、分級模塊一（2）、分級模塊二（3）、礦漿輸送主管（4）、輸水管（5）、事故溢流管（6）、稀釋礦漿輸送管一（7）、稀釋礦漿輸送管二（8）、底流排礦管一（9）、底流排礦管二（10）、溢流排礦管一（11）、底流排礦管三（12）、底流排礦管四（13）和溢流排礦管二（14），其特征在于：所述高位配漿模塊（1）分別與礦漿輸送主管（4）、輸水管（5）和事故溢流管（6）相連接；所述分級模塊一（2）通過稀釋礦漿輸送管一（7）與高位配漿模塊（1）連接；所述分級模塊二（3）通過稀釋礦漿輸送管二（8）與高位配漿模塊（1）連接；所述分級模塊一（2）上分別設(shè)置底流排礦管一（9）、底流排礦管二（10）和溢流排礦管一（11）；所述分級模塊二（3）上分別設(shè)置底流排礦管三（12）、底流排礦管四（13）和溢流排礦管二（14）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濃度尾礦庫靜壓自流分級筑壩系統(tǒng)與實(shí)施方法，其特征在于：所述高位配漿模塊（1）具體包括：配漿槽（15）、輸水管閥門（16）、輸水管變徑（17）、礦漿支管閥門（18）、等徑三通（19）、放空閥（20）、稀釋礦漿輸送管閥門一（21）和稀釋礦漿輸送管閥門二（22）；所述礦漿支管閥門（18）一端與礦漿輸送主管（4）連接，另一端與配漿槽（15）相通；所述輸水管閥門（16）分別與輸水管（5）和輸水管變徑（17）的一端連接，所述輸水管變徑（17）另外一端與配漿槽（15）相通；所述等徑三通（19）一端與配漿槽（15）連接，另外兩端分別與稀釋礦漿輸送管閥門一（21）和稀釋礦漿輸送管閥門二（22）相通；所述放空閥（20）直接與配漿槽（15）連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于氮化鎵的迷你快充，其特征在于：所述高位配漿模塊（1）內(nèi)設(shè)有高壓射沖稀釋器管道（23），所述高壓射沖稀釋器管道（23）上固定連接有高壓射沖稀釋器進(jìn)水管（25）,高壓射沖稀釋器管道（23）通過高壓射沖稀釋器進(jìn)水管（25）具體與輸水管變徑（17）連通，所述高壓射沖稀釋器管道（23）上設(shè)有多組射水孔（24）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于氮化鎵的迷你快充，其特征在于：所述分級模塊一（2）包括水力旋流器（26）、旋流器支架（27）、溢流匯集管（28）、壓力表（29）、入料匯集管（30）、水力旋流器入料口閥門（31），所述稀釋礦漿輸送管一（7）與入料匯集管（30）相通，所述入料匯集管（30）的外側(cè)固定連接有壓力表（29），所述入料匯集管（30）的兩側(cè)連通有兩組水力旋流器入料口閥門（31），所述水力旋流器入料口閥門（31）末端連通有溢流匯集管（28），所述溢流匯集管（28）與溢流排礦管一（11）連接，兩組所述水力旋流器入料口閥門（31）通過尾礦壩一（36）分別與底流排礦管一（9）、底流排礦管二（10）連通。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于氮化鎵的迷你快充，其特征在于：所述高位配漿模塊（1）、礦漿輸送主管（4）、輸水管（5）均安裝在尾礦庫周邊高地（34）上、所述尾礦庫周邊高地（34）兩側(cè)設(shè)有尾礦壩一（36）、尾礦壩二（37），所述尾礦壩二（37）上安裝有分級模塊一（2）、分級模塊二（3），所述事故溢流管（6）、底流排礦管一（9）、底流排礦管二（10）、溢流排礦管一（11）、底流排礦管三（12）、底流排礦管四（13）、溢流排礦管二（14）末端均與尾礦庫（35）相通。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高濃度尾礦庫靜壓自流分級筑壩系統(tǒng)與實(shí)施方法，主要針對的技術(shù)領(lǐng)域?yàn)?a href="http://frjcc.com/" target="_blank">有色金屬礦山尾礦庫筑壩、細(xì)粒尾礦處置以及河口海岸圍墾等工程。

背景技術(shù)

2.1 背景技術(shù)

該部分內(nèi)容的提供是為了代理人充分理解所提供的發(fā)明創(chuàng)造涉及的技術(shù)方案

1、簡介該技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展概況（與本發(fā)明最相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域）；

分級上游法可提高粗粒尾礦上壩率，增強(qiáng)堆壩邊棱體的穩(wěn)定性，是一種適宜于偏細(xì)粒尾礦的筑壩施工技術(shù)，在我國有色金屬濕法堆存尾礦筑壩施工中應(yīng)用非常普遍。其技術(shù)原理是采用水力旋流器將尾礦中的粗細(xì)顆粒分離，產(chǎn)生的含有大量細(xì)微顆粒的溢流尾礦直接排放至尾礦庫，顆粒較粗的尾礦排放至壩前用以筑壩。傳統(tǒng)分級上游法筑壩實(shí)施過程中，為實(shí)現(xiàn)所需分級效果，需要采用渣漿泵將尾礦漿泵送至水力旋流器，將入料壓力提升至0.15~0.25MPa左右，在施工過程中渣漿泵將持續(xù)運(yùn)行，不僅消耗大量的電力資源，且入料壓力也極其不穩(wěn)定，從而嚴(yán)重應(yīng)用水力旋流器的分級效果。此外，對于高濃度尾礦庫，因礦漿濃度高難以實(shí)現(xiàn)分級，往往需要將尾礦濃度稀釋至45%以下，而稀釋礦漿極其發(fā)生沉積，為克服這一難題，往往需要在尾礦稀釋過程中采用攪拌器攪拌。據(jù)現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)表明，攪拌器攪拌存在電力消耗大、攪拌范圍小、尾礦易沉積等難題。以上問題是分級上游法的客觀技術(shù)缺陷，雖然不致于影響尾礦壩整體筑壩施工，但電力資源的大量消耗也會(huì)極大的提高尾礦壩施工成本。

2、解釋相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)；

尾礦壩

尾礦壩是尾礦庫的重要建筑物之一，用以攔擋尾礦和水。尾礦壩一般由初期壩（又稱基礎(chǔ)壩）和后期壩（又稱堆積壩）構(gòu)成，其中初期壩主要采用土、石等材料修筑，堆積壩位于初期壩壩頂以上，采用尾礦逐層加高堆筑而成，由子壩和子壩前的尾礦沉積體構(gòu)成。堆積壩按照筑壩方式分主要有上游式、中線式和下游式三種，國內(nèi)90%以上的尾礦庫采取的是上游式。

上游式筑壩

所謂上游式筑壩，是以初期壩的中軸線為基準(zhǔn)，向初期壩的上游方向沖積尾礦，加高壩體的筑壩工藝。對于上游式而言，當(dāng)尾礦顆粒較粗時(shí)，可在距離壩頂一定距離外的尾礦沉積灘上就地挖掘尾礦構(gòu)筑堆積壩，上世紀(jì)90年代以前的尾礦壩多采用此法筑壩；若尾礦顆粒較細(xì)，多采用水力旋流器將入庫尾礦分級后筑壩，又稱分級上游法。

2.2 與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)一

尾礦輸送主管直供漿式旋流分級

2.2.1 現(xiàn)有技術(shù)一的技術(shù)方案

尾礦輸送主管直供漿式旋流分級技術(shù)方案為：在尾礦輸送主管上開口，安裝閘閥和尾礦輸送支管，尾礦輸送支管另外一端直接連接水力旋流器。尾礦經(jīng)由尾礦輸送支管直接輸送至水力旋流器，水力旋流器的入料壓力由尾礦輸送主管內(nèi)的壓力提供，尾礦經(jīng)旋流分級后產(chǎn)生的溢流尾礦直接排放至尾礦庫，底流尾礦用以筑壩。

2.2.2 現(xiàn)有技術(shù)一的缺點(diǎn)

影響水力旋流器分級效果的主要因素有入料壓力、尾礦粒徑、礦漿流量以及礦漿濃度等，一般入料壓力應(yīng)在0.15~0.25MPa，礦漿濃度應(yīng)低于45%。對于尾礦輸送主管直供漿式旋流分級，上述條件要求相對較為苛刻，尾礦輸送主管內(nèi)的壓力以及礦漿濃度的變化幅度相對較大，因此水力旋流器的分級效果往往難以穩(wěn)定控制，導(dǎo)致過多的細(xì)微顆粒進(jìn)入底流尾礦中，尾礦壩的物理力學(xué)指標(biāo)如粘聚力和內(nèi)摩擦角將會(huì)大打折扣，導(dǎo)致尾礦壩的安全穩(wěn)定性難以滿足規(guī)范要求。

2.3 與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)二（如沒有則1.3節(jié)不需提供，有更多則新建1.4節(jié)等）

無。

2.3.1 現(xiàn)有技術(shù)二的技術(shù)方案

無。

2.3.2 現(xiàn)有技術(shù)二的缺點(diǎn)

無。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述難題，本發(fā)明提供了一種高濃度尾礦庫靜壓自流分級筑壩系統(tǒng)與實(shí)施方法，系統(tǒng)包括：

如圖1所示，高位配漿模塊1、分級模塊一2、分級模塊二3、礦漿輸送主管4、輸水管5、事故溢流管6、稀釋礦漿輸送管一7、稀釋礦漿輸送管二8、底流排礦管一9、底流排礦管二10、溢流排礦管一11、底流排礦管三12、底流排礦管四13和溢流排礦管二14等主要組成部分；其中高位配漿模塊1用以配制稀釋礦漿，礦漿經(jīng)由尾礦輸送主管4輸送給高位配漿模塊1，稀釋水由輸水管5提供；事故溢流管6一端與高位配漿模塊1連接，另外一端鋪排至遠(yuǎn)離筑壩區(qū)域的尾礦庫內(nèi)，用以將超過容量的礦漿排放至尾礦庫，防止高位配漿模塊1礦漿溢出；稀釋礦漿輸送管一7和稀釋礦漿輸送管二8一端直接與高位配漿模塊連接，另外一端分別連接分級模塊一2和分級模塊二3，用以輸送稀釋礦漿開展旋流分級；底流排礦管一9和底流排礦管二10一端與分級模塊一2連接，另外一端延伸至尾礦壩前待筑壩區(qū)域，用以將底流尾礦排放至壩前筑壩；溢流排礦管一11一端與分級模塊一2連接，另外一端延伸至遠(yuǎn)離待筑壩區(qū)域的尾礦庫內(nèi)，用以將溢流尾礦直接排放至尾礦庫；底流排礦管三12、底流排礦管四13和溢流排礦管二14與分級模塊二3的連接方法與分級模塊一2類似。

如圖2所示，所述高位配漿模塊1由配漿槽15、輸水管閥門16、輸水管變徑17、礦漿支管閥門18、等徑三通19、放空閥20、稀釋礦漿輸送管閥門一21和稀釋礦漿輸送管閥門二22構(gòu)成；其中配漿槽15頂部開敞布置，用于進(jìn)礦和進(jìn)水；輸水支管閥門16設(shè)置在輸水管5連接的支管上，用于控制稀釋水流量，支管尾端安裝輸水管變徑17，用于提高稀釋水壓力；礦漿支管閥門18設(shè)置在礦漿輸送主管4連接的支管上，用于控制礦漿流量；配漿槽15頂部向下約30~50cm位置處設(shè)置事故溢流管，用于宣泄超出固定液位的礦漿，防止礦漿從配漿槽15頂部外溢；配漿槽15底部向上約30cm開孔并連接等徑三通19，等徑三通19兩側(cè)分支開口分別連接稀釋礦漿輸送管閥門一21和稀釋礦漿輸送管閥門二22，用于控制稀釋礦漿流量；配漿槽15靠近底部位置開孔并安裝放空閥20，用于施工檢修時(shí)或施工結(jié)束后漿配漿槽15放空。

如圖3所示，所述高位配漿模塊1還包括由高壓射沖稀釋器管道23和射水孔24等構(gòu)成的高壓射沖稀釋器；高壓射沖稀釋器管道23整體外形如“呂”字形，射水孔24均勻設(shè)置在高壓射沖稀釋器管道23頂部。

如圖4所示，所述高壓射沖稀釋器的組成部件還包括高壓射沖稀釋器進(jìn)水管25，高壓射沖稀釋器管道23與之相連接；稀釋水經(jīng)由高壓射沖稀釋器進(jìn)水管25流入高壓射沖稀釋器管道23后，再通過射水孔24向上噴射，通過水流的射沖紊動(dòng)作用使礦漿與稀釋水充分混合以達(dá)到稀釋礦漿的目的，同時(shí)也能夠有效避免稀釋礦漿中粗顆粒尾礦的沉積。

如圖5所示，所述分級模塊一2由水力旋流器26、旋流器支架27、溢流匯集管28、壓力表29、入料匯集管30和水力旋流器入料口閥門31構(gòu)成；其中，水力旋流器26整體焊接安裝在旋流器支架27之上，用以穩(wěn)固水力旋流器26的工作基礎(chǔ)；水力旋流器26溢流口與溢流匯集管28相連接，用以匯集分級后產(chǎn)生的溢流尾礦；溢流匯集管28底部開孔，與溢流排礦管11連接，用以將溢流尾礦排放至尾礦庫；水力旋流器26入料口安裝入料口閥門31，用以控制進(jìn)入水力旋流器26的礦漿流量和壓力；入料口閥門31另外一端與入料匯集管30相連接，在入料匯集管30上設(shè)置壓力表29，用以測量入料匯集管30內(nèi)的礦漿壓力，通過調(diào)整稀釋礦漿輸送管閥門一21和入料口閥門31的大小，從而控制入料匯集管30內(nèi)礦漿的壓力；入料匯集管30底部開孔，與稀釋礦漿輸送管一7相連接；水力旋流器26沉砂嘴外端分別安裝底流排礦管一9和底流排礦管二10，用以將底流尾礦排放至庫內(nèi)待筑壩區(qū)域。

附圖說明

圖1 本發(fā)明實(shí)例提供的高濃度尾礦庫靜壓自流分級筑壩系統(tǒng)；

圖2 本發(fā)明實(shí)例提供的高位配漿模塊三維圖；

圖3 本發(fā)明實(shí)例提供的高位配漿模塊俯視圖；

圖4 本發(fā)明實(shí)例提供的高壓射沖稀釋器；

圖5 本發(fā)明實(shí)例提供的分級模塊一；

圖6 本發(fā)明實(shí)例提供的靜壓自流分級筑壩系統(tǒng)實(shí)施方法；

圖7 本發(fā)明實(shí)例提供的高濃度尾礦庫靜壓自流分級筑壩系統(tǒng)現(xiàn)場實(shí)施。

圖中：1、高位配漿模塊；2、分級模塊一；3、分級模塊二；4、礦漿輸送主管；5、輸水管；6、事故溢流管；7、稀釋礦漿輸送管一；8、稀釋礦漿輸送管二；9、底流排礦管一；10、底流排礦管二；11、溢流排礦管一；12、底流排礦管三；13、底流排礦管四；14、溢流排礦管二；15、配漿槽；16、輸水支管閥門；17、輸水管變徑；18、礦漿支管閥門；19、等徑三通；20、放空閥；21、稀釋礦漿輸送管閥門一；22、稀釋礦漿輸送管閥門二；23、高壓射沖稀釋器管道；24、射水孔；25、高壓射沖稀釋器進(jìn)水管；26、水力旋流器；27、旋流器支架；28、溢流匯集管；29、壓力表；30、入料匯集管；31、水力旋流器入料口閥門；34、尾礦庫周邊高地；35、尾礦庫；36、尾礦壩一；37、尾礦壩二。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用，如圖5~6所示，對本發(fā)明所述的高濃度尾礦庫靜壓自流分級筑壩系統(tǒng)的實(shí)施方法進(jìn)行詳細(xì)闡述：

包括高位配漿模塊1、分級模塊一2、分級模塊二3、礦漿輸送主管4、輸水管5、事故溢流管6、稀釋礦漿輸送管一7、稀釋礦漿輸送管二8、底流排礦管一9、底流排礦管二10、溢流排礦管一11、底流排礦管三12、底流排礦管四13和溢流排礦管二14；

具體的，高位配漿模塊1分別與礦漿輸送主管4、輸水管5和事故溢流管6相連接；分級模塊一2通過稀釋礦漿輸送管一7與高位配漿模塊1連接；分級模塊二3通過稀釋礦漿輸送管二8與高位配漿模塊1連接；分級模塊一2上分別設(shè)置底流排礦管一9、底流排礦管二10和溢流排礦管一11；分級模塊二3上分別設(shè)置底流排礦管三12、底流排礦管四13和溢流排礦管二14。

具體的，高位配漿模塊1具體包括：配漿槽15、輸水管閥門16、輸水管變徑17、礦漿支管閥門18、等徑三通19、放空閥20、稀釋礦漿輸送管閥門一21和稀釋礦漿輸送管閥門二22；礦漿支管閥門18一端與礦漿輸送主管4連接，另一端與配漿槽15相通；輸水管閥門16分別與輸水管5和輸水管變徑17的一端連接，輸水管變徑17另外一端與配漿槽15相通；等徑三通19一端與配漿槽15連接，另外兩端分別與稀釋礦漿輸送管閥門一21和稀釋礦漿輸送管閥門二22相通；放空閥20直接與配漿槽15連接。

具體的，高位配漿模塊1內(nèi)設(shè)有高壓射沖稀釋器管道23，高壓射沖稀釋器管道23上固定連接有高壓射沖稀釋器進(jìn)水管25,高壓射沖稀釋器管道23通過高壓射沖稀釋器進(jìn)水管25具體與輸水管變徑17連通，高壓射沖稀釋器管道23上設(shè)有多組射水孔24。

具體的，分級模塊一2包括水力旋流器26、旋流器支架27、溢流匯集管28、壓力表29、入料匯集管30、水力旋流器入料口閥門31，稀釋礦漿輸送管一7與入料匯集管30相通，入料匯集管30的外側(cè)固定連接有壓力表29，入料匯集管30的兩側(cè)連通有兩組水力旋流器入料口閥門31，水力旋流器入料口閥門31末端連通有溢流匯集管28，溢流匯集管28與溢流排礦管一11連接，兩組水力旋流器入料口閥門31通過尾礦壩一36分別與底流排礦管一9、底流排礦管二10連通。

具體的，高位配漿模塊1、礦漿輸送主管4、輸水管5均安裝在尾礦庫周邊高地34上、尾礦庫周邊高地34兩側(cè)設(shè)有尾礦壩一36、尾礦壩二37，尾礦壩二37上安裝有分級模塊一2、分級模塊二3，事故溢流管6、底流排礦管一9、底流排礦管二10、溢流排礦管一11、底流排礦管三12、底流排礦管四13、溢流排礦管二14末端均與尾礦庫35相通。

（1）調(diào)取選廠生產(chǎn)記錄資料，明確近期入庫尾礦的濃度、細(xì)度和流量等相關(guān)數(shù)據(jù)，同時(shí)在尾礦庫現(xiàn)場檢測尾礦排礦濃度，根據(jù)上述數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)旋流分級系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上初步核算筑壩所需尾礦量、稀釋水量、系統(tǒng)產(chǎn)能以及系統(tǒng)加工所需耗材等；

（2）尾礦庫現(xiàn)場踏勘，尋找25~30 m左右的尾礦庫周邊高地34，作為高位配漿模塊1的現(xiàn)場安裝地點(diǎn)；隨后，在選定地點(diǎn)進(jìn)行三通一平，施工面積至少應(yīng)在50 m2；

（3）將準(zhǔn)備好的分級系統(tǒng)材料備件運(yùn)輸至尾礦庫施工現(xiàn)場，在已完成的尾礦庫周邊高地34上焊接加工高位配漿模塊1；在尾礦壩二37壩頂鋪放稀釋礦漿輸送管一7和稀釋礦漿輸送管二8，同時(shí)在尾礦壩二37壩頂適宜位置加工焊接分級模塊一2和分級模塊二3；以上工作完成后，按照所述系統(tǒng)組成方法將各模塊連接為整體；系統(tǒng)加工完成后，按照先水后漿的順序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行調(diào)試；

（4）在系統(tǒng)調(diào)試過程中，隨時(shí)觀察系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)并檢測底流尾礦流量、細(xì)度、濃度和產(chǎn)率等相關(guān)指標(biāo)；一般而言，底流尾礦中-200目顆粒含量不得超過35%，濃度不低于65%，流量和產(chǎn)率與入庫尾礦客觀條件相關(guān)，原則上產(chǎn)率不應(yīng)低于30%；若上述指標(biāo)不滿足需求，則繼續(xù)調(diào)整，直至與之相近；因受選廠生產(chǎn)影響，入庫尾礦性質(zhì)存在一定的波動(dòng)，在調(diào)試過程中上述指標(biāo)的限制范圍可上下波動(dòng)5%；

（5）系統(tǒng)調(diào)試完成后，打開分級系統(tǒng)并一直保持運(yùn)行狀態(tài)，原尾礦經(jīng)旋流分級后產(chǎn)生的底流直接排放至尾礦壩壩前灘面上，溢流尾礦則通過溢流排礦管一11和溢流排礦管二14排放至遠(yuǎn)離筑壩區(qū)域的尾礦庫35內(nèi)；在施工過程中，適時(shí)調(diào)整底流排礦一9、底流排礦二10、底流排礦三12和底流排礦四13管位置，盡可能使底流沉砂灘面均勻上升；

（6）待底流沉砂灘面達(dá)到設(shè)計(jì)高程后，現(xiàn)場采用起重機(jī)將分級模塊一2和分級模塊二3吊裝至下一個(gè)施工段；待全部筑壩區(qū)域完成施工后，先關(guān)閉礦漿閥門，使用清水將系統(tǒng)沖洗干凈后再關(guān)閉系統(tǒng)。