Estudo das características de resistência e características de espessamento de

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 8361 (2023) Citar este artigo

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Para algumas minas novas, a taxa de utilização de rejeitos não é satisfatória ao usar rejeitos não classificados como agregado de aterro para aterro cimentado. Ao mesmo tempo, com o progresso da tecnologia de processamento mineral, os rejeitos descarregados pelo concentrador tornam-se gradativamente mais finos. Portanto, o preenchimento cimentado com rejeitos de granulação fina como agregado se tornará a direção de desenvolvimento da tecnologia de preenchimento no futuro. Neste artigo, a viabilidade do aterro de rejeitos de partículas finas é estudada tomando os rejeitos de partículas de malha 200 como agregado na mina de ouro de Shaling. O cálculo mostra que a taxa de utilização de rejeitos é aumentada de 45,1% para 90,3% usando rejeitos de malha 200 como agregado de preenchimento. O método de projeto composto central de superfície de resposta (RSM-CCD) foi usado para estudar a resistência do aterro com material cimentício ativado por álcali como aglutinante, tomando a concentração de massa da pasta de aterro e a relação areia-aglutinante como fatores de entrada. Os resultados mostram que a resistência de 28 dias do aterro com rejeitos de granulação fina como agregado de enchimento pode chegar a 5,41 MPa quando a relação areia-aglutinante é 4, o que pode atender totalmente às necessidades da mina para a resistência do aterro. O teste de espessamento de rejeitos de partículas finas de malha 200 foi realizado por teste de concentração limite estático e teste de espessamento dinâmico. No caso da adição de 35 g/t de floculante não iônico BASF 6920, a concentração de 64,74% de reboco pode chegar a 67,71% após 2 h de espessamento estático, e a concentração pode chegar a 69,62% após 2 h de espessamento estático. A velocidade de alimentação do espessador deve ser controlada entre 0,4 e 0,59 t/(m2 h). Nesse caso, a concentração do espessante no subfluxo é relativamente alta, que é de 64,92 a 65,78%, e o conteúdo sólido da água do transbordamento é inferior a 164 ppm. O processo convencional de espessamento de rejeitos completos foi aprimorado usando o projeto de espessador de cone profundo de alta eficiência e silo de areia vertical. A viabilidade de rejeitos de granulação fina como agregado de enchimento foi demonstrada pela combinação do teste de taxa de enchimento de rejeitos de granulação fina, os dados do teste de espessamento e o processo de espessamento aprimorado. Os resultados da pesquisa podem fornecer referência para outras minas usarem rejeitos de granulação fina como agregado de enchimento para projetar o sistema de enchimento.

Rejeitos são resíduos sólidos industriais gerados durante o desenvolvimento e utilização de recursos minerais, que são armazenados principalmente na superfície na forma de reservatórios de rejeitos1. A existência do reservatório de rejeitos, embora ocupe uma grande quantidade de recursos terrestres, os agentes químicos residuais, íons de metais pesados ​​livres e poluentes produzidos após o intemperismo nos rejeitos se infiltrarão no subsolo com o fluxo de água, causando poluição no solo e nas águas subterrâneas recursos2,3. Os rejeitos secos de granulação fina no reservatório de rejeitos são fáceis de causar poluição por poeira ao encontrar tempo ventoso, o que afeta seriamente a ordem de vida normal dos residentes ao redor4,5. Ao mesmo tempo, com o acúmulo contínuo de rejeitos no reservatório de rejeitos, é fácil causar desastres geológicos, como fluxo de detritos e inundações repentinas devido ao rompimento da barragem do reservatório de rejeitos6,7. A existência de reservatório de rejeitos representa uma ameaça potencial ao meio ambiente ao redor e à vida das pessoas. O método de mineração de preenchimento consiste em aterrar a área minerada com rejeitos produzidos pelo processamento mineral suplementado por cimento e água. Ele pode não apenas reduzir a descarga de rejeitos e controlar a pressão do local de mineração, mas também prevenir o afundamento da superfície e melhorar a taxa de recuperação do minério8,9. Devido às características acima, o método de mineração de preenchimento tornou-se o método de mineração preferido para a construção de minas verdes10. A proporção e a concentração do aterro e a seleção do agregado de preenchimento determinam a resistência do aterro11,12. Por esta razão, alguns pesquisadores13 estabeleceram um modelo de previsão de força de aterro usando rede neural BP e otimizaram sua proporção com base nos resultados do teste físico interno e teste de proporção de partículas de rejeitos14. Wen et al.15 usaram rejeitos não classificados como agregado de enchimento e introduziram um sistema de avaliação abrangente difuso para obter a proporção ideal de pasta de enchimento. Wu et al.16 estudaram a proporção de materiais cimentícios de rejeitos inteiros por meio de teste ortogonal e estabeleceram um modelo de previsão de regressão de aterro. Com base no método de análise de superfície de resposta, Fu et al.17 estudaram a influência da fração de massa da pasta de enchimento, dosagem de ligante e taxa de agregado de enchimento na resistência do aterro em diferentes idades.