金矿全尾砂浆动静态絮凝沉降规律研究

为获得山东某金矿全尾砂浆静态浓密沉降特性规律,首先采用室内试验对该矿全尾砂进行物理化学特性分析,在此基础上,以控制变量法开展絮凝剂选型试验,然后,以全尾砂浆质量浓度和絮凝剂单耗作为输入因子,固体通量值为响应,采用响应面中心复合设计法(RSMCCD),针对该矿全尾砂浆进行9组全尾砂浆静态浓密试验,根据试验结果建立响应曲面,对响应曲面参数进行可靠性分析。在静态浓密沉降试验基础上,对全尾砂浆进行浓密机动态絮凝沉降模拟试验。结果表明:以固体通量作为评价指标,全尾砂浆絮凝沉降过程,全尾砂浆质量浓度与絮凝剂单耗之间基本不存在交互作用,全尾砂浆质量浓度对固体通量值影响显著性水平高于絮凝剂单耗;当全尾砂浆质量浓度为14.7%和絮凝剂单耗为10.8 g/t时,响应曲面预测固体通量达到最大值为4.18(t/(h·m^(2))),与试验所测实际值误差小于3.5%;浓密机给料速度与底流浓度和屈服应力成负相关关系,与溢流水含固量成正相关关系。试验结果及动态沉降机理分析可为同类型矿山全尾砂浓密系统设计提供试验依据及理论指导。

基于H-B指数的谦比希铜矿全尾砂浆临界浓度确定

基于H-B流变模型预测谦比希铜矿全尾砂浆重力脱水极限浓度。利用桨式转子流变仪检测不同浓度浆体流变曲线,然后采用H-B模型回归浆体流变参数,最后分析得到流动指数n=1时的浆体浓度为极限浓度。结果表明,流动指数n值随浓度增大而单调减小;浓度为69%、70%左右时,n值最接近1,n=1时的回归浓度为69.11%;全尾砂浆脱水的工业预测值最大约为69%。

某矿全尾砂浆静态絮凝沉降试验研究

为获得某铅锌银矿全尾砂浆浓密参数,进行室内静态絮凝沉降试验,观察分析全尾砂絮凝沉降过程中沉降速度、极限浓度和上清液含固率变化。通过正交试验法及对试验数据的数值拟合,探究不同絮凝剂种类、絮凝剂单耗、絮凝剂溶液添加浓度、全尾砂浆浓度对该矿全尾砂絮凝沉降的影响。结果表明:该矿全尾砂砂浆最优浓度为25.162%,最适宜絮凝剂为1 200万分子量APAM,最佳絮凝剂溶液添加浓度为1.032‰,最佳絮凝剂单耗为37.925 g/t。实验为矿山全尾砂膏体制备提供技术参数。

不同剪切模式下的全尾砂浆触变特性研究

为了探究尾砂胶结充填料浆的触变特性,以某铁矿全尾砂为研究对象,测试充填料浆在恒定剪切模式、环形剪切模式和阶跃剪切模式下的流变参数变化规律。结果表明:恒定剪切模式下剪切应力与表观黏度都随着时间的增加逐渐下降直至趋于稳定,而随着剪切速率的升高,料浆的屈服应力逐渐升高且塑性黏度逐渐减小;循环剪切模式下无论剪切速率升高或是降低,剪切应力总体呈现下降趋势,而表观黏度变化规律则与剪切速率变化相反;阶跃剪切模式下随着剪切速率的突增,尾砂料浆会再次进入弹性变化阶段剪切应力与表观黏度皆有略微升高随后进入应力松弛阶段剪切应力及表观黏度逐渐降低。对尾砂料浆的触变性规律做出了一定的解释,对矿山现场管道输送提供一定的指导意义。

基于剪切应力变化量的全尾砂浆触变特性分析

为探究不同因素对全尾砂浆触变特性的影响规律,以某铁矿全尾砂为研究对象,展开全尾砂浆在不同条件下的恒定剪切试验,利用剪切应力变化量Δτ对触变特性进行定量描述,分析其变化规律。结果表明:质量浓度、温度、灰砂比、剪切速率等因素对全尾砂浆触变性均有一定影响,且其存在一定函数关系;质量浓度、剪切速率对触变性有促进作用,而温度、灰砂比的升高则降低其触变性;质量浓度低于62%时对触变性影响较小,高于62%时影响较大;高温环境会促进料浆内分子布朗运动,使絮网结构向液网结构转化,降低触变性;灰砂比降低,细颗粒增多,触变性增强,但存在一定极限,灰砂比小于1∶8后影响微弱;强剪切作用对料浆絮网结构破坏更加彻底,可有效增强料浆流动性。对全尾砂浆触变特性进行了一定解释,为矿山生产提供了一定参考意义。

速凝无脱水全尾砂浆的合成

速凝无脱水全尾砂胶结充填是目前新开发的一项充填技术。为便于进一步研究和开发该项技术,本文从速凝无脱水全尾砂浆体的组成材料、反应机理、合成配比设计、水化速度调节等几方面作了较详细的论述。

基于水分迁移的不同质量分数全尾砂浆浑液面沉降规律

全尾砂浆浓密是充填采矿的重要环节,而给料质量分数波动是影响料浆浓密效果的关键因素之一.此外,尾砂浓密过程中内部水分不断发生迁移变化,并受到给料质量分数和沉降时间的制约.本文基于全尾砂浆内部水分迁移变化探究全尾砂浆浑液面沉降特性.为此,针对不同给料质量分数的全尾砂浆开展了室内静态絮凝沉降、核磁共振(NMR)测试和现场工业试验.研究结果表明:全尾砂浆浑液面沉降效果与给料质量分数呈反比,沉降速度随着给料质量分数的增大而降低;给料质量分数和沉降时间显著影响全尾砂浆内部水分迁移变化,随着沉降时间由0.5 min延长至15 min,浑液面处全尾砂浆内部孔隙率减小,即总水分含量减少,表现为自由水含量减小,吸附水和絮团水含量增加,且随着给料质量分数的增加,吸附水、絮团水和自由水含量受沉降时间影响显著.全尾砂浆内部孔隙率、自由水与絮凝沉降浑液面高度存在较好的三次多项式函数关系,可根据水分迁移变化情况评判絮凝沉降效果.现场工业试验表明溢流水随着给料质量分数的增加而逐渐跑浑,当给料质量分数超过21%后,絮凝沉降效果立即变差,溢流水含固量迅速增加、浊度升至80~100 NTU.从砂浆内部水分迁移研究结果为尾砂絮凝沉降效果评估和絮凝沉降机理揭示提供一种新思路.

鞍钢矿山选矿全尾砂浆絮凝沉降试验与优化控制研究

选矿全尾砂浆浓密是全尾砂充填采矿中的重要环节,直接关系到充填生产能力和充填体质量。为了揭示砂浆浓度、絮凝剂选型与单耗、絮凝剂溶液浓度对砂浆沉降速度及底流矿浆浓度的影响规律,针对鞍钢矿山全尾砂浆开展了全尾砂浆絮凝沉淀对比试验研究。初选结果表明,添加絮凝剂对全尾砂浆溶液沉降速度影响显著,2~3 min内即可达到沉降临界点;针对鞍钢张家湾铁矿碱性全尾砂浆,阴离子型的聚丙烯酰胺类高分子絮凝剂效果最好。为了定量评价絮凝沉降速度,提出了从开始到沉降高度达到总沉降量80%时的平均速度来度量,并通过正交试验、极差分析和回归分析,建立底流矿浆浓度、沉降速度与影响因素的函数关系,并采用遗传算法进行多目标参数优化。研究结果表明,当给料浓度为19.21%、絮凝剂单耗为43.54 g/t、絮凝剂溶液的浓度为0.4%时,全尾砂浆的沉降速度最大,达到21.77 cm/min,底流矿浆浓度达到67.04%。该研究为鞍钢矿山全尾砂浆浓密设备选型与参数设计以及优化控制提供理论依据。

固液两相耦合条件下全尾砂连续沉降规律研究

针对江西某铅锌矿全尾砂难以浓缩的问题,研究探索添加絮凝剂提高其浓缩效果的可行性。对该全尾砂浆体分别进行固液两相耦合条件下静态和动态絮凝沉降正交试验,确定尾砂浆絮凝沉降规律,对絮凝剂选型、用量和给料速度等关键参数进行优化。结果表明:当给料速度由0.89 t(/m^2·h)减少至0.60 t(/m^2·h)时,溢流水固含量逐渐降低;当给料浓度为13.59%,AH-910-SH型絮凝剂浓度为20 g/t,给料速度为0.60 t(/m^2·h)时,底流浓度达到最大值72.82%,溢流水固含量为162.68×10^-6(<300×10^-6),絮凝沉降效果最佳。该试验为全尾砂快速沉降技术奠定了理论基础,同时为全尾砂高浓度充填方案选择提供了技术参考。

全尾砂胶结充填体抗压强度试验研究

以全尾砂浆和水泥试块为试验模型,进行胶结充填试验,分析出不同情况下充填体的抗压强度。对实验结果分析表明,在灰砂比和时期相同的条件下,重量浓度越高,充填体强度越高。