·156· 工程科学学报，第40卷，第2期 层高度，m 均与实验实测散点图基本吻合.在连续动态压密过 根据上述关系式，以泥层高度为自变量，绘制出 程中，底流浓度与泥层高度呈现正相关关系，特别是 不同条件下的底流浓度模型曲线，并与实验测得的 在给料量小于排料量的条件下，在t>50min时，随 底流浓度进行对比.由图6可知，在尾矿非连续/连 着泥层高度的不断下降，底流浓度的下降趋势仍沿 续动态浓密实验中，给料量大于、等于和小于排料量 着理论推导曲线附近波动，进一步验证数学模型的 三种情况下，底流浓度随泥层高度变化的数学模型 合理性 70 6 65(a 60 6 5 50 50 4 40 35 35 30 ● 25 20 20 15 一数学模型曲线 10 ·实验实测散点 10 一数学模型曲线 5 。实验实测散点 0.1 0.20.30.40.50.60.70.80.9 0.1 0.2 0.30.40.5 0.60.7 泥层高度/m 泥层高度m 65 60 55 0 45 0 2 15 0 一数学模型曲线 。实验实测散点 0.10.2 0.304 0.50.60.7 泥层高度m 图6底流浓度数学模型与实测底流浓度对比.(a)Q,=56ml·mim1；(b)Q2=78ml·min1:(c)Q3=100mL·mim1 Fig.6 Comparison of the theoretic underflow concentration and measured underflow concentration:(a)O =56 mL.min;(b)02 =78 mL. min-1;(c)03 =100 mL.min-1 2.3模型机理分析 深锥浓密机的底流压缩层由尾矿颗粒及存在于 其孔隙间的水构成.在不同泥层高度的作用下，尾 矿颗粒受到压力而产生相对移动，使得颗粒之间重 新排列，孔隙变小，孔隙间的水被排出，从而提高了 底流浓度. 根据上述数学模型及相关实验曲线，可将膏体 浓密过程分为3个阶段，如图7所示 (1)显著浓密阶段AB:该阶段内，由于泥层高 度较低，底流中的尾矿颗粒受力不大，尾矿颗粒以松 泥层高度m 散的简单立体结构存在.且在尾矿颗粒间存在大量 图7基于泥层高度的深锥浓密机底流浓度模型曲线 自由水，起到了很好的缓冲作用，底流压缩层受到的 Fig.7 Mathematical model of underflow concentration based on sludge height in a deep-cone thickener 压力全部用于排出尾矿颗粒间的自由水，所以随着 泥层高度的增加，泥层压强的增大，浓密机底流浓度 (2)衰减浓密阶段BC:该阶段内，泥层已经达 明显增大. 到一定高度，尾矿颗粒间的绝大部分自由水已被排工程科学学报,第 40 卷,第 2 期 层高度,m. 根据上述关系式,以泥层高度为自变量,绘制出 不同条件下的底流浓度模型曲线,并与实验测得的 底流浓度进行对比. 由图 6 可知,在尾矿非连续/ 连 续动态浓密实验中,给料量大于、等于和小于排料量 三种情况下,底流浓度随泥层高度变化的数学模型 均与实验实测散点图基本吻合. 在连续动态压密过 程中,底流浓度与泥层高度呈现正相关关系,特别是 在给料量小于排料量的条件下,在 t > 50 min 时,随 着泥层高度的不断下降,底流浓度的下降趋势仍沿 着理论推导曲线附近波动,进一步验证数学模型的 合理性. 图 6 底流浓度数学模型与实测底流浓度对比 郾 (a) Q1 = 56 mL·min - 1 ; (b) Q2 = 78 mL·min - 1 ; (c) Q3 = 100 mL·min - 1 Fig. 6 Comparison of the theoretic underflow concentration and measured underflow concentration: ( a) Q1 = 56 mL·min - 1 ; ( b) Q2 = 78 mL· min - 1 ; (c) Q3 = 100 mL·min - 1 2郾 3 模型机理分析 深锥浓密机的底流压缩层由尾矿颗粒及存在于 其孔隙间的水构成. 在不同泥层高度的作用下,尾 矿颗粒受到压力而产生相对移动,使得颗粒之间重 新排列,孔隙变小,孔隙间的水被排出,从而提高了 底流浓度. 根据上述数学模型及相关实验曲线,可将膏体 浓密过程分为 3 个阶段,如图 7 所示. (1)显著浓密阶段 AB:该阶段内,由于泥层高 度较低,底流中的尾矿颗粒受力不大,尾矿颗粒以松 散的简单立体结构存在. 且在尾矿颗粒间存在大量 自由水,起到了很好的缓冲作用,底流压缩层受到的 压力全部用于排出尾矿颗粒间的自由水,所以随着 泥层高度的增加,泥层压强的增大,浓密机底流浓度 明显增大. 图 7 基于泥层高度的深锥浓密机底流浓度模型曲线 Fig. 7 Mathematical model of underflow concentration based on sludge height in a deep鄄cone thickener (2) 衰减浓密阶段 BC:该阶段内,泥层已经达 到一定高度,尾矿颗粒间的绝大部分自由水已被排 ·156·