李公成等：全尾砂无粑深锥稳态浓密性能分析 ·65. 10000 0.11 泥层高度 -I m ◆一固体通量 25 1000 -2m 0.09 一处理能力 一4m 120 100 8 m -9.5m 0.7 0 ◆11.5m 15 0.03 5 0.1 人料浓度 凝胶浓度 0.01 0.010 20 40 60 80 0 0 0.1 0.2 03 0.4 0.5 0.6 絮凝剂单耗(g) 底流中固相的体积分数 图7不同泥层高度固体处理能力随浓度变化规律 图9不同絮凝剂单耗下固体通量与处理能力变化 Fig.7 Relation between solids throughput and concentration for dif- Fig.9 Change in solids flux and throughput for different flocculant ferent mud heights dosages 度升高，关系曲线呈交汇-分离-交汇趋势，体积分 5结论 数<0.3时，关系曲线由交汇转向分离，絮凝剂添加 (1)结合沉降和压滤实验，引入Usher预测算 量不同引起絮团差异性大，对沉降区域浓密性能较 法，对某铜矿高体积质量全尾砂不同絮凝剂添加量 大：体积浓度≥0.3时，关系曲线由分离转向交汇， 下的浓密性能进行分析：絮凝剂单耗5、10、20、40和 絮团尺寸差异性受压力影响逐渐减小，对压密区域 80g·t-1对应连续网状结构形成体积分数分别为 浓密性能影响较小.同一浓度下，随絮凝剂单耗增 0.260、0.277、0.301、0.265和0.258，连续网状结构 加固体通量先升高后降低，单耗20gt时固体通量 形成浓度处对应的固体通量分别为0.056、0.052、 最大，表明该单耗下尾砂絮团渗透性能最好：同一固 0.103、0.060和0.078t-h-1.m-2 体通量下，随絮凝剂单耗增加浓度先升高后降低，单 (2)絮凝剂单耗20gt实验条件下，体积分数 耗20gt-1时浓度最大，表明该单耗下尾砂絮团压缩 在0.09~0.57范围内，固体通量为0.001~6.91t· 性能最好.与浓度-固体通量曲线对应，浓度与处理 h-1m-2:沉降区域，固体通量仅与浓度有关，不受 能力关系曲线呈交汇-分离-交汇趋势，此处不再 泥层高度影响：压密区域，同一浓度下，泥层越高固 赘述. 体通量越大，固体通量趋近于0时，浓度仅与泥层高 0 度有关：泥层高度≥8m时，浓度-固体通量曲线受 絮凝剂单耗 -5g1 高度影响较小 -10g11 -20gt (3)无耙深锥浓密模型各参数dmin、dmah.、h -40gt 和h,分别设置为2、14、3.5,0~12和14m,絮凝剂单 0.1 一80gt1 耗20gt1时，体积分数0.09~0.57范围内，浓密机 处理能力为0.013~1064.25th-1:当泥层高度≤ 0.01 3.5m时，浓度-处理能力曲线处于分离状态，同一 0.001 浓度下，泥层越高浓密机处理能力越大：当泥层高度 0 0.20.30.4 05 0.6 底流中固相的体积分数 ≥3.5m时，浓度-处理能力曲线与浓度-固体通量 图8泥层高度8m时不同絮凝剂单耗固体通量随浓度变化规律 曲线变化一致. Fig.8 Relation between solids flux and concentration for different flocculant dosages at a mud height of 8 m 参考文献 [1]Wu A X,Wang Y,Wang H J.Status and prospects of the paste 不同絮凝剂单耗下连续网状结构形成浓度处， backfill technology.Met Mine,2016(7):1 固体通量/固体处理能力变化曲线如图9所示，实验 (吴爱祥，王勇，王洪江.膏体充填技术现状及趋势.金属矿 范围内，曲线呈现无序性，絮凝剂单耗20g·t时，固 山，2016(7)：1) [2]Gao Z Y,Wu A X,Peng N B,et al.Research on the flocculation 体通量取得最大值0.103th-1m2,对应处理能力 settlement rules and parameters optimization of filling tailings.Met 为18.821th-1. Mine,2017(6):186李公成等: 全尾砂无耙深锥稳态浓密性能分析 图 7 不同泥层高度固体处理能力随浓度变化规律 Fig. 7 Relation between solids throughput and concentration for dif鄄 ferent mud heights 度升高,关系曲线呈交汇鄄鄄 分离鄄鄄 交汇趋势,体积分 数 < 0郾 3 时,关系曲线由交汇转向分离,絮凝剂添加 量不同引起絮团差异性大,对沉降区域浓密性能较 大;体积浓度逸0郾 3 时,关系曲线由分离转向交汇, 絮团尺寸差异性受压力影响逐渐减小,对压密区域 浓密性能影响较小. 同一浓度下,随絮凝剂单耗增 加固体通量先升高后降低,单耗20 g·t - 1时固体通量 最大,表明该单耗下尾砂絮团渗透性能最好;同一固 体通量下,随絮凝剂单耗增加浓度先升高后降低,单 耗20 g·t - 1时浓度最大,表明该单耗下尾砂絮团压缩 性能最好. 与浓度鄄鄄固体通量曲线对应,浓度与处理 能力关系曲线呈交汇鄄鄄 分离鄄鄄 交汇趋势,此处不再 赘述. 图 8 泥层高度 8 m 时不同絮凝剂单耗固体通量随浓度变化规律 Fig. 8 Relation between solids flux and concentration for different flocculant dosages at a mud height of 8 m 不同絮凝剂单耗下连续网状结构形成浓度处, 固体通量/ 固体处理能力变化曲线如图 9 所示,实验 范围内,曲线呈现无序性,絮凝剂单耗20 g·t - 1时,固 体通量取得最大值 0郾 103 t·h - 1·m - 2 ,对应处理能力 为 18郾 821 t·h - 1 . 图 9 不同絮凝剂单耗下固体通量与处理能力变化 Fig. 9 Change in solids flux and throughput for different flocculant dosages 5 结论 (1)结合沉降和压滤实验,引入 Usher 预测算 法,对某铜矿高体积质量全尾砂不同絮凝剂添加量 下的浓密性能进行分析;絮凝剂单耗 5、10、20、40 和 80 g·t - 1 对应连续网状结构形成体积分数分别为 0郾 260、0郾 277、0郾 301、0郾 265 和 0郾 258,连续网状结构 形成浓度处对应的固体通量分别为 0郾 056、0郾 052、 0郾 103、0郾 060 和 0郾 078 t·h - 1·m - 2 . (2)絮凝剂单耗 20 g·t - 1实验条件下,体积分数 在 0郾 09 ~ 0郾 57 范围内,固体通量为 0郾 001 ~ 6郾 91 t· h - 1·m - 2 ;沉降区域,固体通量仅与浓度有关,不受 泥层高度影响;压密区域,同一浓度下,泥层越高固 体通量越大,固体通量趋近于 0 时,浓度仅与泥层高 度有关;泥层高度逸8 m 时,浓度鄄鄄 固体通量曲线受 高度影响较小. (3)无耙深锥浓密模型各参数 dmin 、dmax、hc、hb 和 ht分别设置为 2、14、3郾 5、0 ~ 12 和 14 m,絮凝剂单 耗 20 g·t - 1时,体积分数 0郾 09 ~ 0郾 57 范围内,浓密机 处理能力为 0郾 013 ~ 1064郾 25 t·h - 1 ;当泥层高度臆 3郾 5 m 时,浓度鄄鄄 处理能力曲线处于分离状态,同一 浓度下,泥层越高浓密机处理能力越大;当泥层高度 逸3郾 5 m 时,浓度鄄鄄 处理能力曲线与浓度鄄鄄 固体通量 曲线变化一致. 参 考 文 献 [1] Wu A X, Wang Y, Wang H J. Status and prospects of the paste backfill technology. Met Mine, 2016(7): 1 (吴爱祥, 王勇, 王洪江. 膏体充填技术现状及趋势. 金属矿 山, 2016(7): 1) [2] Gao Z Y, Wu A X, Peng N B, et al. Research on the flocculation settlement rules and parameters optimization of filling tailings. Met Mine, 2017(6): 186 ·65·