D0L:10.13374.issn1001-053x.2011.06.008 第33卷第6期 北京科技大学学报 Vol.33 No.6 2011年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun.2011 全尾砂浓密特性研究及其在浓密机设计中的应用 王洪江)☒陈琴瑞》 吴爱祥) 翟永刚”张新普) 1)北京科技大学土木与环境工程学院，北京1000832)云南铜业集团迪庆矿业公司，迪庆674400 ☒通信作者，E-mail:wanghj1988@126.com 摘要在实验装置中添加了转子导流系统，使模型装置更接近于现场高效浓密机.采用均匀设计方法，以单位面积固体处 理量和底流体积分数作为尾砂浓密效果的评价指标，考察各因素对尾砂浓密效果的影响.结果表明：单位面积固体处理量与 絮凝剂单耗正相关，最佳入料体积分数为6.56%；底流体积分数与入料体积分数、停留时间和絮凝剂单耗均正相关.最后通过 凯奇沉降模型对沉降曲线进行分析，速度限制层一般为过渡区与压缩区的交界处，根据实验结果和尾砂日处理量计算得出浓 密机的最小直径为14m. 关键词尾砂：絮凝沉降；均匀设计：浓密机 分类号TD926.4 Study on the thickening properties of unclassified tailings and its application to thickener design WANG Hong-jiang”☒，CHEN Qin--ui”,WUAi-iang',ZHAI Yong-gang》,ZHANG Xin-pu》 1)School of Civil and Environmental Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)Diqing Mining Company of Yunnan Copper Corporation,Diqing 674400,China Corresponding author,E-mail:wanghj1988@126.com ABSTRACT A rotor was added to the experimental apparatus,making the apparatus more similar to an in-situ high-capacity thicken- er.With solid handling capacity per unit area and underflow volume concentration as two evaluating indicators of tailings thickening effect,the influence of some factors on tailings thickening effect was investigated using a uniform design method.It is shown that there is a positive correlation between the solid handling capacity per unit area and the flocculant's dosage,and the best feed volume concen- tration is 6.56%.The underflow volume concentration is of positive correlation with feed volume concentration,residence time and the flocculant's dosage,respectively.Through analyzing the settlement curve with a Cage settlement model,it is concluded that the speed limit layer is typically the separate layer of the transition region and the compression region.Based on experimental results and tailings handling capacity daily,the minimum diameter of a thickener is 14m. KEY WORDS tailings;flocculation settling:uniform design;thickeners 音体充填是一种新型的矿山充填技术，与传统 增大颗粒的团聚粒径，从而实现液固体系的快速分 的水力充填相比，膏体充填料浆不沉淀、不离析和不 离-).在模拟尾矿浓密的室内实验中，大多数采用 分层，且采场脱水量少，充填质量高，是充填技术的 量筒装置的静置沉降s-0,模型与现场具有耙架装 主要发展方向口.在音体充填料制备工艺中全尾砂 置的高效浓密机相差甚远，压缩效果差，底流浓度 的脱水浓缩是关键点和难点回.单纯靠自然沉降速 低，对现场浓密效果指导意义不大：同时在评价浓密 度较慢，因此根据尾矿沉降特点，添加絮凝剂来提高 效果时，大多数采用沉降速度这一指标，而沉降速度 沉降速度).絮凝剂分为无机絮凝剂和高分子絮凝 反映不出浓密机的处理能力.因此有必要在实验装 剂两大类，主要通过静电中和、界面吸附架桥等方式 置和浓密效果评价指标上做出改进，以使模型更接 收稿日期：2010-06-04 基金项目：长江学者和创新团队发展计划资助项目(No.RT0950):新世纪优秀人才支持计划资助项目(No.NECT-O7O070)第 33 卷 第 6 期 2011 年 6 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 33 No． 6 Jun． 2011 全尾砂浓密特性研究及其在浓密机设计中的应用 王洪江1) 陈琴瑞1) 吴爱祥1) 翟永刚1) 张新普2) 1) 北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083 2) 云南铜业集团迪庆矿业公司，迪庆 674400 通信作者，E-mail: wanghj1988@ 126． com 摘 要 在实验装置中添加了转子导流系统，使模型装置更接近于现场高效浓密机． 采用均匀设计方法，以单位面积固体处 理量和底流体积分数作为尾砂浓密效果的评价指标，考察各因素对尾砂浓密效果的影响． 结果表明: 单位面积固体处理量与 絮凝剂单耗正相关，最佳入料体积分数为 6. 56% ; 底流体积分数与入料体积分数、停留时间和絮凝剂单耗均正相关． 最后通过 凯奇沉降模型对沉降曲线进行分析，速度限制层一般为过渡区与压缩区的交界处，根据实验结果和尾砂日处理量计算得出浓 密机的最小直径为 14 m． 关键词 尾砂; 絮凝沉降; 均匀设计; 浓密机 分类号 TD926. 4 Study on the thickening properties of unclassified tailings and its application to thickener design WANG Hong-jiang1) ，CHEN Qin-rui 1) ，WU Ai-xiang1) ，ZHAI Yong-gang1) ，ZHANG Xin-pu2) 1) School of Civil and Environmental Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China 2) Diqing Mining Company of Yunnan Copper Corporation，Diqing 674400，China Corresponding author，E-mail: wanghj1988@ 126． com ABSTRACT A rotor was added to the experimental apparatus，making the apparatus more similar to an in-situ high-capacity thicken￾er． With solid handling capacity per unit area and underflow volume concentration as two evaluating indicators of tailings thickening effect，the influence of some factors on tailings thickening effect was investigated using a uniform design method． It is shown that there is a positive correlation between the solid handling capacity per unit area and the flocculant’s dosage，and the best feed volume concen￾tration is 6. 56% ． The underflow volume concentration is of positive correlation with feed volume concentration，residence time and the flocculant’s dosage，respectively． Through analyzing the settlement curve with a Cage settlement model，it is concluded that the speed limit layer is typically the separate layer of the transition region and the compression region． Based on experimental results and tailings handling capacity daily，the minimum diameter of a thickener is 14 m． KEY WORDS tailings; flocculation settling; uniform design; thickeners 收稿日期: 2010--06--04 基金项目: 长江学者和创新团队发展计划资助项目( No． IRT0950) ; 新世纪优秀人才支持计划资助项目( No． NECT--07--0070) 膏体充填是一种新型的矿山充填技术，与传统 的水力充填相比，膏体充填料浆不沉淀、不离析和不 分层，且采场脱水量少，充填质量高，是充填技术的 主要发展方向［1］． 在膏体充填料制备工艺中全尾砂 的脱水浓缩是关键点和难点［2］． 单纯靠自然沉降速 度较慢，因此根据尾矿沉降特点，添加絮凝剂来提高 沉降速度［3］． 絮凝剂分为无机絮凝剂和高分子絮凝 剂两大类，主要通过静电中和、界面吸附架桥等方式 增大颗粒的团聚粒径，从而实现液固体系的快速分 离［4--7］． 在模拟尾矿浓密的室内实验中，大多数采用 量筒装置的静置沉降［8--10］，模型与现场具有耙架装 置的高效浓密机相差甚远，压缩效果差，底流浓度 低，对现场浓密效果指导意义不大; 同时在评价浓密 效果时，大多数采用沉降速度这一指标，而沉降速度 反映不出浓密机的处理能力． 因此有必要在实验装 置和浓密效果评价指标上做出改进，以使模型更接 DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2011.06.008