第6期 王洪江等：全尾砂浓密特性研究及其在浓密机设计中的应用 ·677 近于现场高效浓密机，同时评价指标能更好地反映 浓密效果和浓密机的处理能力 100 1实验装置及物料 0 60 本文在实验装置中添加耙架装置的模拟物一 转子，转速约为5r·min,在不搅起压缩层尾砂的 40 前提下，引导颗粒间的水向上析出，以达到更高的底 20 流体积分数.实验装置见图1.微电机通过减速器 带动转子转动，转速较慢，转子起导流作用，使压缩 10P D/um 层的水更容易溢出，从而密实性更好，底流体积分数 更高.量筒体积为2000mL,横截面积为47.62cm2. 图2全尾砂粒级组成曲线 Fig.2 The curve of unclassified tailings grain size 线图上表现为一条斜直线，如图3中AB段；在过渡 区，沉降速度逐渐下降，在沉降曲线图上表现为向上 凹的曲线，如BC段：而压缩区，沉降速度基本不变， 在沉降曲线图上基本为一条水平直线，如CD段.在 实验过程中发现，除了量筒上部固液分离界面外，在 下部还有一个很明显的界面，是由于底部尾砂聚积， 浓度很大，颜色与上部相比较深，此界面为底部压缩 层界面.随着沉降过程的进行，上部固液分离界面 下降，下部压缩层界面上升，当两界面重合时，就进 入了压缩阶段 1一微电机：2一减速器：3一转子：4一量筒 图1实验装置 45 Fig.1 Experimental apparatus 40 实验物料为某铜矿浮选后的全尾矿，H值略大 于7，中性偏碱.全尾矿的物理特性见表1，粒级组 30 成见图2.从图2可知，尾矿中-20um占45%左 25 右，颗粒组成极细.经计算全尾砂的平均粒径约为 45μm.一般来说固体颗粒越细，所需絮凝剂单耗越 高，沉降速度和压缩性能越差，底流体积分数 15 越低 100150200250300 沉降时间 表1全尾砂的物理特性 Table 1 Physical properties of unclassified tailings 图3尾矿沉降曲线 Fig.3 Settlement curve 密度/(g'cm3) 容重/(tm3) 孔隙率/% 3.09 1.14 63.11 2.2浓密效果评价指标 2.2.1单位面积固体处理量 本实验选用三种絮凝剂，分别为Ciba公司的 单位面积固体处理量与入料体积分数和沉降速 E10,Nalco公司的83376和希涛公司的XT9020,均 度有关.沉降速度计算公式为 为白色粉末、阴离子型絮凝剂 dh (1) dt 2沉降过程分析及浓密效果评价指标 式中：v为沉降速度，cm·sl;dt为沉降时间，s;dH 2.1沉降过程分析 为沉降时间dt内的沉降高度，cm. 全尾砂沉降过程分为自由沉降区、过渡区和压 由于在沉降初期，固液分离界面不是很清晰，因 缩区.在自由沉降区，沉降速度基本相等，在沉降曲 此采用式(1)计算的沉降速度误差很大.对本实验第 6 期 王洪江等: 全尾砂浓密特性研究及其在浓密机设计中的应用 近于现场高效浓密机，同时评价指标能更好地反映 浓密效果和浓密机的处理能力． 1 实验装置及物料 本文在实验装置中添加耙架装置的模拟物——— 转子，转速约为 5 r·min － 1 ，在不搅起压缩层尾砂的 前提下，引导颗粒间的水向上析出，以达到更高的底 流体积分数． 实验装置见图 1． 微电机通过减速器 带动转子转动，转速较慢，转子起导流作用，使压缩 层的水更容易溢出，从而密实性更好，底流体积分数 更高． 量筒体积为 2 000 mL，横截面积为 47. 62 cm2 ． 1—微电机; 2—减速器; 3—转子; 4—量筒 图 1 实验装置 Fig． 1 Experimental apparatus 实验物料为某铜矿浮选后的全尾矿，pH 值略大 于 7，中性偏碱． 全尾矿的物理特性见表 1，粒级组 成见图 2． 从图 2 可知，尾矿中 － 20 μm 占 45% 左 右，颗粒组成极细． 经计算全尾砂的平均粒径约为 45 μm． 一般来说固体颗粒越细，所需絮凝剂单耗越 高，沉降速度和压缩性能越差，底 流 体 积 分 数 越低［11］． 表 1 全尾砂的物理特性 Table 1 Physical properties of unclassified tailings 密度/( g·cm － 3 ) 容重/( t·m － 3 ) 孔隙率/% 3. 09 1. 14 63. 11 本实验选用三种絮凝剂，分别为 Ciba 公司的 E10，Nalco 公司的 83376 和希涛公司的 XT9020，均 为白色粉末、阴离子型絮凝剂． 2 沉降过程分析及浓密效果评价指标 2. 1 沉降过程分析 全尾砂沉降过程分为自由沉降区、过渡区和压 缩区． 在自由沉降区，沉降速度基本相等，在沉降曲 图 2 全尾砂粒级组成曲线 Fig． 2 The curve of unclassified tailings grain size 线图上表现为一条斜直线，如图 3 中 AB 段; 在过渡 区，沉降速度逐渐下降，在沉降曲线图上表现为向上 凹的曲线，如 BC 段; 而压缩区，沉降速度基本不变， 在沉降曲线图上基本为一条水平直线，如 CD 段． 在 实验过程中发现，除了量筒上部固液分离界面外，在 下部还有一个很明显的界面，是由于底部尾砂聚积， 浓度很大，颜色与上部相比较深，此界面为底部压缩 层界面． 随着沉降过程的进行，上部固液分离界面 下降，下部压缩层界面上升，当两界面重合时，就进 入了压缩阶段． 图 3 尾矿沉降曲线 Fig． 3 Settlement curve 2. 2 浓密效果评价指标 2. 2. 1 单位面积固体处理量 单位面积固体处理量与入料体积分数和沉降速 度有关． 沉降速度计算公式为 v = dH dt ( 1) 式中: v 为沉降速度，cm·s － 1 ; dt 为沉降时间，s; dH 为沉降时间 dt 内的沉降高度，cm． 由于在沉降初期，固液分离界面不是很清晰，因 此采用式( 1) 计算的沉降速度误差很大． 对本实验 ·677·