·1170· 工程科学学报，第40卷，第10期 1.2实验方案及参数 100 量一tailings-.】 (1)同一全尾砂不同级配流变实验 一tailings--2 实验目的是研究同一种材料在不同级配条件下 ◆一tailings-3 80 7一tailings--4 对流变参数的影响作用.将镍矿全尾砂通过制样机 tailings-5 分别研磨0、2、5、20和40s制备出不同粒级的尾砂 60 试样，分别命名为tailings-l、tailings-2、tailings-3、tail- ings4和tailings-5,如图2所示.通过探索实验，确 定本项实验理想膏体中固相质量分数为69%，灰砂 比（质量比）为1：12.该配比对应的坍落度为24.5 cm,流动性能良好. 10 100 (2)相似密度全尾膏体流变实验 粒径μm 实验目的是研究相似粒级组成的情况下尾砂密 图2不同研磨时间的全尾砂粒级曲线 Fig.2 GSD curves of paste materials for different grinding times 度对流变特征的影响.实验分别从镍矿、铁矿和铜 矿选取全尾砂，分别命名为tailings-a、tailings-b和 尾砂的主要参数及质量分数设置方案如表2所示 tailings-c.为保证粒级组成的相似性，对三种尾砂进 质量分数的设定目标是选取一系列不同固体含量的 行了研磨处理.膏体配置方案为灰砂比1：12.三种 料浆进而得到流变参数随质量分数变化的曲线. 表2尾砂基本参数与膏体配比方案 Table 2 Basic parameters of tailings and the paste preparation scheme -20μm颗粒的 -37μm颗粒的 -74m颗粒的 密度/ 尾砂试样 质量分数设置/% 质量分数/% 质量分数/% 质量分数/% (tm3) tailings-a 34.4 48.9 70.8 2.852 67.68.69,70.71 tailings-b 21.7 40.3 70.3 2.988 66.68,70,72,74 tailings-c 33.1 41.9 54.9 3.14 68,70,72,74,76 (3)浓度和灰砂比双因素流变实验 平，灰砂比（质量比）有1：2、1：4、1：6、1：12和1：20 实验目的是研究不同灰砂比条件下浓度特性、 五个水平，采用全面实验法，共30组.采用控制剪 级配特性和密度特性对流变参数的影响.采用镍矿 切速率法进行测试.采用15s的恒定剪切速率预 全尾砂和P.042.5水泥，设定实验料浆中固相的质 剪切20s后静置10s,然后剪切速率由0上行增至 量分数66%、67%、68%、69%、70%和71%六个水 180s1.流变程序如图3所示. , 预剪切 上行剪切 20 210 时间s 图3流变仪(a)与测试程序(b) Fig.3 Photo of theometer (a)and test program (b) 2结果与讨论 体积分数超过一定限度后，屈服应力ī。迅速呈指数 增加.材料的这种随含量变化的特性，使料浆在低 2.1浓度对屈服应力的影响 含量时极易分层离析，在高含量时又迅速稠化，失去 从图4(a)看出，单一材料制备成的料浆，料浆 流动性.只有在一定较窄的含量范围，才能制备出工程科学学报,第 40 卷,第 10 期 1郾 2 实验方案及参数 (1)同一全尾砂不同级配流变实验. 实验目的是研究同一种材料在不同级配条件下 对流变参数的影响作用. 将镍矿全尾砂通过制样机 分别研磨 0、2、5、20 和 40 s 制备出不同粒级的尾砂 试样,分别命名为 tailings鄄1、tailings鄄2、tailings鄄3、tail鄄 ings鄄4 和 tailings鄄5,如图 2 所示. 通过探索实验,确 定本项实验理想膏体中固相质量分数为 69% ,灰砂 比(质量比)为 1颐 12. 该配比对应的坍落度为 24郾 5 cm,流动性能良好. (2)相似密度全尾膏体流变实验. 实验目的是研究相似粒级组成的情况下尾砂密 度对流变特征的影响. 实验分别从镍矿、铁矿和铜 矿选取全尾砂,分别命名为 tailings鄄a、 tailings鄄b 和 tailings鄄c. 为保证粒级组成的相似性,对三种尾砂进 行了研磨处理. 膏体配置方案为灰砂比 1颐 12. 三种 图 2 不同研磨时间的全尾砂粒级曲线 Fig. 2 GSD curves of paste materials for different grinding times 尾砂的主要参数及质量分数设置方案如表 2 所示. 质量分数的设定目标是选取一系列不同固体含量的 料浆进而得到流变参数随质量分数变化的曲线. 表 2 尾砂基本参数与膏体配比方案 Table 2 Basic parameters of tailings and the paste preparation scheme 尾砂试样 - 20 滋m 颗粒的 质量分数/ % - 37 滋m 颗粒的 质量分数/ % - 74 滋m 颗粒的 质量分数/ % 密度/ (t·m - 3 ) 质量分数设置/ % tailings鄄a 34郾 4 48郾 9 70郾 8 2郾 852 67,68,69,70,71 tailings鄄b 21郾 7 40郾 3 70郾 3 2郾 988 66,68,70,72,74 tailings鄄c 33郾 1 41郾 9 54郾 9 3郾 14 68,70,72,74,76 (3)浓度和灰砂比双因素流变实验. 实验目的是研究不同灰砂比条件下浓度特性、 级配特性和密度特性对流变参数的影响. 采用镍矿 全尾砂和 P郾 O42郾 5 水泥,设定实验料浆中固相的质 量分数 66% 、67% 、68% 、69% 、70% 和 71% 六个水 平,灰砂比(质量比)有 1颐 2、1颐 4、1颐 6、1颐 12 和 1颐 20 五个水平,采用全面实验法,共 30 组. 采用控制剪 切速率法进行测试. 采用 15 s - 1的恒定剪切速率预 剪切 20 s 后静置 10 s,然后剪切速率由 0 上行增至 180 s - 1 . 流变程序如图 3 所示. 图 3 流变仪(a)与测试程序(b) Fig. 3 Photo of rheometer (a) and test program (b) 2 结果与讨论 2郾 1 浓度对屈服应力的影响 从图 4(a)看出,单一材料制备成的料浆,料浆 体积分数超过一定限度后,屈服应力 子0迅速呈指数 增加. 材料的这种随含量变化的特性,使料浆在低 含量时极易分层离析,在高含量时又迅速稠化,失去 流动性. 只有在一定较窄的含量范围,才能制备出 ·1170·