492 工程科学学报，第43卷，第4期 的尾矿试样的贯入阻力(214kPa),增长率分别为 136、277和466kPa.其增长率依次为63.86%、29.44% 3.3%、13.55%和29.44%.由图8可知，在喷洒量 和86.4%.为此选取CaC12试剂喷洒量为4.5Lm2 相同的情况下，试剂浓度越大，尾矿试样的贯入阻 综上，针对抑尘剂对尾矿表面结壳抗破坏性 力读数越大，即尾矿结壳的抗破坏性越好。为此， 能，优选的卤化物抑尘剂为浓度是50gL,喷洒 选取浓度为50gL的CaCl2试剂为尾矿结壳抗破 量为4.5Lm2的CaCl2试剂 坏性试剂 3.2.2高分子材料抑尘剂对尾矿表面结壳抗破坏 尾矿结壳的抗破坏性还与试剂喷洒量有较大 性能的影响 关系.以浓度为50gL的CaCl2试剂为例，对比 喷洒高分子材料的尾矿试样贯入实验结果如 图8(a)、8(b)和8(c).从图中可以看出，只喷酒水 图9所示.从总体上来看喷洒高分子材料的尾矿 (浓度为0gL)的尾矿试样在三种喷洒量下的贯 试样贯入阻力小于只喷洒水（浓度为0）的尾矿试 入阻力读数依次为83、214和250kPa.而喷洒量 样.3种高分子材料中，贯入阻力较大的是聚丙烯 分别为1.5、3.0和4.5Lm2的尾矿试样（喷洒浓度 酰胺，为此，选取聚丙烯酰胺作为高分子材料中用 为50gL的CaCl2试剂)的贯入阻力读数依次为 于尾矿试样结壳抗破坏性能的试剂 130 220 260 (a) (b) (c) 兰120 210 -Water 250 -Polvvinvl alcobol 200 Calcium lignosulfonate Polyacrylamide 240 190 90 80 70 150 200 0.1 0.3 0.5 0.1 0.3 0.5 0.1 0.3 0.5 Dust suppressant concentration/(gL-) Dust suppressant concentration/(g-L-) Dust suppressant concentration/(gL-) 图9喷洒3种高分子抑尘剂溶液后的表面贯入阻力的测试结果.(a)喷洒量为1.5Lm2:(b)喷洒量为3.0Lm子：(c)喷洒量为4.5Lm2 Fig.9 Test results of surface penetration resistance after spraying with three kinds of polymer dust-inhibitor solution:(a)spraying amount of 1.5 Lm, (b)spraying amount of 3.0 Lm (c)spraying amount of 4.5 Lm 试剂浓度对尾矿结壳抗破坏性能依然有影 能远不如喷洒卤化物试剂的.以聚丙烯酰胺和 响，以图9(b)为例，对于聚丙烯酰胺试剂来说，随 CaCl2作为比较对象进行对比分析，对比结果如表4 着浓度的增加，其贯入阻力越来越接近喷洒水（浓 所示 度为0)的尾矿试样的贯入阻力，可见浓度因素的 表4CaCl2与聚丙烯酰胺试样贯入阻力对比 影响效果还在.为此，对于浓度而言，依然选取浓 Table 4 Comparison of penetration resistances of CaCl and 度为0.5gL的聚丙烯酰胺试剂作为尾矿试样结 polyacrylamide samples 壳抗破坏性能的试剂 Concentration Spraving amount/Penetration Reagent name (gL) (Lm) resistance/kPa 尾矿试样的结壳抗破坏性与高分子试剂的喷 Water 0 4.5 250 洒量仍有关系，以浓度为0.5gL聚丙烯酰胺试 CaCl 50 4.5 466 剂为例，喷洒量分别为1.5、3.0和4.5Lm2时，喷 Polyacrylamide 0.5 4.5 248 洒聚丙烯酰胺的贯入阻力读数依次为120、212和 248kPa.为此，确定聚丙烯酰胺试剂的喷洒量为 以喷洒水（浓度为0gL)为界线，对于卤化物 4.5Lm2 CaCl2试剂而言，由于其加入量较多（浓度50gL), 综上，针对抑尘剂对尾矿表面结壳抗破坏性 且喷洒量增加，使得CaCl2试剂可以深入较深部的 能，优选的高分子材料试剂为浓度是0.5gL,喷 尾矿中，形成更厚的结壳层，使得贯入阻力变大 洒量是4.5Lm2的聚丙烯酰胺试剂. 聚丙烯酰胺试剂喷洒于尾矿表面后，尾矿结 3.2.3喷洒两类化学试剂的尾矿表面抗破坏性能 壳的抗破坏性不如只喷洒水的尾矿试样.究其原 对比分析 因，初步分析是由于聚丙烯酰胺试剂的质量浓度 从两类化学试剂加入尾矿试样的贯入试验结 较小.虽然高分子材料具有较长的长链结构，但是 果来看，喷洒高分子试剂的尾矿的结壳抗破坏性 由于质量浓度较小，对于下部的尾矿起不到较好的尾矿试样的贯入阻力（214 kPa），增长率分别为 3.3 %、13.55 % 和 29.44 %. 由图 8 可知，在喷洒量 相同的情况下，试剂浓度越大，尾矿试样的贯入阻 力读数越大，即尾矿结壳的抗破坏性越好. 为此， 选取浓度为 50 g·L−1 的 CaCl2 试剂为尾矿结壳抗破 坏性试剂. 尾矿结壳的抗破坏性还与试剂喷洒量有较大 关系. 以浓度为 50 g·L−1 的 CaCl2 试剂为例，对比 图 8（a）、8（b）和 8（c），从图中可以看出，只喷洒水 （浓度为 0 g·L−1）的尾矿试样在三种喷洒量下的贯 入阻力读数依次为 83、214 和 250 kPa. 而喷洒量 分别为 1.5、3.0 和 4.5 L·m−2 的尾矿试样（喷洒浓度 为 50 g·L−1 的 CaCl2 试剂）的贯入阻力读数依次为 136、277 和466 kPa. 其增长率依次为63.86%、29.44% 和 86.4%. 为此选取 CaCl2 试剂喷洒量为 4.5 L·m−2 . 综上，针对抑尘剂对尾矿表面结壳抗破坏性 能，优选的卤化物抑尘剂为浓度是 50 g·L−1，喷洒 量为 4.5 L·m−2 的 CaCl2 试剂. 3.2.2    高分子材料抑尘剂对尾矿表面结壳抗破坏 性能的影响 喷洒高分子材料的尾矿试样贯入实验结果如 图 9 所示. 从总体上来看喷洒高分子材料的尾矿 试样贯入阻力小于只喷洒水（浓度为 0）的尾矿试 样. 3 种高分子材料中，贯入阻力较大的是聚丙烯 酰胺，为此，选取聚丙烯酰胺作为高分子材料中用 于尾矿试样结壳抗破坏性能的试剂. 70 80 90 100 110 120 130 0.3 0.5 Penetration resistance/kPa Dust suppressant concentration/(g·L−1) 0.1 (a) Water Polyvinyl alcohol Calcium lignosulfonate Polyacrylamide 150 160 170 180 190 200 210 220 0.3 0.5 Penetration resistance/kPa Dust suppressant concentration/(g·L−1) 0.1 (b) Water Polyvinyl alcohol Calcium lignosulfonate Polyacrylamide 200 210 220 230 240 250 260 0.3 0.5 Penetration resistance/kPa Dust suppressant concentration/(g·L−1) 0.1 (c) Water Polyvinyl alcohol Calcium lignosulfonate Polyacrylamide 图 9    喷洒 3 种高分子抑尘剂溶液后的表面贯入阻力的测试结果. （a）喷洒量为 1.5 L·m−2；（b）喷洒量为 3.0 L·m−2；（c）喷洒量为 4.5 L·m−2 Fig.9    Test results of surface penetration resistance after spraying with three kinds of polymer dust-inhibitor solution: (a) spraying amount of 1.5 L·m−2; (b) spraying amount of 3.0 L·m−2; (c) spraying amount of 4.5 L·m−2 试剂浓度对尾矿结壳抗破坏性能依然有影 响，以图 9（b）为例，对于聚丙烯酰胺试剂来说，随 着浓度的增加，其贯入阻力越来越接近喷洒水（浓 度为 0）的尾矿试样的贯入阻力，可见浓度因素的 影响效果还在. 为此，对于浓度而言，依然选取浓 度为 0.5 g·L−1 的聚丙烯酰胺试剂作为尾矿试样结 壳抗破坏性能的试剂. 尾矿试样的结壳抗破坏性与高分子试剂的喷 洒量仍有关系，以浓度为 0.5 g·L−1 聚丙烯酰胺试 剂为例，喷洒量分别为 1.5、3.0 和 4.5 L·m−2 时，喷 洒聚丙烯酰胺的贯入阻力读数依次为 120、212 和 248 kPa. 为此，确定聚丙烯酰胺试剂的喷洒量为 4.5 L·m−2 . 综上，针对抑尘剂对尾矿表面结壳抗破坏性 能，优选的高分子材料试剂为浓度是 0.5 g·L−1，喷 洒量是 4.5 L·m−2 的聚丙烯酰胺试剂. 3.2.3    喷洒两类化学试剂的尾矿表面抗破坏性能 对比分析 从两类化学试剂加入尾矿试样的贯入试验结 果来看，喷洒高分子试剂的尾矿的结壳抗破坏性 能远不如喷洒卤化物试剂的. 以聚丙烯酰胺和 CaCl2 作为比较对象进行对比分析，对比结果如表 4 所示. 表 4  CaCl2 与聚丙烯酰胺试样贯入阻力对比 Table  4    Comparison  of  penetration  resistances  of  CaCl2 and polyacrylamide samples Reagent name Concentration / (g·L−1) Spraying amount / (L·m−2) Penetration resistance / kPa Water 0 4.5 250 CaCl2 50 4.5 466 Polyacrylamide 0.5 4.5 248 以喷洒水（浓度为 0 g·L−1）为界线，对于卤化物 CaCl2 试剂而言，由于其加入量较多（浓度 50 g·L−1）， 且喷洒量增加，使得 CaCl2 试剂可以深入较深部的 尾矿中，形成更厚的结壳层，使得贯入阻力变大. 聚丙烯酰胺试剂喷洒于尾矿表面后，尾矿结 壳的抗破坏性不如只喷洒水的尾矿试样. 究其原 因，初步分析是由于聚丙烯酰胺试剂的质量浓度 较小. 虽然高分子材料具有较长的长链结构，但是 由于质量浓度较小，对于下部的尾矿起不到较好 · 492 · 工程科学学报，第 43 卷，第 4 期