赵筠康等：常规肉化物和高分子材料抑制尾矿库扬尘的试验 491· 140 280 500 (a) 270 6 130 450 (c) 26 Wa 400 110 50 350 240 100 230 300 90 220 250 80 210 200 10 30 50 10 30 50 10 30 50 Dust suppressant concentration/(gL) Dust suppressant concentration/(g-L-) Dust suppressant concentration/(g-L-) 图8喷酒3种卤化物抑尘剂溶液后的表面贯人阻力的测试结果.(a)喷洒量为1.5Lm:(b)喷洒量为3.0Lm之：(c)喷洒量为4.5Lm2 Fig.8 Test results of surface penetration resistance after spraying three halide dust-inhibitor solutions:(a)spraying amount of 1.5 L.m;(b)spraying amount of 3.0 L'm (c)spraying amount of 4.5 L.m 一定影响.以图6(b)和图7(b)作对比，取浓度为 喷酒量为4.5Lm2的聚丙烯酰胺试剂.两种试剂 0.5gL1的聚丙烯酰胺试剂为例，在风速为7.5ms1 对应喷洒于尾矿的单位面积损失量如表3所示 的条件下，喷洒量分别为1.5和4.5Lm2的尾矿试 经过两者的对比，可以看出，喷洒聚丙烯酰胺的尾 样的单位面积损失量依次为0.41和0.30gm2min. 矿试样抗风蚀性能优于喷洒CaCl2的尾矿试样，尤 对于除喷洒量以外的所有因素都相同的聚丙烯酰 其当风速较低时.究其原因，喷洒CaCl2试剂的尾 胺试剂，喷酒量为4.5L2的尾矿试样单位面积 矿颗粒受到CCl2结晶后的黏结作用.虽然结晶后 损失量最少，为此选取聚丙烯酰胺试剂喷洒量为 的CaCl2晶体可以黏结尾矿颗粒，但是其黏结的颗 4.5Lm2 粒数较少，且颗粒团之间孔隙较大，当风速变大 综上所述，针对抗风蚀性能效果，优选的高分 时，形成的颗粒团依然不能承受较大风力的吹蚀， 子材料试剂为浓度是0.5gL,喷洒量是4.5Lm2 而聚丙烯酰胺为长链状高分子材料，C一C长链可 的聚丙烯酰胺试剂 以将尾矿颗粒包裹，形成更大的颗粒团，且由于聚 3.1.3两类抑尘剂的抗风蚀性能对比分析 丙烯酰胺的C一C长链较长，将聚丙烯酰胺加入水 由上述试验结果显示，3种卤化物抑尘剂中优 后形成的溶液黏性较大.使得尾矿颗粒相互黏结， 选浓度为50gL,喷洒量为4.5Lm2的CaCl2试 形成的结壳变得均匀且致密.进一步使得尾矿颗 剂：3种高分子材料抑尘剂中优选浓度为0.5gL, 粒的黏结力增大，从而可以承受较大风速的吹蚀. 表3CaC2与聚丙烯酰胺试样损失量对比 Table 3 Comparison of losses of CaCl,and polyacrylamide samples Reagent Concentration/ Spraying amount Tailings loss at wind speed Tailings loss at wind speed Tailings loss at wind speed of4.5 m's/ of 7.5m's/ of 10.0 m's/ name (gL-) (L'm) (g'mmin) (g'mmin) (g'mmin) Water 4.5 1 2.69 5.33 CaCl2 % 4.5 0.51 0.71 0.90 Polyacrylamide 0.5 4.5 0.19 0.30 0.79 3.2尾矿表面结壳抗破坏性能的试验结果与分析 228和243kPa,相比于只喷洒水（浓度为0）的尾矿 3.2.1卤化物抑尘剂对尾矿表面结壳抗破坏性能 试样的贯入阻力(214kPa)增长率分别为5.6%、 的效果 6.5%和13.55%.通过卤化物之间的对比可见，喷 喷洒卤化物的尾矿贯入试验结果如图8所示 洒CaCl2试剂的尾矿试样贯入阻力最大.为此选 以图8(b)为例，从图中可以看出，在相同的喷洒量 取CaCl2试剂为尾矿结壳抗破坏性试剂 以及浓度下，喷洒卤化物试剂的尾矿贯入读数均 从图8中还可以看出尾矿试样的贯入阻力还 比只喷洒水（浓度为0）的尾矿贯入读数大，即喷洒 受卤化物试剂浓度的影响，以图8(b)为例（试剂喷 卤化物后的尾矿试样形成的结壳抗破坏性增强. 洒量为3.0Lm2),喷洒不同浓度(10、30和50gL-) 以卤化物试剂浓度为30gL为例，喷洒NaCl、 Cacl2试剂的尾矿试样的贯入阻力读数分别为 MgCl2和CaCL2试剂的尾矿贯入阻力读数分别为226、 221、243和277kPa,相比于只喷洒水（浓度为0gL)一定影响，以图 6（b）和图 7（b）作对比，取浓度为 0.5 g·L−1 的聚丙烯酰胺试剂为例，在风速为 7.5 m·s−1 的条件下，喷洒量分别为 1.5 和 4.5 L·m−2 的尾矿试 样的单位面积损失量依次为 0.41 和 0.30 g·m−2·min−1 . 对于除喷洒量以外的所有因素都相同的聚丙烯酰 胺试剂，喷洒量为 4.5 L·m−2 的尾矿试样单位面积 损失量最少，为此选取聚丙烯酰胺试剂喷洒量为 4.5 L·m−2 . 综上所述，针对抗风蚀性能效果，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. 3.1.3    两类抑尘剂的抗风蚀性能对比分析 由上述试验结果显示，3 种卤化物抑尘剂中优 选浓度为 50 g·L−1，喷洒量为 4.5 L·m−2 的 CaCl2 试 剂；3 种高分子材料抑尘剂中优选浓度为 0.5 g·L−1 ， 喷洒量为 4.5 L·m−2 的聚丙烯酰胺试剂. 两种试剂 对应喷洒于尾矿的单位面积损失量如表 3 所示. 经过两者的对比，可以看出，喷洒聚丙烯酰胺的尾 矿试样抗风蚀性能优于喷洒 CaCl2 的尾矿试样，尤 其当风速较低时. 究其原因，喷洒 CaCl2 试剂的尾 矿颗粒受到 CaCl2 结晶后的黏结作用，虽然结晶后 的 CaCl2 晶体可以黏结尾矿颗粒，但是其黏结的颗 粒数较少，且颗粒团之间孔隙较大，当风速变大 时，形成的颗粒团依然不能承受较大风力的吹蚀. 而聚丙烯酰胺为长链状高分子材料，C—C 长链可 以将尾矿颗粒包裹，形成更大的颗粒团，且由于聚 丙烯酰胺的 C—C 长链较长，将聚丙烯酰胺加入水 后形成的溶液黏性较大. 使得尾矿颗粒相互黏结， 形成的结壳变得均匀且致密. 进一步使得尾矿颗 粒的黏结力增大，从而可以承受较大风速的吹蚀. 表 3  CaCl2 与聚丙烯酰胺试样损失量对比 Table 3   Comparison of losses of CaCl2 and polyacrylamide samples Reagent name Concentration / (g·L−1) Spraying amount / (L·m−2) Tailings loss at wind speed of 4.5 m·s−1/ (g·m−2·min −1) Tailings loss at wind speed of 7.5 m·s−1 / (g·m−2·min −1) Tailings loss at wind speed of 10.0 m·s−1/ (g·m−2·min −1) Water 0 4.5 1 2.69 5.33 CaCl2 50 4.5 0.51 0.71 0.90 Polyacrylamide 0.5 4.5 0.19 0.30 0.79 3.2    尾矿表面结壳抗破坏性能的试验结果与分析 3.2.1    卤化物抑尘剂对尾矿表面结壳抗破坏性能 的效果 喷洒卤化物的尾矿贯入试验结果如图 8 所示. 以图 8（b）为例，从图中可以看出，在相同的喷洒量 以及浓度下，喷洒卤化物试剂的尾矿贯入读数均 比只喷洒水（浓度为 0）的尾矿贯入读数大，即喷洒 卤化物后的尾矿试样形成的结壳抗破坏性增强. 以卤化物试剂浓度 为 30 g·L−1 为例 ，喷 洒 NaCl、 MgCl2 和 CaCl2 试剂的尾矿贯入阻力读数分别为 226、 228 和 243 kPa，相比于只喷洒水（浓度为 0）的尾矿 试样的贯入阻力（ 214 kPa）增长率分别为 5.6 %、 6.5 % 和 13.55 %. 通过卤化物之间的对比可见，喷 洒 CaCl2 试剂的尾矿试样贯入阻力最大. 为此选 取 CaCl2 试剂为尾矿结壳抗破坏性试剂. 从图 8 中还可以看出尾矿试样的贯入阻力还 受卤化物试剂浓度的影响，以图 8（b）为例（试剂喷 洒量为 3.0 L·m−2），喷洒不同浓度（10、30 和 50 g·L−1） CaCl2 试剂的尾矿试样的贯入阻力读数分别 为 221、243 和 277 kPa，相比于只喷洒水（浓度为 0 g·L−1） 80 90 100 110 120 130 140 30 50 Penetration resistance/kPa Dust suppressant concentration/(g·L−1) Water NaCl MgCl2 CaCl2 10 (a) Water NaCl MgCl2 CaCl2 30 50 Penetration resistance/kPa Dust suppressant concentration/(g·L−1) 10 210 220 230 240 250 260 270 280 (b) Water NaCl MgCl2 CaCl2 30 50 Penetration resistance/kPa Dust suppressant concentration/(g·L−1) 10 200 250 300 350 400 450 500 (c) 图 8    喷洒 3 种卤化物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.8    Test results of surface penetration resistance after spraying three halide dust-inhibitor solutions: (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 赵筠康等： 常规卤化物和高分子材料抑制尾矿库扬尘的试验 · 491 ·