周茜等：浓密增效剂对尾砂料浆浓密性能的影响及机理 ·1409 6.0F (a) 加浓密增效剂的膏体降低了将近20%，但是成本 5.5 5.0 减少了40%；灰砂比1：24并添加浓密增效剂的膏 7d 4.5 28d 体抗压强度与灰砂比1：12未添加浓密增效剂的 4.0 50 膏体抗压强度相当，并且成本节约了30%. 3浓密增效剂作用机理分析 2.0 1.5 3.1碳吸附与电位试验分析 1.0 0.5 选取最佳配比的浓密增效剂，采用TOC吸附 试验分析其吸附作用.配制A、B两种膏体与C、 组别 D两种溶液进行对比.A、B两种膏体由尾砂与水 2.5 (b) 制成的固相质量分数为72%的浆体和絮凝剂或/ 晨品， 和浓密增效剂组成的添加剂构成；C、D两种溶液 2.0 由适量水和添加剂构成.添加剂具体组成如表3 所示.通过TOC试验得出4种浆体与溶液的碳吸 附结果见表4.其中A与C的差值m为尾砂料浆 1.0 对絮凝剂中碳的吸附量，B与D的差值n为尾砂 0.5 对絮凝剂与浓密增效剂的碳总吸附量，则m与 n的差值r即为尾砂料浆对浓密增效剂的吸附量 由表4可以看出，浓密增效剂加入后，被尾砂所吸 组别 附，并使尾砂颗粒分散，释放出絮团中包裹的水. 选取最佳配比的浓密增效剂，采用Zeta电位 1.0 0.9 试验分析其吸附作用.采用上述A与B两种浆体 d 0.8 图28d 进行对比试验.通过电位试验得出两种浆体的试 0.7 验结果分别为-0.7301与-1.7288mV,添加了浓密 0.5 增效剂的浆体其电位绝对值高于只加絮凝剂的浆 体，说明浓密增效剂会吸附于尾砂颗粒表面使颗 0.3 粒带电，颗粒间由于带相同电荷而相互排斥、加速 0.2 0.1 颗粒间的分散，即浓密增效剂通过一定的静电斥 2 力作用使得尾砂颗粒分散，从而打开絮凝结构，释 组别 放絮团间自由水. 图6不同灰砂质量比膏体充填材料的抗压强度.(a)1:6:(b) 32浓密机理分析 1:12:(c)1:24 浓密增效剂各组分的比重从大到小依次为水 Fig.6 Compressive strengths of paste backfill material with different 溶性高分子聚合物组分、络合组分与胺类组分，各 cement-tailings mass ratios:(a)1 6:(b)1 12:(c)1:24 组分通过不同的吸附与分散机理共同作用于絮团 浓密增效剂的膏体抗压强度相比灰砂比1：6未添 颗粒，改善浓密效果 表2成本分析 Table 2 Cost analysis result 浓密增效剂灰砂质量比28d抗压强度MPa 浓密增效剂成本（元t) 浓密增效剂、水泥、运输等总成本（元） 节约成本八元t) 无 1:6 3.04 0 125 0 1:12 2.45 85 75 50 女 1:12 2.50 6.5 53 无 1:12 1.01 0 62.5 0 1:24 1.03 8.5 44 18.5 1:24 0.98 6.5 41 21.5浓密增效剂的膏体抗压强度相比灰砂比 1∶6 未添 加浓密增效剂的膏体降低了将近 20%，但是成本 减少了 40%；灰砂比 1∶24 并添加浓密增效剂的膏 体抗压强度与灰砂比 1∶12 未添加浓密增效剂的 膏体抗压强度相当，并且成本节约了 30%. 3    浓密增效剂作用机理分析 3.1    碳吸附与电位试验分析 选取最佳配比的浓密增效剂，采用 TOC 吸附 试验分析其吸附作用. 配制 A、B 两种膏体与 C、 D 两种溶液进行对比. A、B 两种膏体由尾砂与水 制成的固相质量分数为 72% 的浆体和絮凝剂或/ 和浓密增效剂组成的添加剂构成；C、D 两种溶液 由适量水和添加剂构成. 添加剂具体组成如表 3 所示. 通过 TOC 试验得出 4 种浆体与溶液的碳吸 附结果见表 4. 其中 A 与 C 的差值 m 为尾砂料浆 对絮凝剂中碳的吸附量，B 与 D 的差值 n 为尾砂 对絮凝剂与浓密增效剂的碳总吸附量 ，则 m 与 n 的差值 r 即为尾砂料浆对浓密增效剂的吸附量. 由表 4 可以看出，浓密增效剂加入后，被尾砂所吸 附，并使尾砂颗粒分散，释放出絮团中包裹的水. 选取最佳配比的浓密增效剂，采用 Zeta 电位 试验分析其吸附作用. 采用上述 A 与 B 两种浆体 进行对比试验. 通过电位试验得出两种浆体的试 验结果分别为−0.7301 与−1.7288 mV，添加了浓密 增效剂的浆体其电位绝对值高于只加絮凝剂的浆 体，说明浓密增效剂会吸附于尾砂颗粒表面使颗 粒带电，颗粒间由于带相同电荷而相互排斥、加速 颗粒间的分散. 即浓密增效剂通过一定的静电斥 力作用使得尾砂颗粒分散，从而打开絮凝结构，释 放絮团间自由水. 3.2    浓密机理分析 浓密增效剂各组分的比重从大到小依次为水 溶性高分子聚合物组分、络合组分与胺类组分，各 组分通过不同的吸附与分散机理共同作用于絮团 颗粒，改善浓密效果. 表 2 成本分析 Table 2 Cost analysis result 浓密增效剂 灰砂质量比 28 d抗压强度/MPa 浓密增效剂成本/（元·t−1） 浓密增效剂、水泥、运输等总成本/（元·t−1） 节约成本/（元·t−1） 无 1∶6 3.04 0 125 0 Ⅰ 1∶12 2.45 8.5 75 50 Ⅱ 1∶12 2.50 6.5 72 53 无 1∶12 1.01 0 62.5 0 Ⅰ 1∶24 1.03 8.5 44 18.5 Ⅱ 1∶24 0.98 6.5 41 21.5 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 6.0 5.5 3 # 2 # 抗压强度/MPa 组别 3 d 7 d 28 d (a) 1 # 3 # 2 # 组别 1 # 3 # 2 # 组别 1 # 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 抗压强度/MPa 3 d 7 d 28 d (b) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 抗压强度/MPa 3 d 7 d 28 d (c) 图 6    不同灰砂质量比膏体充填材料的抗压强度. （a）1∶6； （b） 1∶12；（c）1∶24             Fig.6     Compressive  strengths  of  paste  backfill  material  with  different cement-tailings mass ratios:（a）1∶6; （b）1∶12; （c）1∶24 周    茜等： 浓密增效剂对尾砂料浆浓密性能的影响及机理 · 1409 ·