基于絮团弦长测定的全尾砂絮凝沉降行为

阮竹恩¹，吴爱祥^1,2，王建栋¹，尹升华^1,2，王勇^1,2

1. 北京科技大学土木与资源工程学院2. 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室

摘 要：基于全尾砂絮凝过程中絮团弦长的测定,分别研究絮凝和沉降两个过程:首先以絮团平均弦长为指标研究不同絮凝条件下全尾砂絮凝行为,再以固液界面初始沉降速率为指标分析不同絮凝全尾砂料浆的沉降行为.探明了不同絮凝条件下全尾砂尺寸演化规律,全尾砂均快速絮凝形成絮团,絮团的平均弦长增长达到峰值后随着剪切时间逐渐下降,直至达到稳定状态.发现全尾砂絮团的平均弦长与絮凝全尾砂料浆固液界面的初始沉降速率随着不同的絮凝条件而不断改变,确定了在本文研究范围内的最优絮凝条件:Magnafloc 5250絮凝剂,全尾砂料浆固相质量分数10%,絮凝剂单耗10 g·t^-1,絮凝剂溶液中絮凝剂质量分数0.025%,剪切速率94.8 s^-1.最优条件下絮凝过程中絮团平均弦长峰值为620.63μm,絮凝结束时絮团平均弦长为399.57μm,絮凝全尾砂料浆固液界面初始沉降速率为4.61 mm·s^-1.初步建立了适用于本文全尾砂的基于絮团平均弦长的固液界面初始沉降速率模型,固液界面初始沉降速率随着絮团平均弦长的增加而增加,为实际生产中控制全尾砂絮凝沉降参数以及设备结构优化、提高全尾砂料浆的絮凝沉降效率提供参考.

关键词：全尾砂;絮团弦长;聚焦式激光反射测量系统;剪切速率;固液界面初始沉降速率;