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    濃密增效劑對尾砂料漿濃密性能的影響及機理

    周茜 劉娟紅 吳愛祥 王洪江 付士峰 谷峪

    周茜, 劉娟紅, 吳愛祥, 王洪江, 付士峰, 谷峪. 濃密增效劑對尾砂料漿濃密性能的影響及機理[J]. 工程科學學報, 2019, 41(11): 1405-1411. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2019.01.16.002
    引用本文: 周茜, 劉娟紅, 吳愛祥, 王洪江, 付士峰, 谷峪. 濃密增效劑對尾砂料漿濃密性能的影響及機理[J]. 工程科學學報, 2019, 41(11): 1405-1411. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2019.01.16.002
    ZHOU Qian, LIU Juan-hong, WU Ai-xiang, WANG Hong-jiang, FU Shi-feng, GU Yu. Effect and mechanism of synergist on tailings slurry thickening performance[J]. Chinese Journal of Engineering, 2019, 41(11): 1405-1411. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2019.01.16.002
    Citation: ZHOU Qian, LIU Juan-hong, WU Ai-xiang, WANG Hong-jiang, FU Shi-feng, GU Yu. Effect and mechanism of synergist on tailings slurry thickening performance[J]. Chinese Journal of Engineering, 2019, 41(11): 1405-1411. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2019.01.16.002

    濃密增效劑對尾砂料漿濃密性能的影響及機理

    doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2019.01.16.002
    基金項目: 國家自然科學基金資助項目(51834001)
    詳細信息
      通訊作者:

      E-mail: juanhong1966@hotmail.com

    • 中圖分類號: TD853

    Effect and mechanism of synergist on tailings slurry thickening performance

    More Information
    • 摘要: 針對膏體充填技術中添加絮凝劑對尾砂濃密后濃度提高有限,且屈服應力增大,流動性降低等問題,研究了絮凝劑?濃密增效劑共同作用,進一步提高全尾砂膏體充填料漿濃度,降低料漿屈服應力,并從微觀角度進行機理分析. 結果表明:通過沉降與流變試驗發現,最佳添加工藝為加入絮凝劑沉降完畢后再加入濃密增效劑,固相質量分數可提高8.57%~10.13%,同時屈服應力降低6.68~12.85 Pa;多組分濃密增效劑不僅能降低單耗與成本,還可以提高膏體充填材料的抗壓強度;灰砂質量比1∶12并添加濃密增效劑的膏體充填材料28 d抗壓強度為2.5 MPa,與灰砂質量比1∶6未添加濃密增效劑的膏體充填材料強度相差小于20%;通過總有機碳(TOC)吸附試驗與Zeta電位試驗發現,濃密增效劑具有吸附與分散的作用,會打開絮凝結構,釋放絮團間水,從而提高尾砂濃度,并改善尾砂顆粒的流動性.

       

    • 圖  1  尾砂粒徑分布圖

      Figure  1.  Particle size distribution of tailings

      圖  2  固液分離面高度隨時間變化曲線

      Figure  2.  Change of solid-liquid separation interface height with time

      圖  3  尾砂沉降最終固相質量分數與屈服應力

      Figure  3.  Final solid mass fraction and yield stress of tailings sediments

      圖  4  固液分離界面高度隨時間變化曲線

      Figure  4.  Change of solid-liquid separation interface height with time

      圖  5  尾砂沉降最終固相質量分數與屈服應力

      Figure  5.  Final solid mass fraction and yield stress of tailings sediment

      圖  6  不同灰砂質量比膏體充填材料的抗壓強度. (a)1∶6;(b)1∶12;(c)1∶24

      Figure  6.  Compressive strengths of paste backfill material with different cement-tailings mass ratios:(a)1∶6; (b)1∶12; (c)1∶24

      圖  7  空間位阻斥力分散機理示意圖

      Figure  7.  Dispersion mechanism of space steric hindrance repulsion

      圖  8  絮凝劑作用機理示意圖

      Figure  8.  Action mechanism of flocculation

      表  1  尾砂的化學成分(質量分數)

      Table  1.   Chemical composition of tailings %

      SiO2Al2O3Fe2O3K2OMgOCaOMnONa2OTiO2SO3P2O5
      65.8316.892.307.460.313.460.081.530.290.600.09
      下載: 導出CSV

      表  2  成本分析

      Table  2.   Cost analysis result

      濃密增效劑灰砂質量比28 d抗壓強度/MPa濃密增效劑成本/(元·t?1濃密增效劑、水泥、運輸等總成本/(元·t?1節約成本/(元·t?1
      1∶63.0401250
      1∶122.458.57550
      1∶122.506.57253
      1∶121.01062.50
      1∶241.038.54418.5
      1∶240.986.54121.5
      下載: 導出CSV

      表  3  添加劑的組成

      Table  3.   Composition of additive

      試樣絮凝劑濃密增效劑
      質量分數/%占試樣質量分數/%質量分數/%占試樣質量分數/%
      A10.2
      B10.2100.6
      C10.2
      D10.2100.6
      下載: 導出CSV

      表  4  碳吸附試驗結果

      Table  4.   Carbon adsorption test results mg·g?1

      ABCDmnr
      70.3670.5681.0993.2610.7322.711.97
      下載: 導出CSV
      中文字幕在线观看
    • [1] Wu A X, Yang Y, Cheng H Y, et al. Status and prospects of paste technology in China. Chin J Eng, 2018, 40(5): 517

      吳愛祥, 楊瑩, 程海勇, 等. 中國膏體技術發展現狀與趨勢. 工程科學學報, 2018, 40(5):517
      [2] Miao X X, Qian M G. Research on green mining of coal resources in China: current status and future prospects. J Min Saf Eng, 2009, 26(1): 1 doi: 10.3969/j.issn.1673-3363.2009.01.001

      繆協興, 錢鳴高. 中國煤炭資源綠色開采研究現狀與展望. 采礦與安全工程學報, 2009, 26(1):1 doi: 10.3969/j.issn.1673-3363.2009.01.001
      [3] Wang L H, Bao A H, Luo Y Y. Development and outlook on the filling method in China. Min Res Dev, 2017, 37(3): 1

      王麗紅, 鮑愛華, 羅園園. 中國充填技術應用與展望. 礦業研究與開發, 2017, 37(3):1
      [4] Chang Q L, Zhou H Q, Bai J B, et al. Stability study and practice of overlying strata with paste backfilling. J Min Saf Eng, 2011, 28(2): 279 doi: 10.3969/j.issn.1673-3363.2011.02.021

      常慶糧, 周華強, 柏建彪, 等. 膏體充填開采覆巖穩定性研究與實踐. 采礦與安全工程學報, 2011, 28(2):279 doi: 10.3969/j.issn.1673-3363.2011.02.021
      [5] Wu A X, Wang Y, Wang H J. Status and prospects of the paste backfill technology. Metal Mine, 2016(7): 1 doi: 10.3969/j.issn.1001-1250.2016.07.001

      吳愛祥, 王勇, 王洪江. 膏體充填技術現狀及趨勢. 金屬礦山, 2016(7):1 doi: 10.3969/j.issn.1001-1250.2016.07.001
      [6] Liu Q, Zhang X W. Overview of the research progress of the paste backfill technology in China. Mod Min, 2016(5): 1 doi: 10.3969/j.issn.1674-6082.2016.05.001

      劉瓊, 張希巍. 中國膏體充填技術研究進展概述. 現代礦業, 2016(5):1 doi: 10.3969/j.issn.1674-6082.2016.05.001
      [7] Li G C, Wang H J, Wu A X, et al. Key parameters determination of deep cone thickener based on dynamical settling and compaction experiments. Chin J Nonferrous Met, 2017, 27(8): 1693

      李公成, 王洪江, 吳愛祥, 等. 基于動態沉降壓密實驗的深錐濃密機關鍵參數確定. 中國有色金屬學報, 2017, 27(8):1693
      [8] Wu A X, Yang Y, Wang Y M, et al. Mathematical modelling of underflow concentration in a deep cone thickener and analysis of the dynamic compaction mechanism. Chin J Eng, 2018, 40(2): 152

      吳愛祥, 楊瑩, 王貽明, 等. 深錐濃密機底流濃度模型及動態壓密機理分析. 工程科學學報, 2018, 40(2):152
      [9] Wang H J, Wang Y, Wu A X, et al. Dynamic compaction and static compaction mechanism of fine unclassified tailings. J Univ Sci Technol Beijing, 2013, 35(5): 566

      王洪江, 王勇, 吳愛祥, 等. 細粒全尾動態壓密與靜態壓密機理. 北京科技大學學報, 2013, 35(5):566
      [10] Wu A X, Zhou J, Yin S H, et al. Influence factors on flocculation sedimentation of unclassified tailings. Chin J Nonferrous Met, 2016, 26(2): 439

      吳愛祥, 周靚, 尹升華, 等. 全尾砂絮凝沉降的影響因素. 中國有色金屬學報, 2016, 26(2):439
      [11] Jiao H Z, Wang H J, Wu A X, et al. Rule and mechanism of flocculation sedimentation of unclassified tailings. J Univ Sci Technol Beijing, 2010, 32(6): 702

      焦華喆, 王洪江, 吳愛祥, 等. 全尾砂絮凝沉降規律及其機理. 北京科技大學學報, 2010, 32(6):702
      [12] Li H, Wang H J, Wu A X, et al. Pressure rake analysis of deep cone thickeners based on tailings’ settlement and rheological characteristics. J Univ Sci Technol Beijing, 2013, 35(12): 1553

      李輝, 王洪江, 吳愛祥, 等. 基于尾砂沉降與流變特性的深錐濃密機壓耙分析. 北京科技大學學報, 2013, 35(12):1553
      [13] Wang Y, Wu A X, Wang H J, et al. Influence mechanism of flocculant dosage on tailings thickening. J Univ Sci Technol Beijing, 2013, 35(11): 1419

      王勇, 吳愛祥, 王洪江, 等. 絮凝劑用量對尾礦濃密的影響機理. 北京科技大學學報, 2013, 35(11):1419
      [14] Wang Y, Wu A X, Wang H J, et al. Effect of flocculation and dilution on the tailings setting performance and project proposal. J Wuhan Univ Technol, 2014, 36(9): 114

      王勇, 吳愛祥, 王洪江, 等. 絮凝和稀釋對尾礦沉降性能的影響及工程建議. 武漢理工大學學報, 2014, 36(9):114
      [15] Yang L H, Wang H J, Wu A X, et al. Effect of flocculation settling on rheological characteristics of full tailing slurry. J Cent South Univ Sci Technol, 2016, 47(10): 3523

      楊柳華, 王洪江, 吳愛祥, 等. 絮凝沉降對全尾砂料漿流變特性的影響. 中南大學學報(自然科學版), 2016, 47(10):3523
    • 加載中
    圖(8) / 表(4)
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    出版歷程
    • 收稿日期:  2019-01-16
    • 刊出日期:  2019-11-01

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