| 压剪耦合作用下浓缩尾砂流变特性及浓度演化规律 |
| |
| 作者姓名： | 吴爱祥 王珍岐 阮竹恩 Raimund Bürger 王少勇 莫逸 |
| |
| 作者单位： | 1. 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室, 北京 100083, 中国 ; 2. 北京科技大学顺德创新学院, 佛山 528399, 中国 ; 3. CI2MA and Departamento de Ingeniería Matemática, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad de Concepción, Casilla 160-C, Concepción, Chile ; 4. 北京科技大学土木与资源工程学院, 北京 100083, 中国 ; 5. 中铁建铜冠投资有限公司, 铜陵 244000, 中国 |
| |
| 摘 要： | 
膏体充填是金属矿绿色开采的关键技术,其中尾砂浓密是膏体充填的首要环节,流变学是尾砂浓密的理论基础。然而,因尾砂超细而出现絮凝困难和底流浓度不达标的情况。自主研发了一套高压力下的浓缩尾砂脱水实验装置,该实验装置最高可输出30 kPa的压力,与真实浓密机的底部压力相近,突破了传统室内浓密实验只能进行低压力范围下（<1 kPa）的浓缩尾砂流变特性和浓度演化规律的局限性,同时也解决了传统浓密床层压缩屈服应力表征困难的问题。该套实验装置可以开展单独剪切、单独压缩以及压剪耦合等不同工况下的浓缩尾砂流变特性和浓度的演化规律研究。利用上述实验装置,开展了单独剪切、单独压缩和压剪耦合作用下的浓缩尾砂的流变特性和浓度演化规律的测试,测试的最高压力达到27 kPa。研究结果表明,压剪耦合作用下的浓缩尾砂的剪切屈服应力随压缩屈服应力的增长而增加,而单独剪切作用下的剪屈服应力变化较小。
在不同的浓密条件下,浓缩尾砂的剪切屈服应力从低到高的顺序是单独剪切、单独压缩和压剪耦合。在压剪耦合作用下,浓度首先随着压缩屈服应力的增长而迅速增加,然后缓慢增加,而在单独剪切作用下浓度变化不明显。在不同的浓密条件下,浓度从低到高的顺序是单独剪切、单独压缩和压剪耦合。因此,浓密机采用深锥高泥层压力和耙架剪切力的耦合结构可以大幅度提高浓密机浓密效率和效果。最后从絮团结构以及导水通道演化的角度对浓缩尾砂的脱水机理进行了分析。
|
| 关 键 词： | 浓密尾砂 压剪耦合 压缩屈服应力 剪切屈服应力 浓度 |
| 收稿时间： | 2023-10-26 |
| 修稿时间： | 2024-01-12 |
|
| 点击此处可从《矿物冶金与材料学报》浏览原始摘要信息 |
|
点击此处可从《矿物冶金与材料学报》下载免费的PDF全文 |
|
