全尾砂膏体料浆的流变特性研究
全尾砂料浆流变特性试验报告
全尾砂料浆流变特性试验报告1实验的研究意义与目的随着充填技术得到国内外矿山的广泛应用,充填系统的稳定性、可靠性对于矿山安全生产和经济效益尤为重要。
尤其是深井矿山,随着开采深度的增加,相对高差增大,输送管道的长度增长,输送系统复杂性加大,出现堵管爆管事故的几率大增,同时事故处理难道也加大,对生产造成的损失严重。
如何确定合理的料浆配合比和管道参数以确保充填系统的高效稳定运行成为至关重要的问题。
尤其对于高浓度充填料浆而言,由于高浓度料浆属结构流体,在管道输送过程中管道阻力损失较大,需要准确了解料浆的流变特性和输送阻力损失才可确保系统的稳定性和安全性,因而对高浓度充填料浆流变特性和管道输送性能的研究是充填技术发展的重要课题。
对于具体矿山而言,只有明确高浓度料浆的流变特性和管道阻力损失参数才能确定应用高浓度自流输送的条件,从而为充填系统设计和运营提供依据。
本试验以邯郸西石门铁矿全尾砂作为充填骨料, 以标号42.5的普通硅酸盐水泥以及粉煤灰作为胶凝材料,采用正交设计法设计试验方案, 利用RheolabQC 旋转流变仪对高浓度全尾砂料浆进行流变测试试验, 研究质量浓度、灰砂比、粉煤灰掺量等三因素对流变参数的影响规律。
2实验材料及设备2.1实验材料试验选用西石门铁矿全粒级尾砂、粉煤灰、42.5的普通硅酸盐水泥和自来水为原材料。
2.2实验设备实验设备有:JA1003电子秤、RheolabQC旋转流变仪、量筒、移液管、玻璃棒、烧杯(200ml)、药勺等。
3 实验原理本试验采用均匀设计法来设计实验方案。
正交试验设计是研究多因素多水平的一种设计方法,它是根据正交性从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验,这些有代表性的点具备了“均匀分散,齐整可比”的特点,正交试验设计是分析因式设计的主要方法。
是一种高效率、快速、经济的实验设计方法。
根据试验因素和水平的个数, 选择正交表L9 ( 34 )进行有空列的正交试验,最终试验方案如下所示。
充填采矿新型胶凝材料的全尾砂浆流变特性研究
状结构时, 高浓度就是两相流从非均质流态 向均质流 态 过渡 的起 始 浓度 , 此 时对 应 的砂 浆 浓 度 即为 临 界 流 态浓度或简称为临界浓度 j 。由于该浓度是全尾砂浆 呈现均质流态 的最低浓度 , 因此也称为高浓度的下限 浓 度 。全尾 砂浆 的砂浆 均质 和 非 均质 流 态 的分 界 浓度 即为临 界浓度 或 下限浓 度 。而 高 浓度 全尾 砂浆 是胶 结 充 填料 浆 的流 态从 一 般 的两 相 流 的 非 均 质 流 态 , 转 变 为似 均质非 牛 顿 流 , 此 时 的 高 浓度 就 是 指 大 于 临 界浓 度 的料 浆浓度 。 将配 制出不 同浓 度 的料 浆 放 置 在 量 筒 中 , 静 止 ~ 段时 间后 , 测定料 浆 的泌水 率 , 泌 水 率达 到 最 小时 的料 浆浓度即为临界浓度。相应的高浓度浆体的起始浓度 或临界浓度不尽相同。对于含有粗骨料的充填料浆的 临界流态浓度变化 区域在 7 6 %一 7 8 %之间 , 而全尾砂 充填 料浆 的临 界浓度 一般 在 6 8 %~ 7 0 % 的范 围 内 J 。 对于添 加胶 凝 材 料 的全 尾 砂浆 , 胶 凝 材 料 与 胶 砂 比对 全尾 砂 浆 的 高浓 度 临 界值 产 生影 响 。因 此 , 需 要 采用胶凝材料和选 定的胶砂比进行试验 , 由此确定高 浓度充填砂浆的临界浓度 以及上限浓度。
2新型 胶凝 材料 的全尾 砂 浆流 变 特性试 验 2 . 1基ห้องสมุดไป่ตู้本 流 变参数 的试 验 测定
充 填料 浆的 基 本 流 变 参 数 主 要 包 括 流 动 度 、 塌落
度、 分层度 、 泌水率、 沉降损失率 的测试。涉及 的实验 仪器主要有 : 浓度 壶 , 塌落度筒 , S C一1 4 5型砂浆稠度 为牛 顿 体 。切 变率 与切 力呈 非 线性 关 系 的流 型 称 为非 仪, 分层度仪等。 牛顿体。 对 于胶 砂 比相 同而 浓 度 不 同 的全 尾 砂 浆 , 新 型 胶 胶 结充填 料浆 的流 体 主要 影 响 因 素有胶 结 材 料 的 物 化特 性 、 充填 骨 料 粒 度 和 级 配 以及 料 浆 浓 度 等 。针 凝材 料对充 填 料 浆 的 影 响情 况 为 : 全 尾 砂 浆 的 塌 落 度 对 开发 的新 型 胶 结 材 料 全尾 砂胶 结充 填 采 矿 技 术 , 开 与胶 砂 比和砂 浆 浓 度 密 切 相关 , 随 砂 浆 浓 度 的 增 大 而 在不同的胶砂比的情况下 , 充填料浆的流动度呈 展新型充填胶凝材料全尾砂浆的流体类型 的判别, 由 减小; 此来 确定胶 结充 填料 浆 的两相流 体 的种类 。 下 降趋 势 ; 新 型 胶 凝 材料 的全 尾 砂 浆 分 层 度 整 体 呈 先 1 . 2高浓度 充填料 浆 的临界 流 态 上升后 下降 的趋 势 , 在 生 产 过程 中 可 以选 择 高 浓料 浆 全 尾砂浆 的 泌水率 整 体呈 现 下 降趋 势 ; 全 尾 砂浆 全 尾 砂砂浆 具 备 均 质流 态 的基 本 条 件 , 即 含 有 一 充填 ; 定量的细小粒状尾砂。当充填过程 中的全尾砂浆浓度 的沉降损失率整体呈下降趋势。 对 于浓 度相 同 而 胶 砂 比 不 同 的 全 尾 砂 浆 , 新型 胶 达 到一 定限度 时 , 砂 浆 中 的细 粒 尾 砂 就 会 形 成 维 持 固 随着砂浆浓度提高 , 胶凝 体颗粒悬浮而不发生沉降的絮网状结构。当形成絮网 凝材料对充填料浆的影响为 :
基于流变特性极差分析的碎石-全尾砂料浆配比优化研究
基于流变特性极差分析的碎石-全尾砂料浆配比优化研究凌斌辉
【期刊名称】《采矿技术》
【年(卷),期】2024(24)1
【摘要】为了解决矿山井下采空区多,尾矿和废石堆存空间不足的问题,探索一条“全废治三害”道路,开展了全尾砂、水泥和碎石膏体充填实验研究。
实验研究了膏体质量浓度、灰砂比和废石掺量对膏体的塌落度、离析率、泌水率、凝结时间、单轴抗压强度、屈服应力和塑性黏度等指标的影响。
根据矿山生产需要,从-20μm 细粒级含量、不均匀系数C_(U)、曲率系数C_(C)等方面对碎石掺量范围进行了界定,并通过极差分析研究了膏体质量浓度、灰砂比、碎石掺量对充填料浆屈服应力和塑性黏度的影响规律。
研究发现,膏体质量浓度对料浆的屈服应力和塑性黏度影响最大,灰砂比次之,碎石掺量影响最小。
最终确定最佳配比组合为膏体质量浓度77%,碎石掺量20%,灰砂比1∶4,对应塌落度27.3 cm,14 d抗压强度6.4 MPa,屈服应力为112.01 Pa,塑性黏度为0.78 Pa·s。
优化后的结果可为后续工业试验和实际应用提供参考。
【总页数】4页(P190-193)
【作者】凌斌辉
【作者单位】长沙有色冶金设计研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U41
【相关文献】
1.高浓度全尾砂料浆流变特性参数试验及管道输送研究
2.全尾砂固结排放料浆流变特性实验研究
3.云锡卡房全尾砂料浆临界浓度与流变特性研究
4.金川全尾砂–棒磨砂混合充填料胶砂强度与料浆流变特性研究
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
某金矿全尾砂膏体充填料浆性能试验研究
中图分类号:TD853.34
文章编号:1001-1277(2018)10-0032-04
文献标志码:A
doi:10.11792/hj20181007
引言
某金矿位于山东省东部的胶东地区,在大地构造 上处于新华夏系第二隆起带之胶东隆起区,是国内大 型金矿之一,矿体形态变化大,上盘围岩破碎,在矿体 上部地表有农田,开采过程中需加以保护。为了防止 地表塌陷和减少采矿损失贫化,设计采用分级粗尾砂 胶结充填系统,采矿方法主要为上向分层进路充填采 矿法,对胶结面的充填体强度要求较高。随着采矿技 术的不断进步,充填系统工艺不断改进,充填胶结材 料由最初的强度等级 42.5普通硅酸盐水泥更改为新 型矿用充填胶结材料———充填 C料,骨料为该金矿 选矿厂处理 后 的 分 级 粗 尾 砂 (+37μm 粗 尾 砂 ),经 旋流器分级后的细粒级尾砂排放至尾矿库[1-4]。
1.15
18.85
-0.037~+0.010 1.27 1.75 3.85
%
-0.010 37.11 11.75 76.15
尾砂种类 全尾砂 分级尾砂 溢流尾砂
SiO2 64.83 64.64 60.22
Al2O3 14.72 14.23 18.19
表 3 不同尾砂的化学成分分析结果
K2O 4.723
实验室分公司,261441;Email:goodyangjiguang@163.com
2018年第 10期 /第 39卷
采 矿 工 程 33
送性能和充填体的力学性能等。采用比重瓶法及堆 积法分别测定其密度和孔隙率,结果见表 1。
表 1 不同尾砂物理性能对比
性能参数
相对密度 /(kg·m-3) 堆积密度 /(kg·m-3)
深坑铁矿全尾砂充填料浆流动性研究
ISSN 1671-2900采矿技术第19卷第3期2019年5月CN 43-1347/TD Mining Technology,Vol.19,No.3 May 2019 深坑铁矿全尾砂充填料浆流动性研究牛峥嵘1,彭 亮2(1.台泥(英德)水泥有限公司,广东英德市513000;2.长沙矿山研究院有限责任公司,湖南长沙410012)摘要:深坑铁矿由于选矿工艺、矿石性质等原因造成全尾砂非常粗,为了改善和研究该种粗尾砂的流动性能,在实验室就全尾砂集料进行了流动性能试验研究,分别采用坍落度桶及L管两种试验装置研究不同浓度、灰砂比集料情况下的料浆和易性,并利用流体力学公式计算出相应的流动阻力及充填倍线,最终得出该种尾砂的流变参数性能。
关键词:粗尾砂;坍落度;和易性;流动性深坑铁矿地处连平、河源、新丰三县交界的山区,行政区划隶属广东省河源市东源县管辖,矿区南距河源市直线距离36 km,矿区交通便利。
矿区内分2个矿体,即深坑Ⅰ、Ⅱ号矿体。
矿体赋存标高100~450 m,埋藏深度:125~330 m,地表无出露,属全隐蔽型矿体。
TFe平均品位33%,Sn平均品位0.12%,以贫矿为主,且厚度较小(3~10 m),探明铁矿石储量31535848 t,占全区储量75%,伴生锡金属量38493 t,锌金属量24168 t,B2O3储量444541 t。
矿区地压活动较大,一定程度上威胁着采矿安全,尾矿库在连年大排尾量压力下,库容急剧减少,已不能满足排尾要求。
为解决上述问题,通过充填材料实验室试验,确定充填料的组成、配比,充填工艺参数,建立充填工艺系统进行井下充填。
本文主要针对该种全尾砂进行料浆流动性能试验,为充填系统工艺设计提供设计依据及数据支撑。
1尾砂粒度分布长沙矿山研究院充填实验室测得深坑铁矿全尾砂粒度分布结果如表1所示。
由表1可知,深坑铁矿1 mm以下尾砂平均粒径d平均=113.196 μm,相对于其他矿山而言,尾砂平均粒径较粗;−20 μm细颗粒含量为33.15%,但−20 μm 含量达到结构流输送要求,充填时细粒级成分能够较为合理的与较粗颗粒搭配组合,从而总体上表现出对充填体性能有利的特征;尾砂不均匀系数α=22.91,颗粒较粗,级配表现不良。
某矿山全尾砂高浓度充填强度及流变性能试验研究
2023年 7月上 世界有色金属223某矿山全尾砂高浓度充填强度及流变性能试验研究姜培根(山东黄金矿业(玲珑)有限公司,山东 招远 265400)摘 要:某矿山目前采用分级粗尾砂胶结充填工艺。
选厂浮选全尾砂泵送至充填站,经一段分级脱泥粗尾砂自流至砂仓中,形成饱和尾砂,细尾砂泵送至尾矿库。
针对分级粗尾砂充填泌水率较大,凝固时间长,强度低等问题。
开展了该矿山全尾砂高浓度充填配比试验,研究内容主要包括某矿山全尾砂及胶结料物化性质检测,充填体抗压强度及充填料浆流变性能检测。
研究结果表明,全尾砂作为充填骨料具有良好的充填效果,满足矿山生产需要。
充填料浆流变曲线符合Herschel-Bulkley(H-B)流变模型。
根据试验结果,推荐适合矿山全尾砂充填配比方案。
关键词:高浓度充填;全尾砂;充填体强度;流变性能中图分类号:TD823.7 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2023)13-0223-3Experimental study on high concentration filling strength and rheological property of total tailings in a mineJIANG Pei-gen(Shandong Gold Mining (Linglong) Co., LTD., Zhaoyuan 265400,China)Abstract: A mine is currently using the cemented filling technology of graded coarse tailings. The flotation tailings of the concentrator are pumped to the filling station, and the coarse tailings flow to the sand silo through a stage of graded desliming to form saturated tailings, and the fine tailings are pumped to the tailings pond. In view of the problems of high bleeding rate, long solidification time and low strength of graded coarse tailings filling. The high concentration filling ratio test of total tailings in the mine was carried out, and the research contents mainly included the detection of physical and chemical properties of total tailings and cementing material in a mine, as well as the detection of compressive strength of backfill and rheological properties of filling slurry. The results show that the total tailings as filling aggregate has a good filling effect and can meet the needs of mine production. The rheological curve of the filling slurry conforms to the Herschel-Bulkley(H-B) rheological model. According to the test results, the ratio scheme suitable for the full tailing filling is recommended.Keywords: High concentration filling; whole tailings; Strength of filling bodies; Rheological properties收稿日期:2023-04作者简介:姜培根,男,生于1970年,汉族,山东招远人,高级政工师,本科,研究方向:采矿工程。
全尾砂膏体充填技术试验研究与设计.
第八届国际充填采矿会议论文全尾砂膏体充填技术及工艺流程的试验研究王方汉①姚中亮②曹维勤①摘要:南京栖霞山铅锌银矿地处风景区,是典型三下矿山,应用充填采矿已二十余年。
为不断提高充填质量,先后进行了一系列实验室及工业试验,研究分析了膏体充填技术特性与规律,并在此基础上,设计了新的全尾砂膏体充填工艺流程。
新的膏体充填系统具有工艺简便、流程短、稳定性强、运行成本低的特点,适合于在全国中小型以上地下矿山中推广应用。
关键词:全尾砂、膏体充填、试验研究、工艺流程1.概况:南京栖霞山铅锌银矿地处南京东北郊,北靠长江,南邻京沪铁路及沪宁高速公路,西邻南京新生圩外贸港口,沿江东侧有龙潭深水港集装箱码头,矿区有栖霞山铁路货运北站,交通十分便利。
矿区处于旅游胜地—栖霞山风景区脚下,与佛教胜地—栖霞寺及全国重点文物保护单位舍利塔和千佛岩仅一街之隔。
栖霞街居民密集,矿区有河流经过,矿区附近有金陵石化炼油厂、栖霞山化肥厂及江南小野田水泥厂等大型企业,属典型的“三下”矿山。
南京栖霞山矿为华东地区最大的铅锌矿床,现在保有矿石储量一千三百多万吨。
矿山现有采选能力为35万吨/年,采用平硐盲竖井开拓,上向水平分层全尾砂胶结充填法采矿。
由于处城市风景区,对地表及环境保护要求严格,矿山没有尾矿库,井下废石不出窿用于空区充填,选矿尾砂全部输送于井下采场进行充填;选矿过程采用清洁生产技术,废水经净化处理后全部回用;矿山已通过了ISO9000标准体系认证,并且在全国矿山中率先通过了ISO14001环境体系认证。
因此,矿山已实现了“零排放”无废开采。
2.全尾砂胶结充填系统及存在问题2.1现有全尾砂充填工艺流程矿山全尾砂胶结充填系统始建于上世纪八十年代末,几经改造,现采用的充填工艺流程如图一所示。
选矿全尾砂经300m3中转储砂池后由4PNJ衬胶泵输送到两个分别为800m3和880m3容积的立式砂仓中,起加速沉降作用的絮凝剂经搅拌后也添加于立式砂仓;然后全尾砂造浆放砂进搅拌桶进行一级、二级搅拌,同时,水泥则由水泥仓底部的双管螺旋给料进入立式搅拌桶。
全尾砂膏体料浆的流变特性研究
全尾砂膏体料浆的流变特性研究
翟永刚;吴爱祥;王洪江;陈琴瑞;李航空;严佳龙
【期刊名称】《金属矿山》
【年(卷),期】2010(000)012
【摘要】以某矿全尾砂充填膏体为试验料浆,采用正交设计法设计试验方案,利用R/S+SST型流变仪对全尾砂膏体进行流变测试试验,研究质量浓度、灰砂比和淬尾比(水淬渣/全尾砂)三因素对流变参数的影响规律.试验结果利用极差分析、方差分析和多元回归分析方法分析.结果表明:膏体的屈服应力与浓度呈单调递增函数关系.膏体具有料浆的触变性和剪切变稀等流变特征.在质量百分比浓度、灰砂比和淬尾比3个影响因素中,影响顺序为质量浓度>淬尾比>灰砂比;三因素中质量浓度对流变参数的影响比较显著.
【总页数】4页(P30-32,57)
【作者】翟永刚;吴爱祥;王洪江;陈琴瑞;李航空;严佳龙
【作者单位】北京科技大学;北京科技大学;北京科技大学;北京科技大学;北京科技大学;北京科技大学
【正文语种】中文
【相关文献】
1.西藏甲玛铜矿全尾砂膏体充填料浆流变特性研究 [J], 马浩吉;王贻明;王元青;王志凯
2.金川全尾砂膏体充填料浆流变特性研究 [J], 王新民;肖卫国;王小卫;肖智政
3.某矿山全尾砂似膏体料浆L管试验研究 [J], 齐兆军;宋泽普;寇云鹏;杜加法;刘超;
杨纪光
4.某金矿全尾砂膏体充填料浆性能试验研究 [J], 杨纪光;杜加法;荆晓东;盛宇航;宋泽普
5.某铁矿全尾砂膏体充填料浆流变特性试验研究 [J], 谢盛青;段文权;吴世剑
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
尾矿膏体流变学参数试验方法
尾矿膏体流变学参数试验方法郭亚兵;徐鼎【摘要】在圆柱体塌落度试验数学模型的基础上,利用不同的尾矿样品,对不同直径、不同高度的圆柱体进行了塌落度试验研究,同时利用HAAKEVT550粘度计对相应的屈服应力进行了精确测定.通过两种结果的比较,揭示了塌落度圆柱体尺寸的变化对屈服应力的影响.同时显示了直径为Φ50 mm、Φ70 mm的塌落度试验圆柱体的高度为100 mm时,其屈服应力值与粘度计非剪切屈服应力值吻合良好.在此基础上,利用直径为Φ50 mm、高度为100 mm的圆柱体对四种不同的尾矿样品进行了塌落度与HAAKEVT550粘度计试验分析,并对其结果进行了对比;结果表明了塌落度试验所得到的屈服应力值与粘度计测定的精确屈服应力值吻合度良好.因此,可作为屈服应力测定的可靠手段.【期刊名称】《太原科技大学学报》【年(卷),期】2015(036)005【总页数】6页(P396-401)【关键词】膏体;塌落度;粘度计测定;屈服应力【作者】郭亚兵;徐鼎【作者单位】太原科技大学环境与安全学院,太原030024;太原科技大学环境与安全学院,太原030024【正文语种】中文【中图分类】TD926随着人类对地球环境生态的高度关注,对矿山尾矿的处置与堆放[1-4]越来越受到全世界各国的重视。
由于目前矿山尾矿采用尾矿坝储存,而尾矿坝存在着潜在的安全风险,尾矿坝的溃坝将会给人类生命安全及地球生态造成极大的破坏,因此,尾矿的地表堆放[5-6]成为一个可靠的方法。
但尾矿地表堆放需要将尾矿浆液浓缩到膏体状态[7-9],而膏体的流变学特性[10-12]决定了膏体浓缩机的工艺设计及膏体的管道输送设计。
为了科学的设计膏体堆放系统,必须对膏体的流变学特性进行研究分析,确定膏体的流变学参数,为膏体浓缩系统及输送系统设计提供理论依据。
由于尾矿膏体作为一种非牛顿流体[13],其流变学参数的测定需要流变仪或叶片式粘度仪等复杂的仪器设备,试验成本高、携带较困难,不适宜进行现场测试。
白象山铁矿全尾砂充填料浆的流变力学特性研究
1 8
采
矿
技
术
浓度 为 6 6 % 的全 尾砂 的流 变模 型为 :
一 1 4 2 . 0 9 + 0 . 8 2) , ( 3 )
据图 2 , 在相 同剪 切速 率 下 , 灰 砂 比为 1 / 4的胶 结 全尾砂 料浆 比灰 砂 比为 1 / 8的胶 结全 尾砂料 浆 的 剪切 应力 平均 高 8 O P a 左右、 比灰砂 比为 1 / 1 2的胶 结 全尾砂 料浆 的剪 切应力 平 均高 1 6 0 P a 左右 , 再 次 说明水泥的水化作用大大增加了充填料浆的剪切应力 。 据图 3 , 在相 同剪切 速率 下 , 水 灰 比越 大 胶 结 全 尾砂 料浆 的剪 切应 力就越 大 , 但 差别 不 大 。因此 , 水 灰 比的变 化对 胶结 全尾砂 料浆 剪切 阻力 的影 响在 矿
铁 矿 石E 。经 过数 年 的努 力建设 , 矿 山即将 投产 。 2 0 1 2年上 半年 , 矿 山试 选 了少 量 铁 矿 石并 产 出 了 1 t 多 尾 矿 。从 这 些 尾 矿 中取 样 , 在 北 京 科 技 大
试, 其 中胶 结尾 砂 的灰砂 比为 1: 8 。料 浆 粘度 测 试 结果 见表 3 。
r 一 r + B y ( 1)
比重 松散容重/ ( t / m。 )密 实 容 重 / ( t / m。 ) 孔隙率/
2 . 6 3 1 . 0 9 1 . 4 6 4 4 . 4 9
式中, , r 和
分别是剪切应力 ( P a ) 、 B i n g h a m
2 充 填 料 浆 粘 度 实验 与 流 变模 型
2 . 1 料 浆 粘 度 实 验 测 定
屈服 应力 ( P a ) 以及 B i n g h a m粘度 ( P a・s ) ,y是 流
某矿山全尾砂似膏体料浆L管试验研究
某矿山全尾砂似膏体料浆L管试验研究齐兆军;宋泽普;寇云鹏;杜加法;刘超;杨纪光【摘要】某金矿目前采用立式砂仓自然沉降后的粗粒级尾砂进行自流胶结充填,充填效果不佳,拟采用全尾砂似膏体充填解决充填体泌水量较大、凝固时间长、强度低等问题.该矿全尾砂料浆达到膏体(似膏体)状态的质量浓度为72%~74%.管流阻力是充填料浆管道输送的重要参数,为探索该矿山全尾砂似膏体充填料浆的输送特性,开展了L管试验测定其管流阻力及流变参数.试验结果表明:该矿山全尾砂似膏体充填料浆在质量浓度72%~74%时具有一定的抗离析能力,工程上可实现长距离输送;随料浆质量浓度增加,流动阻力明显增大,料浆流速及可实现顺利输送的充填倍线减小;在管道内径100 m m时,可实现顺利输送的充填倍线约为2.26~3.02.【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2018(027)010【总页数】4页(P161-164)【关键词】全尾砂;似膏体充填;L管;管流阻力;流变参数;充填倍线【作者】齐兆军;宋泽普;寇云鹏;杜加法;刘超;杨纪光【作者单位】山东黄金矿业科技有限公司充填工程实验室分公司 ,山东莱州261400;山东黄金矿业科技有限公司充填工程实验室分公司 ,山东莱州261400;山东黄金矿业科技有限公司充填工程实验室分公司 ,山东莱州261400;山东黄金矿业科技有限公司充填工程实验室分公司 ,山东莱州261400;山东黄金矿业科技有限公司充填工程实验室分公司 ,山东莱州261400;山东黄金矿业科技有限公司充填工程实验室分公司 ,山东莱州261400【正文语种】中文【中图分类】TD853.3管道输送是矿山充填工艺的重要一环,且充填体的管流阻力是充填工艺参数设计的重要依据[1]。
对于较低浓度充填料浆的管流阻力计算,相关学者以固-液两相流理论和流变学理论为基础获得了一系列计算公式,包括基于重力理论的卡杜里斯基公式、杜兰德公式、金川公式等,基于能量理论的苏联煤炭科学研究院公式、鞍山黑色金属矿山设计院公式和会泽经验公式等;当充填浓度提高,充填料浆达到膏体(似膏体)状态,可视为宾汉姆流体,其在管道中的流动呈结构流,对于结构流体的流动特性研究,流变学理论更加有效,如基于流变学的会泽经验公式[2-8]。
膏体充填料浆超细颗粒与流变特性关系研究
现代矿业MODERN MINING总第625期2021年5月第5期Serial No.625Mav.2021膏体充填料浆超细颗粒与流变特性关系研究蔡君1崔继强2谢锦程3李广涛3(1.凉山矿业股份有限公司;.金川集团股份有限公司龙首矿;3.昆明理工大学国土资源工程学院)摘要膏体充填料浆一般是使用尾砂和粗颗粒骨料制备的混合料浆体,充填材料的级配对料浆的流变特性有极大的影响。
为了使研究更客观、更具有普适性,基于水力粗度定义了超细颗粒的粒径。
基于流变试验结果进行相关性分析,得到超细颗粒的含量与膏体充填料浆的塑性黏度呈正相关;粗骨料的含量与膏体充填料浆的屈服应力呈正相关。
建立了膏体充填料浆流变特性的回归分析模型,进一步验证了使用水力粗度定义超细颗粒的正确性。
关键词超细颗粒膏体塑性黏度屈服应力D0I:10.3969/j.issn.1674-6082.2021.05.025Study on the Relationship between Ultrafine Particles and Rheological Properties ofPaste Filler SlurryCAIJun1CUIJiqiang32XIEJincheng23LIGuangtao3(1.Liangshan Mining Co.,Ltd.;2.Longshou Mine,Jinchuan Group Co.,Ltd.;3.School ofLand and Resources Engineering,Kunming University of Science and Technology)Abstract Paste filling slurry is generally a mixture slurry prepared by tailings and coarse aggregate.The gradation of filling materials has a great influence on the rheological properties of slurry.In order to make the study more objective and universal,the particle size of ultrafine particles was defined based on hydraulic roughness.The correlation analysis based on the rheological test results showed that the content of ultrafine particles was positively correlated with the plastic viscosity of paste filling slurry,and the content of coarse aggregate is positively correlated with the yield stress of paste filling slurry.The regression analysis model of rheological properties of paste filling slurry was established to further verify the correctness of the definition of ultrafine particles by hydraulic coarseness.Keywords ultrafine particles,paste,plastic viscosity, yield stress膏体充填料浆往往采用粗骨料、尾砂、水泥和水混合制成。
絮凝沉降对全尾砂料浆流变特性的影响
絮凝沉降对全尾砂料浆流变特性的影响杨柳华;王洪江;吴爱祥;李红;陈辉;霍成月【摘要】通过研究沉降后料浆流变参数变化规律,探索基于料浆流变特性作为全尾砂絮凝沉降参数优化的可行性.以某铜锌矿全尾砂为实验材料,通过考察絮凝剂种类、入料体积分数、絮凝剂单耗这3个因素,进行静态絮凝沉降及料浆流变测试实验.实验结果表明:在絮凝剂种类筛选实验中,所选4种絮凝剂沉降效果区别较小,不同絮凝沉降后料浆屈服应力相差不大,添加N123作为絮凝剂时料浆黏度最小,絮团内部水分容易被挤出,絮凝沉降效果最佳;在入料体积分数及单耗实验中,当入料体积分数为10%~15%、絮凝剂单耗为25 g/t时,单位面积固体处理量和底流体积分数均较高,并且屈服应力及黏度达到极小值,有利于料浆进一步压密脱水及耙架运行.【期刊名称】《中南大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(047)010【总页数】7页(P3523-3529)【关键词】絮凝沉降;流变特性;压密脱水;絮凝剂【作者】杨柳华;王洪江;吴爱祥;李红;陈辉;霍成月【作者单位】北京科技大学土木与环境工程学院,北京,100083;金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京,100083;北京科技大学土木与环境工程学院,北京,100083;金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京,100083;北京科技大学土木与环境工程学院,北京,100083;北京科技大学土木与环境工程学院,北京,100083;金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京,100083;北京科技大学土木与环境工程学院,北京,100083;北京科技大学化学与生物工程学院,北京,100083【正文语种】中文【中图分类】TD853近年来,随着矿山环保要求的提高,深锥浓密机在我国开始得到广泛关注。
其工作原理为:低体积分数尾矿浆在机体上部中心进料筒中与絮凝剂溶液混合后,尾砂颗粒形成较大尺寸絮团,絮团沉降至深锥底部,并在重力及搅拌作用下浓密脱水,形成高体积分数的底流[1]。
金川全尾砂膏体充填料浆流变特性研究
摘
要 :对金 川 公司 全尾 砂膏 体 充填 料浆 的 流变特 性进 行 了研 究 , 对 其 参 数 与 各物 料 用 量 的 定量 关 系进 行 分 析 , 出了 充填 料 并 得
浆 最佳 配 合 比的工 程平 均 , 而建 立 了流 变模 型 , 进 推荐 了泵送 管 道 沿程 摩 阻损 失 的 计算 公 式 。为金 川 膏 体 充填 系 统 的 设 计及 保 证 料浆顺 利输 送 提供 了技 术依 据 , 同时 可为 同类 矿 山 的设计 提供参 考 。
s tn e ls n ap mpp ll e h i po ie c n c a e rd s nn ie u n ’ a t l n ytm d e s r i a c os i u i i .T s rvd sat h ia b s sf e i igJn h a Mie Sp sef l gsse a n u — s en e l o g n i i n
关 键 词 :充 填 ;流 变 特 性 ;料 浆 输 送
S ud n Rhe l g c lPr p r e f Fu lTa lng Pa t li t yo o o ia o e i s o l ii s e Fil ng
S u r fJ n h a i e lry o ic u n M n
W ANG i mi g , XI xn— n 。 AO e— u , W ANG a — i XI W ig o Xio we , AO iz n 。 Zh —he g
全尾砂充填料浆流变性能试验研究
全尾砂充填料浆流变性能试验研究朱家锐;毛明发;王炳文;常伟华【摘要】通过试验研究了新型胶凝材料T.C-I-全尾砂料浆、水泥-全尾砂料浆的工作特性和流变性能,并进行分析比较,揭示了全尾砂充填料浆的流变参数随灰砂比、质量浓度和剪切速率的变化规律.研究结果表明,T.C-I-全尾砂料浆的固结性能优于普硅水泥(P.O 42.5);当灰砂比低于1∶10或质量浓度高于77%~79%时,T.C-I-全尾砂浆的流动性和稳定性均优于水泥-全尾砂浆.%This paper studied and analyzed the working characteristics and rheological properties of the new type cementitious material T.C-I-tailings slurry and cement-tailings slurry by experiments.It was revealed that the rheological parameters of the tail-filled slurry are related to the cement-sand ratio,mass concentration and shear rate.At the same time,the results showed that the consolidation performance of T.C-I-full tail mortar is better than the general cement (P.O 42.5).Specifically,when the cement-sand ratio is lower than 1∶10 or the mass concentration is higher than 77%~79%,the liquidity and stability of T.C-I-tailings slurry are better than cement-tailings slurry.【期刊名称】《矿冶》【年(卷),期】2018(027)001【总页数】4页(P5-8)【关键词】流变特性;充填料浆;工作特性;剪切速率【作者】朱家锐;毛明发;王炳文;常伟华【作者单位】云南驰宏锌锗股份有限公司,云南曲靖655011;云南驰宏锌锗股份有限公司,云南曲靖655011;中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京100083;云南驰宏锌锗股份有限公司,云南曲靖655011【正文语种】中文【中图分类】TD823.7+1随着充填理论与技术的不断完善,充填采矿已逐渐成为一种安全、高效的采矿方法。
全尾砂膏体性能试验研究
全尾砂膏体性能试验研究杨莹;吴爱祥;杨柳华【摘要】Through exploring changes of rheological properties and strength properties of unclassified tailing paste in Bai-ling copper-zinc mine under the condition of different paste concentrations and cement sand ratio,the influence of paste con-centration and cement sand ratio on the properties of paste were determined. In addition,the primary and secondary relationship between the two factors affecting the paste properties was obtained by range analysis,guiding to determine the reasonable range of the paste ratio. The regression equations between the two factors and the paste performance parameters of were established. The test results show that when the paste concentration is 75% ~77%,the cement sand ratio is 0. 04~0. 12,the effect of paste concentration on the rheological properties of paste is greater than that of cement sand ratio,but cement sand ratio is the main factors affecting the strength of paste. According to the actual requirements in Bailing copper-zinc mine and the indoor test re-sults,combining the regression relationship between the concentration as well as cement sand ratio and paste parameters,the optimum paste concentration is recommend to be 77% and the cement sand ratio 0. 05 for this mine,which can meet the liquid-ity requirements and the strength requirements for Bailing copper-zinc mine,providing the safe and reliable technical support for the exploitation of this shallow buried ore body below the highway.%通过探究在不同膏体浓度和灰砂比条件下,白岭铜锌矿全尾砂膏体流变特性和强度性能的变化,确定膏体浓度和灰砂比对于膏体性能的影响.通过极差分析得出二者对于膏体性能影响的主次关系,指导确定膏体配比的合理范围,并建立了二者与膏体性能参量之间的回归方程.试验结果表明:在膏体浓度为75%~77%、灰砂比为0.04~0.12的条件下,膏体浓度对于膏体流变性能的影响大于灰砂比,而灰砂比是膏体强度的主要影响因素.根据白岭铜锌矿的实际要求及室内试验结果,结合浓度和灰砂比与膏体性能参量的回归关系,最终为白岭铜锌矿推荐出既能满足流动性要求又能满足强度要求的最佳膏体浓度为77%,灰砂比为0.05,为该高速公路下方浅埋矿体的开采提供安全可靠的技术保障.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2016(000)008【总页数】5页(P185-189)【关键词】三下矿体;全尾砂;膏体;流变性能;强度性能【作者】杨莹;吴爱祥;杨柳华【作者单位】北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083;金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京100083;北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083;金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京100083;北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083;金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TD926.4针对三下矿体地表不允许崩落、开采安全性差以及资源不易于回收等问题,现常采用充填法进行开采[1-3]。
粉煤灰全尾砂料浆流变特性及影响因素
粉煤灰全尾砂料浆流变特性及影响因素毛明发;王炳文;张文科;游家梁;赫宝龙【摘要】在流变特性试验的基础上,运用流变学理论和统计学原理对全尾砂料浆的流变模型和流变参数影响因素进行了研究.深入分析了料浆质量分数、灰砂比、粉煤灰参量、温度以及胶凝时间等因素对流变参数的影响,揭示了其影响的主次顺序和影响规律,并建立了料浆流变参数、工作特性参数与主要影响因素的函数关系,丰富了充填工艺的理论依据.【期刊名称】《矿冶》【年(卷),期】2015(024)002【总页数】5页(P19-23)【关键词】流变特性;影响因素;水化温度;胶凝时间【作者】毛明发;王炳文;张文科;游家梁;赫宝龙【作者单位】中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京100083;开滦(集团)有限责任公司钱家营矿业分公司,河北唐山063301【正文语种】中文【中图分类】TD823.7全尾砂充填采矿能够充分利用选矿尾砂,减少尾矿库建设,有效控制矿山地压活动,防止地表塌陷,保护地表环境,具有损失率小、贫化率低、安全性高等优点。
同时随着浅部资源的逐渐枯竭和深部资源开采强度逐年加大,充填采矿法作为一种安全无废绿色采矿方法,在矿山开采中应用日益广泛。
料浆管道输送是实现矿产资源安全高效开采关键环节。
充填料浆的质量分数、灰砂比、温度、胶凝时间、粉煤灰含量以及胶凝材料性质等因素对管道的输送能力、管道沿程阻力的计算以及输送过程的安全与可靠性具有决定性作用。
对水泥全尾砂充填料浆流变特性研究,是实现充填系统优化设计和高浓度管道减阻自流输送的基础〔1-3〕。
因此,本研究在试验的基础上运用流变学理论和统计学原理分析了以上各因素对水泥-全尾砂料浆流变参数的影响主次关系;深入研究了不同质量分数以及不同灰砂比料浆的流变模型及流变特征;建立了料浆流变参数、工作特性参数与主要影响因素的函数关系,为料浆制备、管道水力坡度计算、管路设计与参数优化等充填工艺提供理论依据。
引发全尾砂料浆触变特征的临界粒径研究
引发全尾砂料浆触变特征的临界粒径研究杨柳华;李金仓;焦华喆;尹升华;寇云鹏;洪紫杰【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2024(34)3【摘要】细粒径尾砂颗粒絮凝−分解是充填料浆产生触变性的根本原因,然而目前对引发充填料浆触变性的临界粒径研究极少。
通过对不同粒径尾砂制备的充填料浆开展触变试验与微观结构的演化测试,结合Patwardhan提出的非牛顿流体理论分析尾砂颗粒间相互作用力,推导引发全尾砂料浆触变性能临界粒径的理论值,最终建立了充填料浆触变性模型。
结果表明:充填料浆触变性能与剪切速率、质量分数、尾砂细颗粒含量呈正相关,通过理论推导得出引发充填料浆触变性能的临界值为45μm。
由此可以认为,当充填料浆中含有粒径<45μm颗粒,且质量分数≥6%时,充填浆料则具有触变效应;反之,充填浆料则不具备触变性。
基于实验结果采用Hattori−Lzumi理论构建触变性模型,并结合流变测试结果拟合得到了充填料浆触变性系数。
【总页数】14页(P970-983)【作者】杨柳华;李金仓;焦华喆;尹升华;寇云鹏;洪紫杰【作者单位】河南理工大学土木工程学院;河南理工大学河南省地下工程与灾变防控重点实验室;北京科技大学土木与资源工程学院;山东黄金集团有限公司充填工程实验室【正文语种】中文【中图分类】TD853【相关文献】1.废石-尾砂胶结膏体料浆触变性试验研究与分析2.含APAM的高浓度全尾砂料浆内部结构演化特征3.镜铁山矿全尾砂胶结充填体强度与灰砂比和料浆浓度关系的研究4.云锡卡房全尾砂料浆临界浓度与流变特性研究5.金川全尾砂–棒磨砂混合充填料胶砂强度与料浆流变特性研究因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
表 3 因素水平
浓度 /% 78 79 80 灰砂比 1∃7 1∃8 1∃9 水淬渣 /全尾砂 2∃5 1∃7 ( 1 / 2) ∃9
桨叶式流变仪 , 转子与壁面滑移效应较小, 因此, 这 里采用直接法测量计算 , 其公式见式 ( 1) : 3 D L 1 T m ax = , ( 1) 2 D + 3 y 式中 , Tm ax 为叶片受到的最大扭矩 , N ∀ m; D 为叶片 的直径 , mm, 取 值 20 ; L 为 桨叶的 高度 , mm, 取 值 40 ; y 为料浆的屈服应力, P a 。 粘度是表征膏体流变特征的另一个基本参数。 考虑到流变测试过程中膏体始终处于动态之中, 某 一时刻的表观粘度无法有效、 全面地反映膏体的流 变性能, 所以采用在整个剪切时间内的算术平均粘 度来反映其流变性 , 如式 ( 2)所示: 1 + 2 + % + n = , ( 2) n
2 2
1 2 试验方案 为了全面分析影响因素 , 减小试验工作量, 采用 正交设计法设计试验方案。根据试验因素和水平的 4 个数 , 选择正交表 L9 ( 3 ) 进行有空列的正交试验, 因素水平如表 3 所示。
表 2 充填骨料物理性能与化学成分
名 称 全尾砂 水淬渣 密 度 / ( t /m 3 ) 2 71 2 59 物理性能 容 重 / ( t /m 3 ) 1 88 1 18 化学成分 /% 孔隙率 /% 34 35 54 44 Fe2 O3 2 79 34 84 S iO2 4 55 33 14 A l2 O 3 1 04 7 15 C aO 44 05 15 26 M gO 5 02 3 98 S 0 6 0 21
注 : A 为浓度 , B 为灰砂比 , C 为淬尾比。
3 2 方差分析 表 6 给出了各因素对流变参数的 方差分析结 果。从表中看出, A 的显著值为 0 16 , B 的显著值 为 0 86 , C 的显著性值为 0 47 。浓度因素对试验结 果影响显著, 其它两因素均无显著意义 ( 这里按照 P < 0 2进行评价
2 试验结果
根据试验方案测定流变参数, 结果见表 4 。
表 4 流变参数
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 T m ax /( N∀ m ) 8 856 23 880 14 167 24 476 18 374 17 113 24 679 19 586 22 266 屈服应力 / Pa 302 424 484 836 628 584 843 669 760
)。
平 均 粘 度 F 5 37 0 16 1 11 P 0 16 0 86 0 47
表 6 屈 服应力与平均粒度的方差分析
均方 104 459 5 692 21 136 来源 A B C 总和 平方和 275 564 8 004 56 991 16 226 936 自由度 2 2 2 6 均方 137 782 4 002 28 495
[ 3]
1 试
验
1 1 试验仪器与物料 试验所用流变测试设备为高精度 R /S + SST 型 四叶桨式旋转流变仪, 见图 1 。 仪器通过四叶桨式转子以可变化的剪切速率旋 转, 采用扭矩测量装置测量仪器扭矩的变化。通过 在 RHEO3000 软件界面设置操作参数进 行实时监 测, 设置参数见表 1 。转子直径 20 mm, 转子高度 40 mm。
∀ 31∀
1 3 试验方法 屈服应力与粘度是表征膏体流变的两个基本参 数。屈服应力的测量通常分为直接法与间接法。直 接法是运用旋转粘度计测量, 此方法快速简便 , 但旋 转元件与试样会产生 滑移效应
[ 6]
。间接法是指方
程回归法, 该方法通过假设的模式方程拟合试验数 据获得屈服应力 , 误差较大 , 可靠性较差。与间接法 相比, 直接法重复性好 , 精度较高。由于本试验采用
* 十一五 国家科技支撑计划项目 ( 编号 : 2006BA B02A 01) 。 生 , 100083 北京市海淀区区学院路。 翟永刚 ( 1984! ) , 男 , 北京科技大学土木 与环境工程学 院, 硕士研究
。为了评价膏体管道输送的可行性和可靠性 ,
[ 35]
国内外对膏体的流 变特性进行了大 量的研究
[ 7]
3 分
析
3 1 极差分析 极差分析可以直观、 简便地得出各因素对屈服 应力影响的大小 , 如表 5 所示。从表中可以看出 , 屈
屈 来源 A B C 总和 平方和 208 918 11 384 42 272 3 675 382 自由度 2 2 2 6 服 应 力 F 13 99 0 76 2 83 P 0 07 0 57 0 26
S tudy on Rh eologica l P roperties of the Unc la ssified tailings Paste Zha i Yonggang W u A ix iang W ang H ong jiang Chen Q inru i L iH angkong Yan Jia long
( University of Science and T echno logy B eij ing ) Abstrac t T aking unclass ified ta ilings paste as the exper i m enta l s lurry , the o rthogona l des ign m ethod is adopted to de s ign the expe ri m en tal sche m e A nd R /S+ SST rheo m eter is used to test the rheolog ica l characteristic o f paste and investi ga te the e ffect rule o f three factors on rheolog ica l para m eters , which are we ight concentration, cem ent ta ilings ratio and slag cem ent ra tio W ith the aid o f the range ana lysis , the var iance analysis and the mu ltiple reg ression ana lys is m ethods , the ex peri m enta l resu lts sho w ed that the re la tionsh ip of betw een y ie ld stress and w e ight concentra tion was appeared as an exponen tia l increase function T he paste has the rheolog ica l character istics o f slurry , such as th ixotropism and shear thinn ing A m ong three fac to rs o fw e ight concentration, ce m en t ta iling s ratio and slag ce m ent ra tio , their influence leve l is we ight concen tration> slag ce m en t ra tio> cement tailings ra tio T here , we ight concentration has a re lative ly significant e ffect on the rheo log ica l para m eters K eywords V ane rheo m eter , O rthogona l des ign , U nc lassified ta ilings paste , Rheo log ica l para m eters
Se ries N o 414 D ece mber 2010来自金属矿
山
M ETAL M I NE
总 第 414 期 2010年第 12 期
全尾砂膏体料浆的流变特性研究
翟永刚
摘 要
*
吴爱祥
王洪江
陈琴瑞
李航空
严佳龙
( 北京科技大学 ) 以某矿全尾砂充填 膏体为试验料浆 , 采用正交设计法设计试验方案 , 利用 R /S+ SST 型流 变仪对全尾
。
由于膏体的流变特性是由复杂的物理化学性质造成 的 , 再加上各个矿山的主填物料来源与配比参数不 同 , 膏体的流变特性差别较大。膏体流变特性的影 响因素众多 , 包括浓度、 颗粒级配、 骨料配比、 矿物组 成和 pH 值等。 本研究以云南某矿膏体充填为工程背景 , 结合 现场制备工艺, 选择质量浓度、 灰砂比、 水淬渣 /全尾 砂 3 个可控制和调节的主要影响因素, 重点考察三
总第 414 期 式中, n 为记录个数。
金
属
矿
山
2010 年第 12 期
服应力与粘度的极差变化规律是相同的, 即 3 因素 对应力和粘度的影响大小顺序为浓度 > 淬尾比 > 灰 砂比。
表 5 屈服应力与平均粘度极差分析
平均粘度 / ( Pa∀ s) 1 055 1 337 1 070 1 774 1 233 1 522 1 411 1 553 1 456 1 2 3 极差 403 30 682 67 757 33 354 03 660 30 573 67 609 33 86 63 518 33 1 062 95 1 356 84 1 376 74 673 33 1 442 99 1 283 33 1 364 70 651 67 1 483 49 1 349 26 1 248 00 155 00 420 54 73 51 128 74 因素 水平 屈服应力 / Pa A B C A 平均粘度 / ( Pa∀ s) B C