减水剂类型对细尾砂充填料浆流动性及强度的影响

采用聚羧酸、三聚氰胺以及萘系三种类型的减水剂，开展了减水剂在不同掺量下细尾砂充填料浆流动度、流变及强度试验，研究了减水剂类型和掺量对充填料浆流动度、屈服应力、塑性粘度、表观粘度、触变性及充填体强度的影响规律。研究表明:减水剂的掺入可以显著提高料浆流动度，降低屈服应力和表观粘度。减水剂对料浆塑性粘度的影响相对较小。此外，料浆触变性随减水剂掺量的增加呈现出先增强后减弱的变化趋势。相比三聚氰胺、萘系减水剂，聚羧酸减水剂对料浆流动性能的改善效果更优。一定充填浓度下，减水剂的掺入会降低充填体早期强度，但对充填体中后期强度影响较小，甚至略有提高。     

高效减水剂对含盐卤充填料浆输送特性的影响

三山岛金矿地质水文条件特殊,测得充填用水中富含盐卤离子,对料浆自流输送造成不利影响。本研究探索使用高效减水剂改善含盐卤料浆的输送特性,以实现高浓度自流输送。以分级尾砂、充填用水、水泥为原料,掺入不同类型、掺量的高效减水剂制备充填料浆,在量筒中静置并测试沉降速率和泌水率,使用R/S-SST流变仪测试流变特性。通过对比分析揭示出减水剂影响料浆沉降及流变特性的规律,得出结论:掺入0.5‰萘系减水剂料浆泌水率降幅最大,能够有效降低采场脱水压力;高灰砂比情况下掺入0.5‰萘系减水剂、低灰砂比情况下掺入0.5‰聚羧酸盐系减水剂,料浆沉降速率降幅最大;含盐卤充填料浆流变特性可用Bingham流型表征,0.5‰聚羧酸盐系减水剂掺量的料浆黏度系数和屈服应力均较低,输送效果最佳。减水剂能够增强含盐卤充填料浆的悬浮性,有效降低料浆黏度系数及屈服应力,减少管壁磨损。     

减水剂对充填料浆流动性能的影响分析

本文针对萘系减水剂和BF高效减水剂这两类矿山常用减水剂,通过分析减水剂添加方式与种类对料浆流变性能的影响,研究了减水剂在充填料浆流动过程中的作用。试验结果表明采用后掺法添加减水剂配得的料浆流动性相对较好,添加减水剂后的分级尾砂料浆流动性显著提高,相同条件下,料浆屈服应力与表观黏度均有所下降。相比于BF高效减水剂,萘系减水剂对于某铜矿充填料浆的作用效果明显,更有利改善料浆的流动性能。     

减水剂对煤矿胶结充填料浆输送性能影响研究

为了有效改善煤矿高浓度胶结充填料浆的输送性能,选用萘系和聚羧酸系2种高效减水剂,采用实验室试验的方法,借助流变仪对改性浆体的屈服应力、剪切应力等流变特性进行测试分析,并通过坍落度、扩展度和泌水率等因素对浆体的流动特性进行探究。结果表明:在充填料浆中添加掺量为1.5%萘系和0.4%聚羧酸系减水剂,浆体剪切屈服应力由634.4 Pa分别降低到301.6、314.7 Pa,塑性黏度由7.9 Pa·s分别提高到12.1、8.5 Pa·s;充填材料泌水率随减水剂掺量的增加不断增大,但聚羧酸减水剂泌水率更小,0.3%以下掺量时不泌水;结合环保要求考虑,建议优选聚羧酸系减水剂。     

分级细尾砂胶结充填强度和料浆流变性能试验研究

以某黄金矿山分级细尾砂为研究对象,在对充填材料基本物理化学性质检测分析的基础上,开展了强度试验和料浆流变特性试验。结果表明: 新型胶凝材料固化分级细尾砂效果好,充填体早期强度较传统胶凝材料高,有利于缩短采矿周期。添加新型胶凝材料的分级细尾砂料浆流变曲线符合Herschel-Bulkley(H-B)流变模型,随尾砂浆浓度增加,料浆屈服应力呈指数增长,而塑性黏度缓慢增加; 料浆屈服应力随新型胶凝材料掺量增加不断增大,塑性黏度则先增大后降低。     

庙岭金矿全尾砂充填料浆流变特性的时温效应研究

胶结充填是一种经济、环保的采矿技术。目前,时温效应对高浓度胶结充填料浆流变特性影响的研究较为缺乏,以庙岭金矿全尾砂充填料浆为研究对象,利用Rheolab Q C型高级流变仪进行了一系列流变特性试验,研究了时温效应对高浓度胶结充填料浆流变特性的影响规律。结果表明:新鲜料浆及动状态料浆流变特性曲线都具有明显的Bingham流体特征,随着时间延长料浆屈服应力和塑性黏度不断升高,随着温度升高料浆塑性黏度不断降低而屈服应力则先降低再升高;静状态料浆流变特性不符合常用的流变模型理论,随着静置时长增加料浆流动性减弱;对于静状态料浆,其流变特性受时间因素影响较大,温度因素影响较小;对于动状态料浆,其流变特性受温度因素影响较大,时间因素影响较小;无论是动状态还是静状态料浆,料浆浓度对流变特性的影响都要大于灰砂比。     

混合骨料级配对不同浓度充填膏体流变性能影响试验研究

为明确混合骨料配比及粒径级配对不同浓度充填膏体料浆流变性能的影响,以煤矸石和河砂为混合骨料,对不同骨料粒径特征分析,开展不同骨料配比、不同浓度条件下的流变试验,通过宾汉姆模型转换得到流变参数和流变特性曲线。试验结果表明:混合骨料配比和浓度共同影响料浆流动性,相对塑性黏度系数和相对屈服应力均随浓度增加而增大,相对塑性黏度系数随河砂比例增加而增加,相对屈服应力随河砂比例增加呈"N"形变化;混合骨料中河砂比例大于煤矸石时,相对塑性黏度系数增幅明显,相对剪切应力先减小后增大,适当增加细颗粒含量能降低料浆输送阻力,混合骨料级配对料浆流变性能有一定程度的影响。     

温度对矿渣基充填料流变和强度影响试验研究

近些年,矿渣基胶结料因其成本低、强度高、流动性好、抗侵蚀好等优点,在国内金属矿山充填中得到了广泛的应用。然而,不同矿山的井下环境温度差别较大,矿渣基胶结料的无差别应用极易导致充填质量与设计预期产生较大偏差。鉴于此,本研究以水泥为对照,对比分析了矿渣基充填料在不同温度(5、20和35℃)下流变和强度演化规律。结果表明:2种胶结料类型料浆的流变(屈服应力与塑性粘度)和触变均随温度的增高而增大,但水泥基充填料流变参数对温度敏感程度更高。2种类型充填料的触变与塑性粘度均呈现出明显的线性关系。除了5℃下3 d强度外,同一温度下矿渣基充填料的强度始终高于水泥基充填料,且前者的强度对温度变化更加敏感,同时随着温度增高,试样强度的增长速率逐渐降低。     

不同剪切模式下的全尾砂浆触变特性研究

为了探究尾砂胶结充填料浆的触变特性,以某铁矿全尾砂为研究对象,测试充填料浆在恒定剪切模式、环形剪切模式和阶跃剪切模式下的流变参数变化规律。结果表明：恒定剪切模式下剪切应力与表观黏度都随着时间的增加逐渐下降直至趋于稳定,而随着剪切速率的升高,料浆的屈服应力逐渐升高但塑性黏度逐渐减小;循环剪切模式下无论剪切速率升高或是降低,剪切应力总体总是呈现下降趋势,而表观黏度变化规律则与剪切速率变化相反;阶跃剪切模式下随着剪切速率的突增,尾砂料浆会再次进入弹性变化阶段剪切应力与表观黏度皆有略微升高随后进入应力松弛阶段剪切应力及表观黏度逐渐降低。对尾砂料浆的触变性规律做出了一定的解释,对矿山现场管道输送提供一定的指导意义。     

多因素耦合条件下高浓度全尾砂浆体流变性能研究

为了探究多因素耦合条件下全尾砂料浆的流变性能,以某三个矿山的全尾砂料浆为试验对象,采用HAAKE同轴圆筒式流变仪进行试验,测得了5种质量浓度、3种温度条件下的全尾砂浆流变参数,分析了粒度分布、质量浓度及温度对流变参数的影响规律及机理。试验结果表明:同一矿山尾矿浆体,相同质量分数条件下,屈服应力随温度升高而降低,且浆体浓度越高,屈服应力的下降值越大;相同温度条件下,屈服应力随浓度增加而升高,且浆体温度越低,屈服应力增加值越大;料浆屈服应力的影响显著度为质量浓度粒度分布温度,质量浓度对流变性影响最为显著且可用指数函数描述;各因素间均存在一定的耦合作用,A矿和C矿尾砂浆的质量浓度高于71%、B矿尾砂浆质量浓度高于68%时,温度和浓度耦合作用明显,料浆的屈服应力和塑性黏度均明显上升。     

运动状态下全尾砂胶结料浆流变参数时变性研究

全尾砂胶结料浆在管路输送过程中流变参数具有时变性。以连续搅拌方式模拟料浆在输送过程中的运动状态,借助Brookfield流变仪研究了不同质量浓度和灰砂比条件下,搅拌时间对料浆流变参数的影响规律及作用机理。研究结果表明:1)当搅拌时间逐渐增加时,灰砂比1∶5,质量浓度分别为72%、74%和76%的全尾砂胶结料浆其屈服应力和黏性系数均随之增大,且料浆质量浓度越高,搅拌时间对料浆流变参数的影响越显著;2)质量浓度74%,灰砂比分别为1∶5、1∶10和1∶15的全尾砂胶结料浆屈服应力和黏性系数也随搅拌时间的增加而增大。料浆流变参数增大的主要原因为:料浆中水泥水化反应产生的具有凝聚网络结构的凝胶成分含量随时间的增加而不断增加。     

尾矿砂膏体充填材料工作与力学性能研究

采用流变性能与单轴抗压强度试验对5种配合比的膏体充填材料进行了测试,结果表明:以尾矿砂、粉煤灰、水泥为主要原料能够制备出满足采空区回填工作与力学性能要求的膏体充填材料;随粉煤灰掺量增加,膏体的屈服应力降低,塑性黏度无明显变化;随水泥用量增加,膏体的屈服应力与塑性黏度均降低,但在添加一定量水泥后,屈服应力有增长的趋势;随粉煤灰掺量增加,膏体早期强度降低,而随水泥用量增加,膏体的早期强度增大。     

倾斜管实验的膏体流变特性规律研究

针对膏体流变特性难以真实测量的现象，自制一套能够有效还原工业现场的倾斜管道实验装置，对膏体流变特性参数进行测量，运用通径分析法探究膏体浓度、灰砂比对流变特性的影响规律。结果表明：膏体浓度、灰砂比对膏体流变参数的影响均为正相关，其中，浓度对屈服应力的影响水平比灰砂比对其影响水平大一个数量级，当灰砂比接近1∶25时，灰砂比的增大与减小并不能引起屈服应力明显的单调递增递减现象；浓度对塑性黏度的影响水平比灰砂比对其影响水平大，但在同一个数量级，膏体浓度较低时，会产生浓度低黏度大的现象。     

基于微型塌落筒和稠度漏斗的膏体充填料浆流变参数预测研究

充填料浆流变参数的准确测定是合理评价其管道输送特性的关键，目前充填料浆流变参数主要采用流变仪测试，工程适用性较差。基于圆锥塌落筒模型和圆柱塌落筒模型，结合流变仪测试，对比分析了不同形状尺寸塌落筒测试屈服应力的准确性，确定了微型塌落筒最佳形状尺寸为柱形 100 mm×100 mm；在此基础上构建了屈服应力-塌落度关系模型，经验证在无量纲屈服应力范围为 0~0.1 时该模型可以准确计算料浆屈服应力；通过自制稠度漏斗测试充填料浆流出时间，探索流变仪测试塑性粘度与流出时间关系，结果表明相同质量浓度时，料浆流出时间与其塑性粘度呈负相关关系，料浆质量浓度变化时其流出时间与塑性粘度关系不明显。     

基于倾斜管道实验的矿山充填膏体流变特性研究

膏体充填技术越来越多地被用于地下矿山开采中,膏体的流变特性是保证膏体顺利输送及充填的基本特征参数。传统膏体的流变特性分析主要以室内流变仪测试为主,测试结果与现场实际存在较大误差。因此为了获得膏体充填料浆输送过程中真实的流变特性,本研究基于流体力学理论对膏体管道流动过程中的受力状态进行了分析,设计了倾斜管道实验装置。借助均匀设计实验方法,研究了膏体质量分数、灰砂比、细粒尾矿添加量、粗颗粒添加量4种因素对某矿膏体流变特性的影响,得到了各因素关于浆体屈服应力及塑性黏度的函数关系。结果表明:对于层流状态下的宾汉流体,利用倾斜管道装置,能够简单、快捷地测定其相关的流变参数;浆体质量分数对流变参数起决定性作用,而灰砂比的影响可忽略,当细粒尾砂掺量12%,碎石掺量4%时,膏体具有较低的屈服应力及塑性黏度,其流动性较好。     

调整剂对菱锌矿浮选矿浆流变性的影响研究

Study on The Effect of Regulators on Slurry Rheological Properties in Floatation of Smithsonate     

全尾砂固结排放料浆流变特性实验研究

采用全尾砂固结剂TC-Ⅰ,通过全面试验、数据拟合、多元回归分析和理论计算等方法,对李楼铁矿未分级全尾砂固结排放料浆的流变特性及其影响因素进行了研究。结果表明,砂浆的剪切应力随着剪切速率增加而增大,呈线性相关;表观黏度随着剪切速率增加而减小,呈乘幂相关;测试范围内全尾砂固结排放料浆近似于宾汉塑性体模型,在管路输送中呈层流流态;浓度对全尾砂料浆的流变特性影响显著,灰砂比次之;同一灰砂比条件下,砂浆的屈服应力和黏度均随着浓度增加而增大;同一浓度条件下,灰砂比对砂浆的屈服应力和黏度影响不大;确定了适宜的砂浆浓度范围为76%~78%;建立了砂浆屈服应力、黏度关于浓度和灰砂比的回归模型。     

石人嶂钨矿床云英岩型矿化及其研究意义

石人嶂石英脉型钨矿脉旁侧的云英岩有很强的多金属矿化。通过电子探针和扫描电镜能谱分析发现,云英岩中银平均含量为309.22×10-6,达到了综合利用的伴生银品位要求,Mo、Cu、Sn等元素含量也很高;云英岩中放射性元素含量[U(24.14×10-6),Th(46.30×10-6)]远大于花岗岩和石英脉中放射性元素的含量,呈现出了放射性元素富集的现象;云英岩的刻槽取样分析,进一步说明了云英岩化对矿化的重要作用。