基于响应面分析法的全尾砂絮凝沉降试验及参数优化研究

以丹巴独狼沟金矿为研究对象,基于室内单因素全尾砂絮凝沉降试验,确定了絮凝剂单耗、进砂质量浓度及絮凝剂质量浓度三种因素的试验设计范围,基于响应面分析法设计了１７组试验方案,研究了三种因素交互作用对絮凝沉降效果的影响程度,建立了三种因素与底流质量浓度、沉降速度之间的响应面回归模型,优化了尾砂的絮凝沉降参数.研究结果表明:絮凝剂单耗对尾砂的絮凝沉降效果有最大程度的影响;三种因素交互作用下的影响程度大小为:絮凝剂单耗与进砂质量浓度、絮凝剂单耗与絮凝剂质量浓度、进砂质量浓度与絮凝剂质量浓度;在满足矿山充填工艺条件下,独狼沟矿区尾砂絮凝沉降的最优参数如下:絮凝剂单耗为３０g/t、进砂质量浓度为１０％、絮凝剂质量浓度为０．５‰.     

全尾砂絮凝沉降试验及其工程应用

充填料浆制备是膏体充填采矿方法的重要组成部分,而尾砂高效浓缩是膏体充填的核心。由于全尾砂粒径很细,尾砂沉降浓缩也变得十分困难,因此,在尾砂料浆中加入絮凝剂是提高沉降浓缩速率的有效手段。由于室内试验环境和条件与地下采场存在很大不同,为了揭示新城金矿全尾砂絮凝沉降特性,不仅开展了全尾砂静态絮凝沉降室内试验,以沉降速度、底流浓度为评价指标,得到了最优的絮凝剂选型、单耗和砂浆浓度参数,确定了上述参数对于尾砂料浆沉降效率的影响规律,还在地下采场进行了现场工业试验对比分析,以验证加入该组合参数絮凝剂后的实际应用效果。室内试验结果表明:料浆底流浓度随着料浆稀释浓度的增加先增加后减小,而在絮凝剂单耗低于22.5 g/t时变化不大,因此选定絮凝剂型号为ZYJ、絮凝剂添加量为20 g/t、矿浆稀释浓度为9.75%时,室内尾砂料浆的絮凝沉降效果最佳。现场对比试验表明:采用该最佳试验参数组合后,充填溢流水中悬浮物质量浓度由5.32%~8.26%降低到1.15%~2.13%,充填体强度增加了13%,且整体分布更加均质,充填效果和充填质量均有明显改善。     

立式砂仓全尾砂絮凝沉降试验研究

某矿临时充填系统充填骨料采用机械浓缩脱水,能耗高,效率低,产能小,无法满足深部矿山项目配套的永久充填系统的大能力全尾砂充填需要,综合考虑充填成本和效率,通过研究全尾砂在立式砂仓内进行快速浓缩沉降,实现连续放砂连续充填。在分析絮凝沉降试验和絮凝剂选型的基础上,进行全尾砂絮凝沉降定性、定量试验加以优化选择,试验表明：在供砂浓度为15%时,添加500万分子量的阴离子聚丙烯酰胺(APAM)5g/t,可实现全尾砂沉降速度686.89cm/h,添加成本仅为0.16元/t,确定该矿山全尾砂沉降浓缩的最佳工艺,所得出的主要参数指标可为永久充填站设计和建设提供主要依据。     

全尾砂絮凝沉降与浓密影响因素试验研究

为探究尾砂入料浓度、絮凝剂分子量、絮凝剂单耗、絮凝剂溶液浓度对全尾砂絮凝沉降与浓密的影响,以最大沉降平均速度、最终沉降浓密时间、极限底流浓度作为考察指标,对某金矿全尾砂浆展开了絮凝沉降与浓密正交试验.利用SPSS 23数理统计软件对试验结果进行了方差分析.结果 表明:影响最大沉降平均速度、最终沉降浓密时间、极限底流浓度...     

北洺河铁矿全尾砂絮凝沉降实验研究

针对北洺河铁矿选厂尾砂浆浓度较低,通过自然沉降难以满足地表塌陷区尾砂固结堆排对浓度的要求,需对全尾砂浆进行絮凝沉降浓缩的情况,本文以质量浓度为38％ 的尾砂浆和9类不同类型絮凝剂为原料进行静态絮凝沉降试验,探究絮凝剂种类及其单耗对全尾砂浆絮凝沉降的影响,筛选出适合该矿尾砂沉降的最佳絮凝剂类型及其单耗.研究结果表明:当添...     

某金矿全尾砂絮凝沉降影响因素研究

全尾砂的絮凝沉降是料浆制备的核心技术,为研究某金矿全尾砂的絮凝沉降规律,以絮凝剂单耗、絮凝剂溶液质量分数、料浆初始质量浓度为影响因素,以料浆的沉降速度、料浆的最终沉降浓度以及上层清液含固量为指标,利用正交试验法开展试验,并对全尾砂絮凝沉降多因素进行极差分析和回归分析。研究结果表明:料浆的初始浓度与絮凝剂溶液质量分数对尾砂的絮凝沉降效果有较大影响,絮凝剂单耗对尾砂的絮凝沉降效果影响程度最小;当料浆初始浓度为15%,絮凝剂单耗为20g/t,絮凝剂溶液质量分数为0.3%时,尾砂的絮凝沉降效果最佳;3个回归方程拟合效果良好,验证了试验的准确性。     

大红山铜矿全尾砂絮凝沉降的试验研究

试验研究了大红山铜矿全尾砂在添加不同絮凝剂条件下的沉降特性,通过实验结果数据的分析和对比,并综合考虑最终沉降面高度和经济成本,选用明矾作为大红山铜矿充填脱水的添加剂。     

某矿全尾砂浆静态絮凝沉降试验研究

为获得某铅锌银矿全尾砂浆浓密参数,进行室内静态絮凝沉降试验,观察分析全尾砂絮凝沉降过程中沉降速度、极限浓度和上清液含固率变化。通过正交试验法及对试验数据的数值拟合,探究不同絮凝剂种类、絮凝剂单耗、絮凝剂溶液添加浓度、全尾砂浆浓度对该矿全尾砂絮凝沉降的影响。结果表明：该矿全尾砂砂浆最优浓度为 25.162%,最适宜絮凝剂为 1 200 万分子量 APAM,最佳絮凝剂溶液添加浓度为 1.032‰,最佳絮凝剂单耗为 37.925 g/t。实验为矿山全尾砂膏体制备提供技术参数。     

某矿全尾砂浆静态絮凝沉降试验研究

为获得某铅锌银矿全尾砂浆浓密参数,进行室内静态絮凝沉降试验,观察分析全尾砂絮凝沉降过程中沉降速度、极限浓度和上清液含固率变化。通过正交试验法及对试验数据的数值拟合,探究不同絮凝剂种类、絮凝剂单耗、絮凝剂溶液添加浓度、全尾砂浆浓度对该矿全尾砂絮凝沉降的影响。结果表明：该矿全尾砂砂浆最优浓度为 25.162%,最适宜絮凝剂为 1 200 万分子量 APAM,最佳絮凝剂溶液添加浓度为 1.032‰,最佳絮凝剂单耗为 37.925 g/t。实验为矿山全尾砂膏体制备提供技术参数。     

基于RSM-BBD的全尾砂絮凝沉降效果多因素耦合分析

针对尾砂浓密脱水困难、沉降速率慢、底流质量分数低等问题,以尾砂质量分数、絮凝剂单耗、絮凝剂溶液浓度为自变量因素,以底流质量分数和沉降速度为研究指标,采用响应面Box-Behnken设计17组配比试验,构建二次多项式回归模型,综合方差分析和响应曲面分析,探究单因素和多因素交互作用对尾砂絮凝沉降效果的影响,根据Numencial模块优化,确定最优絮凝沉降参数。研究结果表明：底流质量分数和沉降速度的单因素影响显著性排序从大到小为尾砂质量分数、絮凝剂单耗、絮凝剂溶液浓度,尾砂质量分数和絮凝剂单耗的交互作用是影响絮凝沉降效果的最显著性因素。尾砂絮凝沉降的最优试验参数组合为尾砂质量分数19.6%、絮凝剂单耗26.05 g/t,絮凝剂溶液浓度0.45%,此条件下底流质量分数为63.98%,沉降速度为18.1 cm/min。     

基于SPSS回归分析的全尾砂絮凝沉降速率研究

针对全尾砂絮凝沉降影响因素多、最优参数计算繁琐的难题,采用均匀设计实验方法,进行多因素影响下絮凝沉降实验研究,探究某矿区全尾砂最佳沉降效果的条件。利用统计软件SPSS进行多元回归分析,得出沉降速率与絮凝剂单耗、尾砂浓度、pH值之间的非线性关系,同时确定了全尾砂最佳沉降参数,实现尾砂高效快速脱水目的。通过研究得出了含泥量高、粒径细的全尾砂的沉降规律,为矿区低浓度尾砂浆的高效利用提供技术支撑。     

基于正交设计模拟实验的预裂爆破参数优化方法研究

由于爆破施工周围待保护环境的复杂性和爆破扰动等有害效应的无法评估性,需对传统的预裂爆破技术进行更精细的改进和优化。采用基于正交设计的相似材料模拟实验方法对预裂爆破中的不耦合系数、同响孔数、孔距孔径比和有无导向孔四个因素进行分析,确定预裂孔成缝效果最优的起爆方式和爆破参数,并进行模拟实验验证。研究表明:装药不耦合系数取2、孔距取8倍炮孔直径、不设置导向孔、采用延期时间为12ms的逐孔起爆预裂方式,得到有效半孔率为85.4%、预裂缝宽度为25.4mm、原岩损伤率为13.5%,爆破效果综合评价最佳。     

基于超细尾砂絮凝沉降浓密试验及研究应用

摘要：研究超细尾砂在不同配比聚丙超烯酰胺条件的絮凝沉降浓密实验,探索在不同给料速度、浓度及絮凝剂单耗条件下对料浆浓密效果的影响,借助物理实验参数进行对比回归分析获得最优匹配数据模型,对模型关系中涉及的参数进行正交试验优化设计,考察单因素及组合因素对响应值絮凝度的影响,建立多因素变化对浓度响应值的影响,进一步获得各元素最优条件的絮凝度值,依据函数模型拟合出响应最优值与元素之间的非线性关系,得到优化条件下以絮凝度为指标的各个元素影响作用大小。结果表明：①无动力浓密条件下料浆达到极限浓度絮凝剂参数确定为最佳添加量为30g/t,阴离子型絮凝剂XS、最佳料浆稀释浓度6.0%;②固体通量由0.127t/(m2?h)增加到0.360t/(m2?h)时,底流浓度表现出稳定的增长趋势,同步确定浓密处理量为0.3t/(m2?h);③回归方程及元素曲面响应关联结果的模型关联系数因子R2值为0.9978,证明模型因子各元素与响应结果紧密关联性较高;④提出了不同单耗絮凝剂对超细尾砂浓密的机理影响测试方法,将该测试方法成功应用到工程实际中。     

基于正交试验的巷道支护参数优化研究

巷道支护参数选择的合理性和科学性是保障其长期稳定的关键。以某铜矿巷道为研究背景,在工程地质条件研究的基础上,利用3DEC离散元软件构建了矿山巷道的三维数值模型,设计了3因素3水平L₉(3³)支护参数的正交试验方案,获取了在不同参数条件下的变形规律和支护效果。通过对巷道支护参数优化以及经济合理性比较分析,确定了较优的巷道支护参数,即锚杆直径28 mm、长度1.75 m、间排距1.2 m, C20混凝土喷射厚度100 mm。采用极差分析方法对影响巷道稳定各因素的敏感性进行分析,从巷道顶板沉降和侧帮水平变形不同角度分析,得到的巷道支护参数因素的敏感性不同。研究结果在一定程度上为矿山巷道支护提供了技术参考,同时对处于类似地质条件下的矿山巷道支护具有一定的参考价值。     

基于正交设计试验方案的云南某铜矿采场结构参数优化研究

采场结构参数的优化选择对采矿的安全生产和经济效益有着重要意义。以云南香格里拉某铜矿为背景,结合矿山采用的分段空场嗣后充填采矿法,根据矿山岩体力学参数、充填体力学参数以及采场的布置特征,运用FLAC3D软件建立采场模型,通过正交设计试验设计了16种不同的采场结构参数方案,对所有采场方案进行稳定性分析,并用建立FAHP-CRITIC法组合赋权的综合评价模型进行优选,得到最优采场结构参数尺寸及最佳充填配比。方案在矿山各中段推广使用,为类似矿山的采场试验提供了良好的示范。     

基于正交设计与计算流体动力学模拟的双锥旋流器锥体设计研究

基于正交试验设计与计算流体动力学模拟,研究了双锥旋流器上、下锥段锥角及接口直径变化对旋流器能耗及分离粒度的影响。方差分析结果表明,本研究范围内,这三个锥体结构参数的变化对旋流器能耗基本无影响。小锥角对分离粒度的影响是高度显著的,接口直径对分离粒度的影响是显著的。综合分析可知,随着小锥段锥角变小,上、下锥段接口直径变大,分离粒度将显著减小。此结果可以作为双锥旋流器结构优化的参考。     

全尾膏体制备过程中尾矿颗粒运移行为研究进展与趋势

我国重要大宗金属矿产资源平均品位低,加之近年来我国矿产资源需求的持续增长、资源综合利用率的不断提升,导致尾矿粒度越磨越细、尾矿排放量越来越大,尾矿已成为我国金属矿山的重大危险源。目前,对于全尾矿的处置技术基本上为地表低浓度排放和井下充填,但是由于尾矿制备和输送浓度过低而存在许多问题,尾矿膏体堆放和膏体充填是尾矿最有效最具前景的处理方式,以此来实现安全生产和保护环境。超细全尾颗粒沉降速度慢,渗透性差,导致浓密困难,因此带有超细颗粒的全尾矿快速脱水浓密是膏体制备的技术关键。详细介绍了全尾膏体制备过程中全尾颗粒沉降、絮凝沉降、颗粒运移以及沉降机理的研究现状,分析了目前研究存在的问题以及其发展趋势。     

生物絮凝剂处理高浓度细粒煤泥水的优化条件研究

通过对白腐真菌的生物学培养特性研究,获得最佳培养条件为转速160r/min,温度30℃,稻壳浸出液90mL,葡萄糖质量浓度35g/L,pH值3.5;同时分析了煤水中煤泥颗粒组成,发现其粒度小于0.045mm的含量占55.93%,而大于0.25mm的含量仅占3.75%,说明煤泥水中细粒含量较多,靠自身重力难以沉降;探讨了pH值、生物絮凝剂用量、搅拌方式和金属离子等单因素对煤泥水絮凝效果的影响,通过正交试验进一步优化了该菌所产絮凝剂对煤泥水絮凝效果的条件,结果表明:当煤泥水质量浓度27.42g/L、助凝剂(CaCl2)质量浓度5.0g/L、采用二段式搅拌(第一段搅拌速度60r/min,搅拌时间180s;第二段搅拌速度180r/min,搅拌时间60s)、pH值11和絮凝剂体积浓度15mL/L时,其絮凝活性最佳,可达98.71%;进一步实验表明,絮凝活性物质绝大部分存在于细胞外,是微生物在发酵过程中菌体细胞产生的胞外分泌物。该絮凝剂具有较强的热稳定性,多种阳离子对该絮凝剂都有助凝作用,并且二价阳离子Ca2+对白腐真菌产生的絮凝剂助凝效果显著,具有良好的应用前景。