1.前言
中国是世界上尾矿库数量和尾矿存放量最多的国家之一，尾矿的大量堆积带来资源、土地、环境和安全等诸多问题，逐步成为矿山企业必须面对和解决的难题。浓密沉降技术是矿山、冶金、化工、环保、水处理等领域广泛应用的浆液浓缩技术，随着矿山资源的贫化，有用矿物堪布粒度的细化，选矿工艺过程要求矿物粒度更细，加剧了矿浆浓缩和脱水的难度;工业化规模的扩大，也需要高效率的浓缩作业。研究开发高效混凝沉降技术，可以获得较高的混凝效率和较密实的沉降颗粒，能够减少药剂消耗，也有利于后续矿浆脱水作业。同时较小的设备体型可以减少占地面积，节约基础建设费用等。
目前关于混凝机理的研究主要围绕颗粒与药剂的作用、紊流剪切碰撞以及分形维数三方面进行。这些更多地是应用在水处理研究中，而对于矿物颗粒的处理虽有相似性，也存在着很大的差异性，至今仍没有一个完整而有效的絮凝沉降机理的研究成果。以往的研究中都将颗粒看作是均匀的，及颗粒的大小和重量是等质的。而实际生产中，矿物等固体颗粒分布在不同的多个粒级中，各个颗粒的大小和质量是不同的，即不等质颗粒。不等质颗粒有序混合凝聚在一起，可以充分利用颗粒间的间隙，增加絮体的密实度，从而提高其沉降速度和后续脱水效率。这将成为浓密机设备发展的一个重要研究方向。等质无序混凝与不等质有序混凝示意图如图1所示。
图 1 颗粒由等质无序到不等质有序混凝的示意图
2.初期沉降理论的发展
自20世纪初期开始，人们从运动学和动力学理论的角度对沉降过程进行了分析研究，首先是Hazen在1904年对影响固体颗粒在稀水悬浮液中沉降的一些因素进行了初次分析，到1908年已有学者提出了影响沉积过程的相关参量，1916年Coe和 Clevengey利用极限稀度参数对浓密机中的沉降过程进行了定量数学描述。英国数学家Kynch G.J于1952年在其“沉积理论”中提出了一种基于浓度波在悬浮液中传播的沉积过程运动学理论，而沉积物压缩的特殊动力学理论则由Adoryjan在1975年提出，之后的Kos等人于 1977 年采用混合理论建立了沉积过程的表象学模型，这为分批及连续的沉积过程确定了边界值[1-3]。以上这些理论都曾用于常规浓密机的设计应用中。
然而，随着生产条件的限制以及对环境保护的要求等，越来越多矿业公司倾向于
声明：
“浓密机中不等质矿物颗粒有序混凝的理论分析” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
730
编辑：中冶有色网
来源：北京矿冶研究总院、北京市高效节能矿冶技术装备工程技术研究中心
分享 0
举报 0
收藏 0
反对 0
点赞 0
2025年06月06日 ~ 08日 
