全尾砂絮凝沉降参数预测模型研究

为了得到最佳的絮凝沉降参数,运用BP神经网络和遗传学算法建立了全尾砂絮凝沉降参数预测模型.以絮凝剂单耗和尾砂浓度作为输入因子,以沉降速度作为输出因子;通过正交试验,确定网络学习、训练样本,建立神经网路预测模型;采用遗传算法对全尾砂沉降参数预测模型进行全局寻优,得到最佳絮凝沉降参数.将预测模型运用到和睦山铁矿,在絮凝剂单耗12 g/t,尾砂浓度17%条件下,沉降速度达到1.31 m/h,满足生产需要,比原生产所需絮凝剂单耗减少20%.应用结果表明,该预测模型有较高的实用性,为沉降参数优选提供了一种崭新的思路.     

全尾砂絮凝沉降规律及其机理

以某矿全尾砂和聚丙烯酰胺(PAM)为实验原料进行静态絮凝沉降实验,研究给料浓度和絮凝剂单耗对尾矿最大沉降速度和静止沉降极限浓度的影响,通过对实验数据回归分析得出简易的沉降速度模型. 将模型划分为六个阶段,包括紊流影响段、加速沉降段、沉降末速段、干涉沉降区、压密沉降段和极限沉降段,并利用两相流理论、絮凝理论对其合理性进行阐述. 实验结果证明:在单耗一定(20g·t-1)时,沉降速度与给料浓度负相关,极限浓度与给料浓度正相关;在给料质量分数20%时,单耗临界值为30g·t-1,极限浓度与单耗负相关. 建议深锥浓密机给料质量分数20%,絮凝剂单耗20g·t-1.     

超细全尾砂絮凝沉降参数优化模型

 为了得到最优的絮凝沉降参数,以絮凝沉降正交试验数据为训练样本和检验样本建立BP 神经网络预测模型。絮凝剂单耗、料浆浓度及絮凝剂浓度作为输入因子,沉降速度和极限浓度作为输出因子。对比隐含层节点数对模型训练过程及预测精度的影响,选取最佳预测模型节点数为9。将絮凝沉降参数细化输入到预测模型中,从而搜索出优选样本,优选参数絮凝剂单耗为4.5 g/t,絮凝剂浓度为0.11%,料浆浓度为15%。经实验对比,该模型对絮凝沉降参数预测结果的相对误差能控制在5%左右,精确度较高,可以作为絮凝沉降参数优选的一种新思路。     

全尾砂浓密特性研究及其在浓密机设计中的应用

在实验装置中添加了转子导流系统,使模型装置更接近于现场高效浓密机.采用均匀设计方法,以单位面积固体处理量和底流体积分数作为尾砂浓密效果的评价指标,考察各因素对尾砂浓密效果的影响.结果表明:单位面积固体处理量与絮凝剂单耗正相关,最佳入料体积分数为6·56%;底流体积分数与入料体积分数、停留时间和絮凝剂单耗均正相关.最后通过凯奇沉降模型对沉降曲线进行分析,速度限制层一般为过渡区与压缩区的交界处,根据实验结果和尾砂日处理量计算得出浓密机的最小直径为14m.     

基于双重絮凝的超细尾砂浓密脱水性能及絮凝机制

为探索新型絮凝工艺,解决超细尾砂浓密效果不佳的工程难题,引入双重絮凝技术。首先,开展单一絮凝工艺的絮凝沉降实验,分析絮凝剂种类对超细尾砂浓密脱水效果的影响;其次,将不同絮凝剂进行组合,进行双重絮凝实验,研究双重絮凝工艺的影响因素及作用规律,对比2种工艺的絮凝浓密效果;最后,利用聚焦光束反射测量仪(FBRM)和显微镜研究尾砂絮体的粒度与结构变化,探索双重絮凝机制。研究结果表明：在处理铅锌矿的超细尾砂时,双重絮凝工艺能够综合2种聚合物的优点,在絮凝过程的不同阶段运用不同的絮凝机制,显著降低上清液浊度(<30×10^-6),并获得较快的尾砂沉降速度(>70 mm/min)和较高的底流质量分数(>65%);双重絮凝的影响因素有絮凝剂种类和絮凝剂添加顺序,“阴离子+阳离子”组合的絮凝浓密效果最优;双重絮凝过程分为初次絮体形成、絮体剪切破坏和二次絮体形成3个阶段,初次阴离子絮凝剂的吸附架桥机制有利于捕捉微细颗粒(<100μm)形成初次絮体,初次絮体剪切破碎后释放部分结合位点,二次阳离子絮凝剂的电中和机制则使破碎絮团增长为可再生的大体积絮团(>1 0...     

全尾砂动态絮凝沉降试验研究

运用浓密机动态试验装置,通过连续进料和连续放砂,以沉降速度、底流质量分数、溢流水悬浮物质量浓度作为动态絮凝沉降效果的评价指标,研究不同条件下全尾砂动态絮凝沉降的变化规律。研究结果表明:沉降速度与絮凝剂单耗、供料速度、料浆质量分数均呈正相关;底流质量分数随絮凝剂单耗的增加先增加后基本保持不变,与供料速度呈负相关,与料浆质量分数呈正相关;溢流水悬浮物质量浓度与絮凝剂单耗呈正相关,与供料速度、料浆质量分数均呈负相关。确定该尾砂最佳动态絮凝沉降条件如下:絮凝剂单耗为10 g/t,供料速度为1.5L/min,全尾砂料浆质量分数为13%左右。     

安徽某铁矿山的絮凝沉降方案实验研究

安徽某铁矿山采用立式砂仓浓密沉降制备全尾砂原料膏体,制备过程出现了立式砂仓底流浓度低,溢流水跑浑等问题.为解决立式砂仓浓密存在的一系列问题,矿山拟采用深锥浓密机方案改造立式砂仓,需对全尾砂絮凝沉降方案开展实验研究.本次实验的絮凝沉降效果以上清液的澄清度、絮凝沉降底流浓度和沉降率三项指标综合考虑进行判断.实验第一步骤通过4种分子量的阴离子聚丙烯酰胺(APAM)沉降效果比较,优选出1 200万和1 600万的APAM最佳分子量方案;第二步骤实验确定最佳絮凝剂添加量,实验结果表明,分子量1 200万最佳添加量为10 g/t~20 g/t,分子量1 600万最佳添加量为20 g/t~30 g/t.本次絮凝沉降实验方法将全尾砂浆上清液的澄清度作为主要判断指标之一,满足了回水再利用的要求,对节约水资源和降低充填成本具有重要的意义.     

云南某铅锌矿全尾砂膏体室内实验研究

对云南某铅锌矿采用全尾砂膏体充填方案开展了室内实验研究,分析了全尾砂基本物理化学性质(粒级组成、化学成分),并进行了全尾砂自然沉降试验、坍落度试验、全尾砂试块单轴强度试验,获得了全尾砂及全尾砂胶结料的自然沉降特性、流动性能、析水性能及强度特性.试验结果显示:全尾砂自然沉降2~3 h后,重量浓度达到72%~76%,需要添加絮凝剂加快沉降;全尾砂胶结料的重量浓度为78%~79%时,坍落度为24~17 cm,基本无析水(1%~0.6%),充填料呈膏体状态,适合长距离输送;全尾砂膏体配合比在1∶4~1∶12时,28 d单轴抗压强度达到1~4 MPa.室内实验初步表明该矿山可以采用全尾砂膏体充填方案.     

波纹斜槽板沉降器中的旋流絮凝特性

介绍了一种新型的快速波纹斜槽板沉降器,从理论上分析了波纹斜槽板中旋流的形成机制,推导出了斜槽区旋流絮凝反应速度的表达式,并通过实验研究了悬浮液流经波纹斜槽的絮凝规律,经数据回归得到了相应的絮凝反应方程.文中还讨论了流体流速对悬浮颗粒在波纹槽中的絮凝度的影响以及旋流絮凝作用对絮凝体压缩度的影响.实验结果表明,当流速小于30mm/s时,絮凝速度常数k平均达0.002 24.     

高浊度洗煤废水在平流沉降池中的动态絮凝沉降

研究了高浊度洗煤废水中颗粒物分布及其静态，凝絮沉降行为，讨论了在平流沉降池中实施高浊广东省 废水动态絮凝沉降时出现的类异重流浑水层及清水分层现象，以“沿程出水”工艺保证了平流沉降池的出水水质及生产强度。     

Influence of coarse tailings on flocculation settlement

The composition of tailings particles in mines plays a key role in the flocculation settlement of slurries. To study the influence of coarse particle tailings(CPTs) on the flocculation settlement of tailings slurries(TSs), static flocculent settling tests, scanning electron microscopy observations, and laser particle size analyses were conducted using the tailings obtained from a copper mine. The results demonstrate that(i) in the accelerated and free settling process, CPTs did not directly settle at the bottom of graduated cylinders; instead, they were netted by the flocculent structures(FSs) and settled together more quickly. The CPTs accelerate the rapid settlement of TSs; the acceleration effect is more obvious when the CPTs content is greater than 50 wt%.(ii) The most appropriate flocculant unit consumption(FUC) is 20 g·t~(-1), and no substantial increase is observed in the flocculant settling velocity with an increase in the flocculant because the effective FSs did not substantially change and thus did not lead to a notable increase in the settling velocity of the solid–liquid interface(SLI).(iii) In the effective settling space of the thickening facility, free water quickly flowed from the pores of FSs, which is reflected in the period from 0 to 1 min.     

细粒全尾动态压密与静态压密机理

采用自制深锥模型进行尾矿浓缩实验,研究了全尾在动态与静态条件下的压密效果.当转速为0.05～0.80 r·min-1时尾矿的极限质量分数范围为67.41％～70.73％,而同等条件下静态压密时尾矿的极限质量分数只有55.82％.静态压密主要依靠重力作用;而动态压密时颗粒更加紧密,导水杆形成的通道使多余的水向上移动.理论挤密模型可以反映全尾压密过程,静态压密行为对应于简单立体结构,动态压密行为对应锥体结构.理论计算的两种模型产生的单位高度沉降量为29.32％,实验结果为28.81％,与理论沉降量相差0.51％.     

温度对木质素溶液絮凝沉降的影响

测定了木质素溶液在相同絮凝条件下，于不同温度的絮凝沉降曲线，用传统化学动力学的方法讨论了温度对絮的影响和Φｍ的意义。     

齐大山铁尾矿粉磨特性

利用扫描电镜(SEM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和激光粒度仪(LPS)研究齐大山磨细铁尾矿的颗粒形貌和粒度分布特征,并以比表面积为评价指标,比较了铁尾矿与水淬高炉渣的易磨性.结果表明:铁尾矿的易磨性远远优于水淬高炉渣;铁尾矿经实验用球磨机粉磨140min后,能够填充水泥粉体堆积结构间隙的粒径小于5μm的颗粒质量分数为62.60%,并且还含有大量亚微米级和纳米级颗粒.     

攀钢马家田尾矿特性研究

从马家田尾矿堆积坝的岩土工程勘察、试验的大量数据出发，深入分析了堆积坝体水化学场和尾矿砂土性状、堆积特性及其变化规律，研究了马家田尾矿砂土的分布规律、物理力学性质变化规律，初步揭示了马家田尾矿砂土具有较高的抗剪强度。     

烧结法赤泥全尾砂胶结充填料

为了解决全尾砂、赤泥大量堆积产生的环境问题,实验采用烧结法赤泥、全尾砂等固体废弃物制备矿山充填料.结果表明:胶结剂的优化配比为赤泥49.2%+矿渣32.8%+熟料10%+石膏8%;充填料强度随着全尾砂掺量的增加而急剧下降;试块在水化初期即出现钙矾石、C-S-H凝胶,这些水化产物对早期强度的提高有很大帮助;差式扫描-热重分析表明试块在水化初期即可固结大量水.烧结法赤泥全尾砂胶结充填料具有早期强度高、固结水量大以及大量利用废料等特点,可满足目前矿山充填的需要.     

高岭土尾矿制备聚合氯化铝铁絮凝剂及性能研究

利用苏州高岭土尾矿制备聚合氯化铝铁絮凝剂,对聚合氯化铝铁的理化和电化学性能进行了分析检测.研究表明：pH＜8时,聚合氯化铝铁（PAFC）溶液均保持正电性.通过傅里叶红外光谱分析了产品的结构,研究了Zeta电位与COD除去率的关系,探讨其絮凝机理,并应用于实际印染废水的处理,取得了满意的效果.     

六角孔网格絮凝工艺中絮体的形态学研究

结合分形理论对絮体的生长过程进行研究,确定当原水浊度为100 NTU,絮凝时间为12 min,絮凝剂投加量为18 mg.L-1时,经六角孔网格絮凝设备处理后出水水质良好。絮体在絮凝的前期、中期和末期有着良好的形态特征,其分形维数分别为2.080 2、2.208 7和2.135 6,说明了在絮凝过程的前期、中期和末期,絮体密实,空隙率小,密度随之变大,不易被水流的剪切力剪碎,沉降性能好。絮体分形维数随着投药量的增加而增大。投药量达到一定程度后,絮体分形维数开始减小,所以存在一个较为经济的投加量。