高浓度尾矿输送研究进展
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高浓度尾矿输送研究进展
摘要：本文主要探讨高浓度尾矿输送的特性，综述其影响因素、流变态判别及管道输送阻力计算，对今后的研究方向进行预测。
关键词：高浓度；尾矿；输送；阻力
随着矿山工业的发展，尾矿处理量越来越大，大多数企业仍采用传统的低浓度尾矿输送方式，低浓度尾矿输送具有：1）基建投资大，2）运行费用高，3）占地多，4）回水困难，5）污染环境，6）安全性差等缺点。
多年来人们一直致力于寻求提高尾矿输送浓度，如今大中型选矿厂尾矿输送重量浓度一般都采用大于35%的高浓度输送，其优点：1）减少占地面积，2）节约基建投资，3）降低运行费用，4）增大尾矿库的安全稳定性。
1 高浓度尾矿输送特性
输送中尾矿流态分为非均质两相流和均质体的结构流。
1.1非均质两相流
在流体运行中，流场中每个质点的流动参数一般是其空间坐标和时间的函数，如果流动参数随着时间变化而变化称为非恒定流，如果流动参数都不随时间变化而变化称为恒定流，非均质两相流的流动特性与流速密切相关，受尾矿的粒径、管道直径、浓度等因素影响，具体表现为流速梯度和浓度梯度。
1.2均质体结构流
当尾矿浓度大于或等于临界浓度时，没有明显的浓度和速度梯度，在管道中以柱塞式运动；其固体颗粒的悬浮依靠本身的质量浓度，不是依靠介质水在输送过程中地紊动作用。
2 影响因素
影响高浓度尾矿输送的因素很多，其中包括尾矿的性质、尾矿颗粒粒径组成、尾矿浓度、输送流速、输送管管径及粗糙度等。
2.1尾矿性质
尾矿性质主要包括尾矿干固体密度和粘度，影响尾矿输送的内在因素。
随着尾矿浓度的增加，颗粒间的相互作用增加，粘度增加，水流紊动能量消耗也增加，当尾矿浓度是浆体从牛顿体变成非牛顿体的宾汉塑性体时，浆体的流变特性主要是粘性影响。
2.2尾矿颗粒粒径组成
固体颗粒的粒级组成是影响管道输送阻力损失的一项重要因素。
一般来说，尾矿粒度变细，对管道输送是有利的，极细颗粒（-20μm）含量尽可能的不低于15%，-20μm颗粒可在管壁形成润滑层，降低管道输送阻力，保护管壁并防止管道磨损。
固体颗粒级配对浆体黏度也存在影响，级配合理其黏度较小，管道输送阻力损失小，级配不合理其黏度较大，管道输送阻力损失大。
2.3尾矿浓度
在高浓度管道输送中尾矿浓度是决定尾矿输送性能及输送阻力损失的重要因素。
当尾矿浓度加大后，矿浆容重也加大，管道磨损强度将随之增加；当尾矿中有较多的细颗粒时，尾矿浓度增加后，矿浆粘度加大，管道输送阻力损失增大，存在着正比例关系。
但当尾矿浓度在特定值时，水流对颗粒悬浮的紊动动能减小，紊动作用消耗的能量减小，从而阻力损失有可能反而降低。
3 结论
随着矿山工业的发展，高浓度尾矿输送能节能和减少矿山水体的污染，越来越多尾矿输送采用高浓度输送。
