含APAM的高浓度全尾砂料浆内部结构演化特征

摘要：

矿山实际用于充填的全尾砂料浆往往低于设计浓度,且其中残留的絮凝剂对其内部结构影响甚大,全尾砂料浆的管道输送特征与之前大相径庭.为此,本文对添加和未添加阴离子聚丙烯酰胺(APAM)的全尾砂料浆开展了粒径测试、核磁共振(NMR)测试和扫描电镜(SEM)测试,综合采用计算机图像处理技术与分形理论,量化了全尾砂料浆在不同时间的结构演化特征.结果表明:1)APAM的添加增强了颗粒间的凝聚作用,更多游离的细颗粒在絮凝剂高分子长链的作用下参与形成絮团,料浆中颗粒的粒径增大;2)APAM促进了活跃的自由水逐渐转变为稳定形态的吸附水和絮团水,絮团水比自由水更加稳定而不易析出,有利于流体流动向层流发展,料浆稳定性增强;3)APAM高分子通过吸附架桥作用使颗粒排列更加紧密,随着静置时间的延长,料浆内部絮网结构不断发育,尤其未添加与添加APAM料浆的结构系数在0～20 min期间分别从0.947、0.960上升至0.984、0.998;4)APAM增大了料浆的屈服应力和塑性黏度,进而增大了沿程阻力,对于消耗部分多余的重力势能、减轻管道磨损破坏程度具有积极作用.因此,建议根据全尾砂料浆在管道内的输送时间,以添加絮凝剂后料浆屈服应力的稳定值计算沿程阻力损失.

关键词：全尾砂料浆、APAM、絮网结构、结构系数、管道输送

分类号：TD853(矿山开采)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;江西省自然科学基金资助项目;江西理工大学清江青年英才支持计划资助项目

在线出版日期：2023-01-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：3553-3566