基于FBRM和PVM技术的尾矿浓密过程絮团演化规律

摘要

在初始泥层高75 cm和耙架转速为0、0.1、1和10 r·min^(-1)条件,以及耙架转速为0.1 r·min^(-1)和初始泥层高度为75、45和25 cm条件下,采用FBRM和PVM实时在线监测技术,对动态浓密系统泥层脱水过程絮团结构演化进行原位连续观测,获得了泥层脱水过程中,絮团直径、数量分布特征和实时图像.研究结果表明,尾矿浓密过程中絮团直径和数量随剪切时间延长呈现先增长后降低,再保持稳定的状态.根据絮团直径变化程度,将絮团密实化过程分为絮团生长期、絮团重构期和絮团破碎期3个阶段.在剪切速率0.1 r·min^(-1)和初始泥层高度75 cm实验条件下,有利于絮团生长和絮团快速破裂重构,并提高絮团密实化程度,但过高的剪切速率作用对絮团结构影响程度下降.剪切速率的增加造成絮团平均直径减小,同时絮团平均直径减小的速率上升.随着初始泥层高度增大,絮团生长阶段时间更长,絮团直径峰值更大,重构期较长,絮团平均直径随初始泥层高度增加而增大.尾矿絮团分形维数可以反映絮团结构变化特征,结合PVM图像的分形维数和孔隙率计算,分析了剪切破坏力与絮团凝聚力存在的相互平衡关系,基于这种动态平衡对絮团破裂程度的影响,研究了尾矿浓密过程中的絮团密实化规律.