[发明专利]一种尾矿膏体堆积坡度的测试装置

说明书

本发明公开了一种尾矿膏体堆积坡度的测试装置及其使用方法，包括搅拌制浆部分、变倾角流槽部分、仪表及工控机，所述搅拌制浆部分包括桨叶式搅拌桶、渣浆泵一、给料管道、清水管道及电动阀门，所述变倾角流槽部分包括给料箱、支架、透明流槽、集料箱、铰链装置、手动葫芦、渣浆泵二及附属管道，所述仪表包括安装于清水管道上的流量计一、安装于给料管道上的流量计二和安装于集料箱顶部的液位计。本发明从膏体坡面流动的冲淤平衡理论出发，设计了变倾角流槽试验装置，通过观察样品在流槽不同倾斜坡度下的流动状态，最终判定其可能的堆积坡度，为尾矿处置问题的理论研究及工程设计提供手段。

技术领域

本发明涉及金属矿山尾矿处理技术领域，特别涉及一种尾矿膏体堆积坡度的测试装置及其使用方法，为工程设计及运营管理提供参考依据。

背景技术

金属矿产资源的开发利用过程中将产生大量尾矿，是我国矿业可持续发展需要解决的关键问题。膏体堆存是近年发展起来的一种新型尾矿处置工艺，其原理是将选矿厂的低浓度尾矿浆深度浓缩后，形成膏状的结构流体，再经管道泵送至排放点进行堆放，能够有效降低溃坝风险，提高回水利用率，减轻对周边生态环境的影响。堆积坡度是尾矿膏体堆存系统工程设计及运营管理需要掌握的重要参数，为库区占地面积确定，筑坝工程量计算，防洪计算等问题提供基本依据。对设计而言，堆积坡度测算的准确与否，直接影响整个工程在技术和经济上实施的可行性；对于系统运营而言，掌握堆积坡度的影响因素及规律，在排放过程中进行人为调控，使堆积坡度满足设计要求，进而实现尾矿安全、高效、经济储存的目的。

膏体堆积体的形成过程如下：随着堆积坡度增陡，排放尾矿开始逐渐汇集，并自动形成一束明流，由堆积体顶部经滩面流至坡脚，再转变成扩散流动。膏体坡面流动过程中，坡度过陡则流速大，将对坡面产生冲刷从而降低流速；坡度过缓则流速小，粗粒尾矿发生沉积导致坡度变陡。因此，膏体堆积坡度处于持续地动态调整中，直至达到一种动态平衡，尾矿即不产生冲刷，也不发生沉积，此时的坡降即认为是实际生产中将达到的堆积坡度。

传统一般采用简单的平地排放试验来研究膏体的堆积坡度，期望通过小规模的堆积模拟试验来确定大规模地表排放的堆积坡度，没有考虑排放过程中尾矿坡面流动的冲淤作用对堆积坡度的影响作用，在试验原理上有所不足，从而导致最终的测试数据不符合生产实际。

发明内容

为解决上述背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种尾矿膏体堆积坡度的测试装置及其使用方法，从膏体坡面流动的冲淤平衡理论出发，设计了变倾角流槽试验装置，通过观察样品在流槽不同倾斜坡度下的流动状态，最终判定其可能的堆积坡度，为尾矿处置问题的理论研究及工程设计提供手段。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种尾矿膏体堆积坡度的测试装置，包括搅拌制浆部分、变倾角流槽部分、仪表及工控机，所述搅拌制浆部分包括桨叶式搅拌桶、渣浆泵一、给料管道、清水管道及电动阀门，所述清水管道置于搅拌桶上部，其入口端与外部供水管道连接；所述搅拌桶将水与试验尾砂混合，制备为设计浓度的试验膏体，渣浆泵一设置在搅拌桶底部，所述变倾角流槽部分包括给料箱、支架、透明流槽、集料箱、铰链装置、手动葫芦、渣浆泵二及附属管道，所述给料箱与给料管道连接，且为减轻给料对试验的扰动，给料管道出口端深入给料箱底部，所述给料箱固定于支架上，给料箱通过铰链装置与透明流槽连接，透明流槽出口端连接手动葫芦导链，通过手动葫芦的起降实现对流槽倾斜坡度的调节；所述集料箱置于透明流槽出口端，用于收集流槽试验后的样品，集料箱底部安设有渣浆泵二，通过附属管道将样品泵送回搅拌桶中，整个系统形成闭路循环系统，所述仪表包括安装于清水管道上的流量计一、安装于给料管道上的流量计二和安装于集料箱顶部的液位计，所述流量计一配合电动阀门对清水添加量进行计量，进而实现对样品浓度的调节；所述流量计二用于对给料流量进行实时检测；所述流量计一、流量计二和液位计所检测的数据信息实时反馈至工控机中，实现相应渣浆泵及电动阀门的自动启停。

优选的，所述渣浆泵一将膏体通过给料管道泵送至变倾角流槽中。