[发明专利]全尾砂浆恒温环境下静态絮凝沉降的试验装置及试验方法

说明书

本发明提供了一种全尾砂浆恒温环境下静态絮凝沉降的试验装置及试验方法，配置一定浓度全尾砂浆、调节全尾砂浆温度至试验设计值并保持恒温、配置并添加絮凝剂溶液、观测实验效果及读数、获得沉降速度及絮凝温变曲线、絮团的取样及微观结构扫描分析。本发明的装备包括透明有机玻璃筒体，所述透明保温箱体底部两侧分别安装有排管加热器及搅拌器，底部中间安装有温度传感器。本发明可以模拟现场工况中，全尾砂浆在不同恒定温度下的絮凝沉降，并易于观察絮凝的沉降效果、读取相关试验参数、获取全尾砂浆絮凝沉降的温变规律，具有成本低廉、操作方便简洁、精度高、普适性强、降低人为误差等优点，对尾砂絮凝沉降的研究具有极大应用价值。

技术领域

本发明涉及到全尾砂絮凝沉降领域，具体涉及一种全尾砂浆恒温环境下静态絮凝沉降的试验装置及试验方法。

背景技术

絮凝沉降技术因其能使尾矿砂浆快速脱水、降低上清液浊度、提高浆体浓度等特性，被广泛应用于矿山充填领域。但随着选矿技术的不断提高，尾砂粒度日趋降低，为了实现细粒度尾砂的快速浓缩脱水、提高上清液澄清度，需要通过静态絮凝沉降试验获取适合不同尾砂的最佳絮凝剂种类、最佳絮凝剂添加量及最佳尾矿砂浆浓度等参数，另外也有必要通过静态絮凝沉降试验来探索PH、温度等其他环境因素对沉降的影响。现有用于研究尾矿砂浆絮凝的试验方法及装置主要存在以下四个问题：第一，样品处理与现场实际工况不符，大多习惯将样品烘干研磨后进行絮凝沉降试验，忽略了样品中遗留选矿药剂对絮凝效果的影响；第二，试验设备简陋，大多仅利用量筒等非专用设备来进行定性试验，因量筒的规格、品牌及制造工艺的不同，易产生较大试验误差；第三，尾矿砂浆恒温絮凝沉降试验现大多通过恒温水浴箱来设备创造一定程度上的恒温条件，但因尺寸限制，难以与沉降筒较好匹配，造成沉降筒内部浆体传热不均、散热迅速等弊端，极大影响了试验的准确性。第四，絮凝后的浆体下沉至底部，难以快速对絮凝后的样品进行选取、固定及微观分析。因此为了科学、合理、系统有效的探索尾矿砂浆絮凝沉降温变规律，有必要对现有方法及试验设备进行改进。

发明内容

本发明针对以上不足提供了一种全尾砂浆恒温环境下静态絮凝沉降的试验装置及试验方法，解决了现有方法和装置的技术缺陷。基于恒温装置、搅拌装置等系统的良好配合，实现了沉降筒中不同位置的全尾砂浆受热均匀、温度可控。利用直头滴管及液氮冷却装置，实现了取样及样品形态快速固定，从而对絮团形貌进行微观分析。利用沉降速度的计算方法，定量描述了不同温度条件下的絮凝沉降效果，从而达到获得不同性质尾砂料浆的温变特性规律的试验目的。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

全尾砂浆恒温环境下静态絮凝沉降的试验装置，包括透明保温箱体、支架、透明有机玻璃筒体、控制箱，所述透明有机玻璃筒体架设在透明保温箱体顶端中间位置，透明保温箱体固定于支架，支架焊接固定于控制箱的箱体上部；

透明保温箱体内设有搅拌器、排管加热器、温度传感器，所述的搅拌器、排管加热器、温度传感器与控制箱连接。

具体的，所述的透明有机玻璃筒体顶部设有漏斗状进料口，侧壁设有容积刻度，透明有机玻璃筒体通过垫块提供支撑，水浴在透明保温箱体内；所述垫块与透明保温箱体上部固定连接，与透明有机玻璃筒体的颈部面接触；

所述透明保温箱体外部设有保温层，明保温箱体内的底部对称安装有搅拌器，所述搅拌器上固定耙架及矩形搅拌叶片；所述搅拌叶片上设置若干小孔，搅拌器由小型变频电机驱动，小型变频电机由控制箱的搅拌控制器控制；所述透明保温箱体内部填充透明保温材料或抽至真空状态；

所述透明保温箱体上设制冷器接口；透明保温箱体内部设有排管加热器与温度传感器；所述制冷器接口用来接入压缩制冷设备或液氮，降低透明保温箱体内的液体温度；所述排管加热器与温度传感器通过电控元件与控制箱中的温度控制器连接；

所述透明保温箱体中还设置有水银温度计，所述水银温度计固定在透明保温箱体的顶部，与透明保温箱体中的顶部液体完全接触，测得的温度值与温度控制器中所显示的温度值相互对照，进而确保系统整体处于恒温；