1、實驗原理

　　隨著固液兩相懸浮液濃度的升高，其流變模型逐漸從牛頓體向非牛頓體轉(zhuǎn)變。銅礦選礦實驗用于漿體的動態(tài)流變模型主要有兩參數(shù)的Bingham模型，Casson模型和三參數(shù)的Herschel-Bulkley模型等。三參數(shù)模型較之兩參數(shù)模型精度要更高，適應(yīng)范圍也更廣。

　　用Herschel-Bulkley模型來分析不同剪切速率下的料漿流變指數(shù)，銅礦選礦實驗可以得出其具體的流變模型。當(dāng)n<1時為屈服偽塑性體，呈現(xiàn)剪切變稀狀態(tài);n=1時為賓漢塑性體，即符合Bingham模型;n>1時為屈服膨脹體，呈現(xiàn)剪切變稠狀態(tài)。

　　2、實驗過程

　　2.1 實驗材料

　　謙比希銅礦尾砂密度為2.67t/m3，松散容重為0.994t/m3，密實容重為1.392t/m3，松散孔隙率為62.80%，密實孔隙率平均為47.87%。由表1可知，謙比希銅礦全尾砂I-戶一200目(一0.075 mm)含童為70.845%，一400目(一0.038 mm)含遺找為46.975%。

　　2.2 實驗設(shè)備

　　實驗所用的流變儀為Brookfield R/S+型流變儀。銅礦選礦實驗與傳統(tǒng)黏度計相比，十字型轉(zhuǎn)子對樣品結(jié)構(gòu)的破壞小，并克服了圓柱面的滑移效應(yīng)，從而大大提高了測量的精確性。

　　2.3 實驗方案及步驟

　　實驗的尾砂取自謙比希銅礦，分別以64%,65%,66%,67%,68%,69%,70%,71%,72%,73%不同重量濃度的尾砂漿進(jìn)行實驗。

　　(1)先在盆中配制300g不同濃度的料漿，攪拌約5min，直至均勻，然后倒于200mL燒杯中，料漿浸沒攪拌轉(zhuǎn)子(十字形轉(zhuǎn)子)。將其放置于流變儀下，檢測屈服應(yīng)力和黏度。設(shè)定剪切應(yīng)力從0緩慢加載到300 Pa，當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動時的剪切應(yīng)力即為靜態(tài)屈服應(yīng)力。測定在不同剪切速率下的表觀勃度和剪切應(yīng)力，計算其剪切應(yīng)力，根據(jù)H-B模型回歸其屈服應(yīng)力和黏度。

　　(2銅礦選礦實驗)得出在不同的濃度條件下的流變曲線(剪切速率一剪切力),度和時間的關(guān)系曲線，并進(jìn)行具體分析。

　　(3)根據(jù)相關(guān)計算，繪制n值隨濃度變化的曲線，并進(jìn)行非線性回歸分析，得出濃度，即為臨界濃度。3實驗結(jié)果及分析3.1實驗結(jié)果

　　繪制不同濃度下剪切速率和剪切力的關(guān)系曲線。

　　隨著剪切速率由零開始增大，膏體的結(jié)構(gòu)遭到破壞，表觀黏度迅速減小，濃度越高，這種現(xiàn)象越明顯，流變曲線偏向剪切速率軸。剪切速率繼續(xù)增大，在這一階段，膏體性能穩(wěn)定，表觀鉆度減小規(guī)律趨于平緩，剪切應(yīng)力與剪切速率近似線性規(guī)律。且在相同條件下，濃度越大，表觀9度和剪應(yīng)力也越大。

　　3.2 銅礦選礦實驗屈服應(yīng)力回歸分析

　　根據(jù)式(I),基于H-B體對漿體應(yīng)力應(yīng)變曲線進(jìn)行回歸，得到屈服應(yīng)力、黏度、流變指數(shù)。

　　漿體屈服應(yīng)力隨濃度的增加呈指數(shù)形式增加，當(dāng)料漿濃度從70%增加至71%時，膏體屈服應(yīng)力驟增，由62.44 Pa增加至109.40 Pa.

　　綜上所述，銅礦選礦實驗在重力濃縮實際生產(chǎn)過程中.由于工藝參數(shù)的波動性，謙比希銅礦全尾砂脫水濃度鼓大值應(yīng)為69%左右。

　　4、銅礦選礦實驗結(jié)論

　　(1)全尾砂漿屈服應(yīng)力隨濃度的增加呈指數(shù)形式增加，當(dāng)料漿濃度從70%增加至71%時，膏體屈服應(yīng)力驟增，由62.44 Pa增加至109.40 Pa。

　　(2)流變指數(shù)n值隨濃度增大而單調(diào)減小，濃度為69%,70%左右時的n值最接近1.

　　(3)流變學(xué)角度測得漿體臨界濃度為69%-70%，回歸值為69.11%。

　　(4)謙比希銅礦全尾砂脫水濃度最大仇約為69%。