Technológiai információ-köt. 17 N ° 2-2006, 71-79
VEGYES TÉTELEK
A vasfuratok ásványi paszták konzisztenciája, folyékonysága és viszkozitása
A vasérc-kefék pasztáinak konzisztenciája, folyékonysága és viszkozitása
Armando C. De Ar au jo (1), George E. S. Valadão (1), Evandro M. Da Gama (1) és Christian A. Hernandez (2)
(1) Federal de Minas Gerais egyetem, Depto. Bányamérnöki Tanszék, Ásványfeldolgozó Csoport,
Espírito Santo 35, 702. szoba, Centro, CEP.: 30160030, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazília
(e-mail: [email protected], [email protected], [email protected])
(2) Arturo Prat Egyetem ? UNAP, mérnöki osztály, kohászati terület,
Avenida Arturo Prat 2120, Casilla 121, IquiqueChile (e-mail: [email protected])
A léc/vas zagykeverékből előállított ásványi paszták látszólagos viszkozitásának, hűtési magasságának és visszahúzódási szögének jellemzői bemutatásra kerülnek, a paszta szilárd komponensének néhány jellemzője mellett. Az ásványi paszták jellemzésére alkalmazott módszertan figyelembe veszi a csökkentés (zuhanás), az ereszcsatorna (füst) és a viszkozimetriás vizsgálatok alkalmazását. Az eredmények azt mutatják, hogy a zagykeveréknek megfelelő szilárd rész túlnyomórészt hematitból áll, kisebb mennyiségű kvarcból, goethitből, gibsiteből és kaolinitból, nagyon finom (25 mm-nél kisebb) granulometriai eloszlással; a csúszda- és csúszótesztek nagyon egyszerű eszköznek bizonyultak az ásványi paszták konzisztenciájának és folyékonyságának jellemzésére; az 5 ° -hoz közeli nyugalmi szögek nagyobb nehézségek nélkül elérhetők; és a 70 és 72,5% szilárd anyaggal sűrített paszták thixotrop viselkedést mutattak, ha figyelembe vettük a reológiai ciklust 11001 rpm.
Kulcsszavak: ásványi paszta, konzisztencia, hajlam, reológia, folyékonyság, viszkozitás, vas zagy
A vasércek keverékéből készített paszták néhány reológiai jellemzője. koncentrációs zagyok és iszapok. valamint a paszta szilárd komponensének egyéb tulajdonságait mutatjuk be. Az ásványi paszták jellemzésére alkalmazott módszertan magában foglalja a zuhanás, a flume és a viszkozitás tesztek alkalmazását. Az eredmények azt mutatják, hogy a zagypaszták szilárd alkotóeleme túlnyomórészt hematit, kevés kvarc-, goethit-, gibbsite- és kaolinitmennyiséggel, nagyon finom (25 mm-nél kisebb) eloszlással; az ásványi paszták konzisztenciájának és folyékonyságának jellemzése során a leesés és a flume tesztek nagyon egyszerűek voltak; hozzávetőlegesen 5 ° -os szög állhat be nehézség nélkül; a 70 és 72,5% szilárdanyag-tartalmú paszták tixotrop viselkedést mutattak a reológiai ciklusban 11001 rpm.
Kulcsszavak: ásványi paszta, konzisztencia, diszpozíció, reológia, folyékonyság, viszkozitás, ércszemcsék
BEVEZETÉS
Az ásványi pépek formájában keletkező zagyok ártalmatlanítását egyre hatékonyabban használják, mint olyan szempontokat, mint a technológiai víz visszanyerése, valamint a környezettel kapcsolatban. Ezért fontos, hogy meg lehessen határozni az ásványi paszta fogalmát. Az ásványi paszta felfogható kolloid vagy kvázi kolloid rendszerként, amely homogén folyadékként jelenik meg, amelyben a részecskék granulometrikus szegregációja nem következik be, és amelyet finoman stabil felületekre helyezve nem mutat jelentős vízelvezetést. (Araujo et al., 2004; Jewell, 2002) Folyékonyságát és konzisztenciáját az elrendezése során olyan technikákkal lehet meghatározni, mint a csökkentés? (zuhanáspróba) és ? ereszcsatorna ? (füstvizsgálat).
A szerzők Sofrá és Boger (2002) szerint az ásványi paszta kifejezés. (pastefill) a bányászat során előállított zagyval és vízzel készített keveréknek felel meg, amelyet földalatti galériák feltöltésére használnak, amely javítja a szerkezet tartóinak tulajdonságait és csökkenti a zagyok felszíni elhelyezkedését. Ezeket a zagyokat először meg kell sűríteni az ásványi paszta képződéséhez, majd kis mennyiségű cement hozzáadásával (3–5 tömeg% -ig) cementálni kell a megfelelő mechanikai ellenállás elérése érdekében. Ezt követően a pasztának a gravitáció segítségével át kell áramolnia egy csatornán, majd vízszintesen kell elhelyeznie a töltési művelet végrehajtása során.
Fontos kiemelni, hogy a megvastagodott zagyok ártalmatlanítására használt ásványi paszta tulajdonságai között a következők emelhetők ki: hozamfeszültség; dőlésmagasság, amelyet a kúp dőléspróbájával lehet meghatározni; nyugalmi szög, amelyet az ereszcsatorna teszt segítségével lehet meghatározni; a szilárd-folyékony keverék viszkozitása viszkoziméter alkalmazásával mérve; mechanikai vizsgálattal meghatározott nyomószilárdság és a kapott töltet áteresztőképessége.
Az 1. ábrán a nagy sűrűségű cellulózok és az ásványi cellulózok lehetséges elhelyezési szögeit mutatjuk be, a terep típusa szerint és minőségi látásmóddal. (Laudriault, 2002)
Amint azt már fentebb említettük, az ereszcsatorna-teszt lehetővé teszi az ásványi paszta visszahúzódási szögének meghatározását egy nagyon egyszerű geometriai ferde sík segítségével, amely a módszertan leírásában látható. ebben a tanulmányban.
Az eredetileg a betonkeverék konzisztenciájának meghatározására kidolgozott kúpos aprítási tesztet jelenleg az ásványipar széles körben alkalmazza. Ennek a tulajdonságnak a jellemzésére szolgálhat földalatti és felszíni kitöltő paszták esetén. Használható a kúpos geometria mellett a hengeres, amely egyszerűbb és bizonyos előnyökkel is jár, egyes szerzők beszámolója szerint. (Clayton és mtsai, 2003; Jung és Biswas, 2002)
A reológiai jellemzők, például a hozamfeszültség és a paszta viszkozitása esetén fontos megjegyezni, hogy létezik egy kritikus érték a szilárd anyagok sűrűségében vagy koncentrációjában, amelytől kezdve a viszkozitás vagy a hozamfeszültség növekedése nagyon jelentősvé válik. Nyilvánvaló, hogy a paszta alkotó anyagától függően ez a szilárd sűrűség kritikus értéke jelentősen megváltozhat, Sofrá és Boger (2002) munkája szerint.
MÓDSZERTAN
Anyagok
Tanulmányoztuk és jellemeztük a Minas Gerais Ferrífero Quadrilateral vasfeldolgozó üzeméből származó zagy- és léckeverék szilárd és paszta mintáit. Brazília. Ezeket a mintákat eredetileg körülbelül 60% szilárd anyagú pép formájában kapták.
Kísérleti módszer
Szilárd minták előállításához ipari cellulózból az említett minták szűrési és szárítási műveleteit alkalmazták nyomásszűrő és elektromos laboratóriumi tűzhely segítségével. A szűrési szakasz lehetővé tette 10–12% páratartalmú sütemények előállítását, és a szárítást 100 ° C hőmérsékleten hajtottuk végre. Ezt követően reprezentatív mintákat nyertünk a paszta szilárd komponensének néhány fizikai és kémiai jellemzőjének meghatározására. Így a nagyobb mélységben történő jellemzéshez szükség volt az 1. táblázatban feltüntetett technikák és berendezések alkalmazására.
Az ásványi paszták esetében ezeket úgy állítottuk elő, hogy a megfelelő folyamatokból kiszámított mennyiségű szilárd anyagot és vizet összekevertünk. Külön érdekesség, egyes reológiai jellemzőinek meghatározása. Ebben a vizsgálatban a látszólagos viszkozitási jellemzőt vették figyelembe. Ezért a 2. táblázatban részletesen bemutatjuk ezen ásványi paszták jellemzésére használt módszereket és berendezéseket.
1. ábra: Nagy sűrűségű és ásványi cellulóz elrendezési szögei. (Laudriault, 2002)
1. táblázat: A szilárd anyag jellemzéséhez használt technikák és berendezések.