权利要求
1.一种红土
镍矿的输送系统,其特征在于,所述输送系统包括:
流变学调控单元,用于对所述目标矿浆进行流变学测试,并基于赫歇尔-巴尔克利模型拟合计算所述目标矿浆的物理流变特性,以确定所述目标矿浆进行管道运输的最佳工况;所述最佳工况包括矿浆的固含量、管道内矿浆的流速以及管道内径;
管道运输单元,用于在所述流变学调控单元确定的最佳工况下输送矿浆;
脱水单元,连接于所述管道运输单元的输出端,用于将管道运输后的矿浆脱水,以供后续高压酸浸工厂使用。
2.根据权利要求1所述的输送系统,其特征在于,所述选矿单元包括依次连接的洗矿装置、筛分装置、磨矿装置、选矿装置和浓密装置。
3.根据权利要求1或2所述的输送系统,其特征在于,所述流变学调控单元包括流变装置,用于在设定的剪切速率下测定所述目标矿浆的剪切应力,以获得流变曲线;
和/或,所述物理流变特性包括目标矿浆的屈服应力、稠度系数和流动指数。
4.一种红土镍矿的输送方法,其特征在于,所述输送方法采用如权利要求1-3任一项所述的输送系统,包括以下步骤:
对红土镍矿进行选矿处理,得到目标矿浆;
对所述目标矿浆进行流变学测试,并基于赫歇尔-巴尔克利模型拟合计算所述目标矿浆的物理流变特性,以确定所述目标矿浆进行管道运输的最佳工况;所述最佳工况包括矿浆的固含量、管道内矿浆的流速以及管道内径;
在所述最佳工况下,将所述目标矿浆通过管道输送至脱水单元进行脱水,以供后续高压酸浸工厂使用。
5.根据权利要求4所述红土镍矿的输送方法,其特征在于,所述目标矿浆中,粒度小于41.61μm的矿浆颗粒的质量百分比>90%。
6.根据权利要求4或5所述红土镍矿的输送方法,其特征在于,所述最佳工况中,矿浆的固含量为10-30%,优选为15-25%。
7.根据权利要求4-6任一项所述红土镍矿的输送方法,其特征在于,所述最佳工况中,管道内矿浆的流速为2-2.5m/s。
8.根据权利要求4-7任一项所述红土镍矿的输送方法,其特征在于,所述最佳工况中,管道内径为0.58-0.62m。
9.根据权利要求4-8任一项所述红土镍矿的输送方法,其特征在于,所述脱水后得到滤饼状矿浆,所述滤饼状矿浆的含水率≤30wt%。
10.根据权利要求4-9任一项所述红土镍矿的输送方法,其特征在于,所述红土镍矿的输送方法包括以下步骤:
(1)对红土镍矿进行选矿处理,得到目标矿浆;所述目标矿浆中,粒度小于41.61μm的矿浆颗粒的质量百分比>90%;
(2)在0-500s-1的剪切速率范围内对所述目标矿浆进行流变学测试,获取目标矿浆的屈服应力、稠度系数和流动指数,并基于赫歇尔-巴尔克利模型进行拟合计算,以确定所述目标矿浆进行管道运输的最佳工况;
其中,所述最佳工况包括:矿浆的固含量为10-30%,管道内矿浆的流速为2-2.5m/s,管道内径为0.58-0.62m;
(3)在所述最佳工况下,将所述目标矿浆通过管道输送至脱水单元进行过滤脱水,制得含水率≤30wt%的滤饼状矿浆;
将所述滤饼状矿浆输运至高压酸浸工厂以供使用。
说明书
技术领域
[0001]本发明属于
湿法冶金技术领域,具体涉及一种红土镍矿的输送系统及输送方法。
背景技术
[0002]镍是一种用途广泛的金属,以其优异的机械和化学性能而著称,这些性能使其在众多行业中不可或缺。镍具有出色的耐腐蚀性,尤其是在恶劣条件下,这归因于其表面形成的保护性氧化层。不锈钢行业消耗约73%的镍,其余部分用于电动汽车电池、合金、电镀及其他应用。
[0003]红土镍矿是
镍资源的重要来源之一,主要分布于印度尼西亚、菲律宾等热带地区。此类矿种的开采区域与下游加工设施通常存在较远的空间距离,因此如何实现红土镍矿的高效、经济运输,已成为制约行业发展的关键问题。目前,管道输送矿浆是该领域广泛采用的主流运输方式,相较于传统卡车运输,其在运输成本和环境友好性方面具有一定优势。
[0004]尽管管道输送矿浆的工艺已得到规模化应用,但仍面临两大诸多技术挑战:红土镍矿浆属于典型的非牛顿流体,其物理流变特性直接决定了管道输送过程中的沿程阻力、能量消耗及输送稳定性,易引发管路堵塞、压力波动等问题;经管道输送后的矿浆需进行脱水处理,脱水后所得滤饼的水分含量控制成为后续工序的关键挑战—滤饼水分需严格调控以保障后续镍提取工艺的效率及产品质量,进而满足工业化生产的连续稳定要求。
[0005]综上,如何有效改善红土镍矿的管道输送效率,提升输送过程的稳定性,并精确调控脱水后滤饼的水分含量,是亟待解决的技术难题。
发明内容
[0006]针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种红土镍矿的输送系统及输送方法。本发明提供了一种高效的输送系统,该输送系统基于赫歇尔-巴尔克利模型对目标矿浆进行流变性拟合计算,能精确预测并调控矿浆的流动特性,从而使得管道输送可以在最佳工况下运行,最大限度地降低了泵送功率需求,有效避免了管道堵塞与磨损的风险,减少了管道输送过程中的水头损失与比能耗,在输送效率与能源优化之间取得了平衡;并且,能够精确控制脱水后滤饼的水分含量,满足后续高压酸浸工艺的进料要求,具备良好的工业规模适配性;此外,该输送系统能降低对环境的影响,安全性较高,实现了成本效益,具有长期的经济竞争力。
[0007]为达到此发明目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供一种红土镍矿的输送系统,所述输送系统包括:
选矿单元,用于获取红土镍矿的目标矿浆。
[0008]流变学调控单元,用于对所述目标矿浆进行流变学测试,并基于赫歇尔-巴尔克利模型拟合计算所述目标矿浆的物理流变特性,以确定所述目标矿浆进行管道运输的最佳工况;所述最佳工况包括矿浆的固含量、管道内矿浆的流速以及管道内径。
[0009]管道运输单元,用于在所述流变学调控单元确定的最佳工况下输送矿浆。
[0010]脱水单元,连接于所述管道运输单元的输出端,用于将管道运输后的矿浆脱水,以供后续高压酸浸工厂使用。
[0011]本发明提供了一种高效的输送系统,该输送系统基于赫歇尔-巴尔克利模型对目标矿浆进行流变性拟合计算,能精确预测并调控矿浆的流动特性,从而使得管道输送可以在最佳工况下运行,最大限度地降低了泵送功率需求,有效避免了管道堵塞与磨损的风险,减少了管道输送过程中的水头损失与比能耗,在输送效率与能源优化之间取得了平衡;并且,能够精确控制脱水后滤饼的水分含量,满足后续高压酸浸工艺的进料要求,具备良好的工业规模适配性;此外,该输送系统能降低对环境的影响,安全性较高,实现了成本效益,具有长期的经济竞争力。
[0012]需要说明的是,赫歇尔-巴尔克利模型是一种非牛顿流体模型,可以描述带有屈服应力的剪切变稀或剪切增稠流体。当剪切应力τ超过屈服应力τy时,这类流体的剪切应力与剪切应变速率的关系式为。其中K为稠度,n为非牛顿指数,满足这种模型的流体称为赫谢尔-巴克利流体。示例性的,本发明提供的矿浆在0-500s-1的剪切速率范围内,表现出具有屈服应力的剪切变稀流动行为。
[0013]优选地,所述选矿单元包括依次连接的洗矿装置、筛分装置、磨矿装置、选矿装置和浓密装置。
[0014]本发明中,红土镍矿原矿首先经过水力冲刷与机械分散,去除大颗粒砾石、树枝等杂质,得到粘性细泥,降低后续工序负荷;其次,物料经筛分装置分级,剔除不含镍的大块废石,提升入磨品位;随后,筛下物进入磨矿装置进一步缩小粒径,出料进入选矿装置分离铬精矿,
尾矿经浓密后获得目标矿浆。通过上述多步操作,能够有效控制目标矿浆的固含量与粒度分布,为后续流变学调控单元提供了矿浆原料,有利于提升管道输送工况确定的准确性与可重复性。
[0015]优选地,所述流变学调控单元包括流变装置,用于在设定的剪切速率下测定所述目标矿浆的剪切应力,以获得流变曲线。
[0016]本发明中,采用流变装置(例如旋转流变仪)在设定的剪切速率范围内对矿浆样品进行剪切测试,记录剪切应力随剪切速率的变化数据,绘制流变曲线。该流变曲线能够客观反映矿浆在不同流动状态下的应力响应特性,为后续基于赫歇尔-巴尔克利模型进行拟合计算提供原始数据,确保拟合所得的屈服应力、稠度系数及流动指数等参数真实可靠,保障了最佳工况确定的准确性。
[0017]优选地,所述物理流变特性包括目标矿浆的屈服应力、稠度系数和流动指数。
[0018]本发明中,屈服应力表征矿浆由静止状态转变为流动状态所需克服的最小剪切应力,直接影响管道启动时的泵送压力;稠度系数反映矿浆在流动过程中的粘性程度;流动指数表征矿浆偏离牛顿流体的程度,用于判断其属于剪切变稀或剪切增稠行为。通过采用赫歇尔-巴尔克利模型进行拟合计算,能够准确描述矿浆在管道输送过程中的非牛顿流体行为,从而为最佳工况的确定提供依据。
[0019]第二方面,本发明提供一种红土镍矿的输送方法,所述输送方法采用如第一方面所述的输送系统,包括以下步骤:
对红土镍矿进行选矿处理,得到目标矿浆。
[0020]对所述目标矿浆进行流变学测试,并基于赫歇尔-巴尔克利模型拟合计算所述目标矿浆的物理流变特性,以确定所述目标矿浆进行管道运输的最佳工况;所述最佳工况包括矿浆的固含量、管道内矿浆的流速以及管道内径。
[0021]在所述最佳工况下,将所述目标矿浆通过管道输送至脱水单元进行脱水,以供后续高压酸浸工厂使用。
[0022]本发明提供了一种高效的红土镍矿的输送方法,该输送方法基于赫歇尔-巴尔克利模型对目标矿浆进行流变性拟合计算,能精确预测并调控矿浆的流动特性,从而使得管道输送可以在最佳工况下运行,最大限度地降低了泵送功率需求,有效避免了管道堵塞与磨损的风险,减少了管道输送过程中的水头损失与比能耗,在输送效率与能源优化之间取得了平衡;并且,能够精确控制脱水后滤饼的水分含量,满足后续高压酸浸工艺的进料要求,具备良好的工业规模适配性;此外,该输送方法能降低对环境的影响,安全性较高,实现了成本效益,具有长期的经济竞争力。
[0023]优选地,所述目标矿浆中,粒度小于41.61μm的矿浆颗粒的质量百分比>90%,例如可以是91%、93%、95%、96%或98%等。
[0024]本发明控制目标矿浆中粒度小于41.61μm的矿浆颗粒占比在90%以上,能够使矿浆在管道输送过程中保持良好的悬浮稳定性,减少粗颗粒沉降导致的管道底部沉积风险和对管道的磨损,降低管道堵塞概率,流动性强。
[0025]优选地,所述最佳工况中,矿浆的固含量为10-30%,例如可以是10%、12%、15%、18%、20%、22%、25%、28%或30%等,优选为15-25%。
[0026]本发明所得最佳工况中,固含量调控为10-30%,既能保证输送效率,避免因固含量过低导致输送量不足,又能防止固含量过高增加粘度和屈服应力,导致能耗需求升高,同时也可降低对管道的磨损。
[0027]优选地,所述最佳工况中,管道内矿浆的流速为2-2.5m/s,例如可以是2m/s、2.1m/s、2.2m/s、2.3m/s、2.4m/s或2.5m/s等。
[0028]本发明所得最佳工况中,管道内矿浆的流速调控为2-2.5m/s,能够有效维持颗粒悬浮,同时避免因流速过高导致的管道磨损加剧及泵送能耗增加。
[0029]优选地,所述最佳工况中,管道内径为0.58-0.62m,例如可以是0.58m、0.59m、0.6m、0.61m或0.62m等。
[0030]本发明所得最佳工况中,管道内径调控为0.58-0.62m,该内径范围与所述目标矿浆在最佳工况下的固含量及流速相适配,使得矿浆在管道输送过程中处于优化的流动状态,从而可以有效降低水头损失和比能耗。
[0031]优选地,所述脱水后得到滤饼状矿浆,所述滤饼状矿浆的含水率≤30wt%,例如可以是30wt%、28wt%、25wt%、22wt%、20wt%或18wt%等。
[0032]优选地,所述红土镍矿的输送方法包括以下步骤:
(1)对红土镍矿进行选矿处理,得到目标矿浆;所述目标矿浆中,粒度小于41.61μm的矿浆颗粒的质量百分比>90%。
[0033](2)在0-500s-1的剪切速率范围内对所述目标矿浆进行流变学测试,获取目标矿浆的屈服应力、稠度系数和流动指数,并基于赫歇尔-巴尔克利模型进行拟合计算,以确定所述目标矿浆进行管道运输的最佳工况。
[0034]其中,所述最佳工况包括:矿浆的固含量为10-30%,管道内矿浆的流速为2-2.5m/s,管道内径为0.58-0.62m。
[0035](3)在所述最佳工况下,将所述目标矿浆通过管道输送至脱水单元进行过滤脱水,制得含水率≤30wt%的滤饼状矿浆。
[0036]将所述滤饼状矿浆输运至高压酸浸工厂以供使用。
[0037]本发明所述的数值范围不仅包括上述列举的点值,还包括没有列举出的上述数值范围之间的任意的点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
[0038]相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
本发明提供了一种高效的输送系统,该输送系统基于赫歇尔-巴尔克利模型对目标矿浆进行流变性拟合计算,能精确预测并调控矿浆的流动特性,从而使得管道输送可以在最佳工况下运行,最大限度地降低了泵送功率需求,有效避免了管道堵塞与磨损的风险,减少了管道输送过程中的水头损失与比能耗,在输送效率与能源优化之间取得了平衡;并且,能够精确控制脱水后滤饼的水分含量,满足后续高压酸浸工艺的进料要求,具备良好的工业规模适配性;此外,该输送系统能降低对环境的影响,安全性较高,实现了成本效益,具有长期的经济竞争力。
附图说明
[0039]图1为本发明中实施例1提供的工艺流程图。
具体实施方式
[0040]下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
[0041]本发明公开的范围可采用下限值与上限值的形式进行限定,选定的下限值与上限值界定了特定范围的边界,以此方式限定的范围可采用端值包含或端值排除的形式,任意端值均可独立选择包含或排除,且所有下限值与上限值可任意组合形成新的范围,即任意下限值均可与任意上限值组合形成有效范围。例如,若针对特定参数列出了60~120和80~110的范围,应理解为60~110和80~120的范围同样属于本发明公开的范畴;此外,若列出了最小范围值1和2,同时列出了最大范围值3、4和5,则1~3、1~4、1~5、2~3、2~4和2~5的所有范围均属于本发明公开的范畴。本发明中,数值范围“a~b”表示a到b之间任意实数组合的缩略表示,其中a和b均为实数,例如数值范围“0~5”表示本文中已完整列出0~5之间的全部实数,“0~5”仅为该组数值组合的缩略表示;当表述某一参数为≥2的整数时,即等同于列出了该参数为2、3、4、5、6、7、8、9、10等符合要求的正整数,当表述某一参数为选自“2~10”的整数时,即等同于列出了该参数为2、3、4、5、6、7、8、9和10中的任意一个整数。
[0042]本发明中涉及的“至少两种的组合”,如无特别限定,指数量大于或等于2,例如“任意一种或至少两种的组合”表示可选自所列项目中的任意一种,或选自所列项目中至少两种以不冲突且能够实施本发明的方式形成的组合。本发明中,如无其他说明,“和/或”对应的特征或方案涵盖两个及以上相关所列项目中的任一个项目,以及相关所列项目的任意的和所有的组合,所述任意的和所有的组合包括任意的两个相关所列项目、任意的更多个相关所列项目、或者全部相关所列项目的组合;例如,“A和/或B”表示A、B以及A与B的组合构成的集合,其中“包含A和/或B”可根据所在语句的语境,理解为包含A、包含B、同时包含A与B中的任意一种情形。本发明中,“可选”指对应特征、组分、步骤或方案为非必要设置,即选自“有”或“无”两种并列方案中的任一种,若一个技术方案中出现多处“可选”限定,如无特别说明,且无技术冲突或相互制约关系,则每项“可选”限定各自独立,互不影响。
[0043]本发明中,以“包括”“包含”等开放式词语描述的技术特征或技术方案,如无其他说明,不排除所列要素之外的额外不冲突要素,同时视为既公开了仅由所列要素构成的封闭式特征或技术方案,也公开了在所列要素之外还可包含额外不冲突要素的开放式特征或方案;例如,A包括a1、a2和a3,如无其他说明,即表示A可仅由a1、a2和a3组成,也可在a1、a2和a3的基础上包含其他不冲突要素,对应公开了“A由a1、a2和a3组成”“A选自a1、a2和a3”以及“A不仅包括a1、a2和a3,还可包括其他不冲突要素”的技术方案。本发明的所有实施方式以及可选实施方式,如无特别说明且无技术冲突,均可相互组合形成新的技术方案,该类组合方案均属于本发明公开的范畴。本发明中提及的“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例或实施方式中,在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例,本领域技术人员能够显式和隐式地理解,本发明所描述的实施例可以与其它无技术冲突的实施例相结合。本发明中以“第一方面”“第二方面”“第三方面”“第四方面”等表述中的“第一”“第二”“第三”“第四”等序数词,仅用于描述目的,不能理解为指示或暗示相对重要性或数量,也不能理解为隐含指明所指示的技术特征的重要性或数量,仅起到非穷举式的列举描述作用,不构成对数量的封闭式限定。
[0044]本发明中,各实施例记载的方法中,各步骤的撰写顺序并不意味着严格的执行顺序,各步骤的实际执行顺序应当根据其功能和可能的内在逻辑确定,如无特别说明,本发明的所有步骤可以按撰写顺序执行,也可以按无技术冲突的任意顺序执行。例如,所述方法包括步骤(a)和步骤(b),表示所述方法可包括顺序执行的步骤(a)和步骤(b),也可包括顺序执行的步骤(b)和步骤(a);若所述方法还包括步骤(c),则步骤(c)可以任意无冲突的顺序加入到所述方法中,包括但不限于步骤(a)、(b)、(c),步骤(a)、(c)、(b),步骤(c)、(a)、(b)等执行顺序。
[0045]需要说明的是,以下实施方式以印度尼西亚中苏拉威西省的塔纳马里亚矿区为例进行说明。
[0046]实施例1
本实施例提供了一种红土镍矿的输送系统,所述输送系统包括:
选矿单元,用于获取红土镍矿的目标矿浆。
[0047]流变学调控单元,用于对所述目标矿浆进行流变学测试,并基于赫歇尔-巴尔克利模型拟合计算所述目标矿浆的物理流变特性,以确定所述目标矿浆进行管道运输的最佳工况;所述最佳工况包括矿浆的固含量、管道内矿浆的流速以及管道内径。
[0048]管道运输单元,用于在所述流变学调控单元确定的最佳工况下输送矿浆。
[0049]脱水单元,连接于所述管道运输单元的输出端,用于将管道运输后的矿浆脱水,以供后续高压酸浸工厂使用。
[0050]其中,所述选矿单元包括依次连接的洗矿装置、筛分装置、磨矿装置、选矿装置和浓密装置;所述流变学调控单元包括流变装置,用于在0-500s-1的剪切速率范围内测定所述目标矿浆的剪切应力,以获得流变曲线;所述物理流变特性包括目标矿浆的屈服应力、稠度系数和流动指数。
[0051]本实施例根据上述红土镍矿的输送系统,还提供了一种红土镍矿的输送方法,其工艺流程图如图1所示,包括以下步骤:
(1)对塔纳马里亚矿区的红土镍矿进行选矿处理,得到目标矿浆;所述目标矿浆中,粒度小于41.61μm的矿浆颗粒的质量百分比为92%。
[0052](2)在0-500s-1的剪切速率范围内对所述目标矿浆进行流变学测试,获取目标矿浆的屈服应力(即10Pa)、稠度系数(即0.6)和流动指数(即0.6),并基于赫歇尔-巴尔克利模型进行拟合计算,以确定所述目标矿浆进行管道运输的最佳工况。
[0053]其中,所述最佳工况包括:矿浆的固含量为20%,管道内矿浆的流速为2.3m/s,管道内径为0.6m。
[0054](3)在所述最佳工况下,将所述目标矿浆通过60公里的管道输送至脱水厂进行过滤脱水,制得含水率为28wt%的滤饼状矿浆。
[0055]将所述滤饼状矿浆通过传送带运输,再经海上运输运至高压酸浸工厂以供使用。
[0056]实施例2
本实施例提供了一种红土镍矿的输送系统,所述输送系统包括:
选矿单元,用于获取红土镍矿的目标矿浆。
[0057]流变学调控单元,用于对所述目标矿浆进行流变学测试,并基于赫歇尔-巴尔克利模型拟合计算所述目标矿浆的物理流变特性,以确定所述目标矿浆进行管道运输的最佳工况;所述最佳工况包括矿浆的固含量、管道内矿浆的流速以及管道内径。
[0058]管道运输单元,用于在所述流变学调控单元确定的最佳工况下输送矿浆。
[0059]脱水单元,连接于所述管道运输单元的输出端,用于将管道运输后的矿浆脱水,以供后续高压酸浸工厂使用。
[0060]其中,所述选矿单元包括依次连接的洗矿装置、筛分装置、磨矿装置、选矿装置和浓密装置置;所述流变学调控单元包括流变装置,用于在0-500s-1的剪切速率范围内测定所述目标矿浆的剪切应力,以获得流变曲线;所述物理流变特性包括目标矿浆的屈服应力、稠度系数和流动指数。
[0061]本实施例根据上述红土镍矿的输送系统,还提供了一种红土镍矿的输送方法,包括以下步骤:
(1)对塔纳马里亚矿区的红土镍矿进行选矿处理,得到目标矿浆;所述目标矿浆中,粒度小于41.61μm的矿浆颗粒的质量百分比为93%。
[0062](2)在0-500s-1的剪切速率范围内对所述目标矿浆进行流变学测试,获取目标矿浆的屈服应力(即4Pa)、稠度系数(即0.2)和流动指数(即0.8),并基于赫歇尔-巴尔克利模型进行拟合计算,以确定所述目标矿浆进行管道运输的最佳工况。
[0063]其中,所述最佳工况包括:矿浆的固含量为15%,管道内矿浆的流速为2m/s,管道内径为0.62m。
[0064](3)在所述最佳工况下,将所述目标矿浆通过60公里的管道输送至脱水厂进行过滤脱水,制得含水率为29wt%的滤饼状矿浆。
[0065]将所述滤饼状矿浆通过传送带运输,再经海上运输运至高压酸浸工厂以供使用。
[0066]实施例3
本实施例提供了一种红土镍矿的输送系统,所述输送系统包括:
选矿单元,用于获取红土镍矿的目标矿浆。
[0067]流变学调控单元,用于对所述目标矿浆进行流变学测试,并基于赫歇尔-巴尔克利模型拟合计算所述目标矿浆的物理流变特性,以确定所述目标矿浆进行管道运输的最佳工况;所述最佳工况包括矿浆的固含量、管道内矿浆的流速以及管道内径。
[0068]管道运输单元,用于在所述流变学调控单元确定的最佳工况下输送矿浆。
[0069]脱水单元,连接于所述管道运输单元的输出端,用于将管道运输后的矿浆脱水,以供后续高压酸浸工厂使用。
[0070]其中,所述选矿单元包括依次连接的洗矿装置、筛分装置、磨矿装置、选矿装置和浓密装置;所述流变学调控单元包括流变装置,用于在0-500s-1的剪切速率范围内测定所述目标矿浆的剪切应力,以获得流变曲线;所述物理流变特性包括目标矿浆的屈服应力、稠度系数和流动指数。
[0071]本实施例根据上述红土镍矿的输送系统,还提供了一种红土镍矿的输送方法,包括以下步骤:
(1)对塔纳马里亚矿区的红土镍矿进行选矿处理,得到目标矿浆;所述目标矿浆中,粒度小于41.61μm的矿浆颗粒的质量百分比为94%。
[0072](2)在0-500s-1的剪切速率范围内对所述目标矿浆进行流变学测试,获取目标矿浆的屈服应力(即30Pa)、稠度系数(即3)和流动指数(即0.5),并基于赫歇尔-巴尔克利模型进行拟合计算,以确定所述目标矿浆进行管道运输的最佳工况。
[0073]其中,所述最佳工况包括:矿浆的固含量为25%,管道内矿浆的流速为2.5m/s,管道内径为0.58m。
[0074](3)在所述最佳工况下,将所述目标矿浆通过60公里的管道输送至脱水厂进行过滤脱水,制得含水率为27wt%的滤饼状矿浆。
[0075]将所述滤饼状矿浆通过传送带运输,再经海上运输运至高压酸浸工厂以供使用。
[0076]对比例1
本对比例与实施例1的不同之处为,不设置流变学调控单元,即不进行步骤(2),而是而是采用经验值确定输送参数:矿浆固含量为20%,管道内矿浆流速为5m/s,管道内径为0.4m。
[0077]其余方法和参数与实施例1保持一致。
[0078]对比例2
本对比例提供了一种卡车式输送方法,即将红土镍矿原矿经选矿处理后,通过卡车从矿区直接运输至高压酸浸工厂,以供后续使用。
[0079]分析:
由实施例1与对比例1对比可知,若仅依据经验值确定输送参数,易导致管道的水头损失显著增加,比能耗提高,且因流速过高导致管道内壁磨损加剧,输送稳定性下降。
[0080]由实施例1与对比例2对比可知,若采用卡车式输送方式,这种方式需要广泛的路网和基础设施,运输成本高,且安全风险更大,环境影响也更严重,运输过程中发生矿石泄漏和事故的可能性大大提升。
[0081]需要说明的是,本发明通过上述实施例来说明本发明的工艺方法,但本发明并不局限于上述工艺步骤,即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
说明书附图(1)