Wpływ rozkładu wielkości cząstek odpadów kopalnianych na właściwości reologiczne pasty

Abstrakt

Właściwości reologiczne pasty, zwłaszcza jej pompowalność i dyspersja in situ, mają kluczowe znaczenie dla bezpiecznego i wydajnego usuwania odpadów kopalnianych przy użyciu technologii pastowej. Dlatego podczas projektowania mieszanek pastowych należy dokładnie określić zarówno właściwości reologiczne, jak i fizyczno-mechaniczne. Z achowanie pasty podczas przepływu zależy głównie od właściwości fizycznych i chemicznych odpadów, wśród których decydującą rolę odgrywa rozkład wielkości cząstek (PSD). W niniejszym badaniu scharakteryzowano odpady procesowe z sześciu różnych kopalń żelaza, boru, krzemionki, złota, marmuru i miedzi oraz zbadano właściwości reologiczne past przygotowanych z każdego rodzaju odpadów. Wyniki wykazały wyraźny związek między współczynnikiem krzywizny (Cc), który odzwierciedla PSD, a parametrami reologicznymi pasty. M ieszanki zawierające odpady o wartościach Cc pomiędzy 1 a 3 (sklasyfikowane jako dobrze uziarnione) wykazywały lepsze właściwości reologiczne i pompowalność pomimo wyższej zawartości substancji stałych. N atomiast odpady o Cc < 1 lub Cc > 3 wykazywały zmniejszoną płynność i wyższą lepkość. N a przykład gęstość upakowania odpadów złota o Cc < 1 wynosiła około 25%, podczas gdy gęstość upakowania odpadów żelaza o Cc ≈ 1,9 osiągnęła prawie 55%. Wyniki te potwierdzają, że zmiany PSD, reprezentowane przez współczynnik krzywizny, mają znaczący wpływ na pompowalność i właściwości przepływowe mieszanek pastowych, dostarczając praktycznych informacji przydatnych przy projektowaniu zrównoważonych systemów utylizacji odpadów.