Представлена методика расчета параметров гидравлического транспортирования пастообразных пульп, основанная на расчете высококонцентрированных гидросмесей, который базируется на математической модели Бингама для транспорта таких гидросмесей. В основе методики лежит предположение, согласно которому в объеме высококонцентрированной гидросмеси образуется тело потока с переменным значением концентрации твердых частиц и вязкости. Проведенные в лабораторных и промышленных условиях исследования позволяют использовать модель для расчета гидравлического транспорта высококонцентрированных гидросмесей.
При транспортировании высококонцентрированных гидросмесей важной задачей является выбор реологической модели, на основе которой будут определены основные параметры гидротранспорта. Попытки исследователей использовать реологические модели чистых жидкостей для расчета высококонцентрированных смесей редко приводили к положительным результатам. Суть проблемы заключается в сложности, а иногда и в невозможности определения основных реологических параметров, таких как начальное напряжение сдвига, эффективная динамическая и пластическая вязкости. Во многих статьях представлены результаты таких исследований. Чаще всего встречается модель Хершеля-Баклея и две разновидности модели Бингама. В нашем случае предпочтительнее использовать модель Бингама. В статье представлена методика расчета параметров гидравлического транспортирования высококонцентрированных гидросмесей, основанная на разработанной ранее математической модели для транспорта таких гидросмесей. В основе методологии лежит предположение, согласно которому в объеме высококонцентрированной гидросмеси образуется тело потока с переменным значением концентрации твердых частиц и вязкости. Исследования, проведенные в лабораторных и промышленных условиях на примере хвостов обогащения медной руды, подтверждают идентичность расчетных и опытных результатов, что позволяет использовать эту модель для расчета гидравлического транспорта высококонцентрированных гидросмесей.
Трубопроводный гидравлический транспорт широко применяется в шахтах, карьерах, обогатительных фабриках и на внешних коммуникациях предприятий для перемещения различных горных пород. В смеси с водой угли и породы, отличающиеся гранулометрическими и петрографическими характеристиками, дают различные виды гидросмесей, для которых характерны определенные закономерности движения в трубопроводах. К таким гидросмесям относятся хвосты обогащения медной руды, для которых проведены исследования по гранулометрическому составу и гидравлической крупности. Также выведена формула для расчета коэффициента формы частиц и найдено его значение для рассматриваемой гидросмеси.
Проанализированы литературные данные о взаимосвязи энергетических характеристик поверхности (поверхностного натяжения, энергии связи поверхностных атомов) с антифрикционными и изолирующими (защитными) свойствами ионогенных поверхностно-активных веществ (ПАВ). Экспериментально выявлена тенденция усиления смазывающего действия по мере увеличения энергии связи характеристического уровня N1S адсорбированных на металле катионных ПАВ; обнаружен эффект существенного увеличения (~ на 2 эВ) энергии связи N1S при совместной адсорбции катионных ПАВ с разными по значению углеводородными радикалами у атома азота. Энергия связи определена из измеренных рентгенофотоэлектронных спектров, смазывающее действие – оценено в испытаниях на высокоскоростном конвейере при малых нагрузках в разбавленных водных растворах (около 0,01 % ПАВ).
