滤饼的可压缩性与滤饼比阻的研究

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1、SeriesNo.306金属矿山总第306期December2001METALMINE2001年第12期·选矿工程·3滤饼的可压缩性与滤饼比阻的研究艹徐新阳罗倩(东北大学)摘要在对表层过滤特性和沉降的关系进行深入研究的基础上,明确了滤饼都是可压缩性的,其可压缩性分为两大类:滤饼中的颗粒位移或迁移和团聚颗粒的变形,由于它们被压缩机理不同,所以与有关因素的关系也不同,分析和论述了主要关系。关键词滤饼可压缩性比阻孔隙率StudyontheCompressibilityandSpecificResistanceofFilterCakeXuXinyangLu

2、oQian(NortheastUniversity)AbstractDeep2goingstudyontherelationbetweenthesurfacefiltercharacteristicsandsettlinghasshownthatfiltercakesareallcompressible.Theircompressibilitycanbeclassifiedintotwocatalogues:theparticleplacementandmigrationinfiltercakeandthedeformationofcoagulat

3、edparticles.Astheircompressionmechanismsaredifferent,theirrelationswithrelatedfactorsarevarious.Themainrelationsareanalysedanddiscussed.KeywordsFiltercake,Compressibility,Specificresistance,Porositypercentage滤饼不仅自生成之始就是动态的多孔介质而且加载荷而引起的应力系统作用下,产生不可逆的微也必然会变形,因为:观位移和颗粒间不规则接出。上述(1

4、)、(2)情况属[3](1)流动的流体要给颗粒以作用力,尤其是拖于此定义。土力学还指出:由粗粒和部分细粒土曳力,使颗粒在滤饼中位移;形成的土体呈单粒或蜂窝结构,在压力作用下的压(2)沉积到滤饼上的颗粒有动能,既可转变为缩起因于颗粒间发生的滑动、滚动、位移到更密实、压能,也可钻隙,使滤饼产生析离现象;更稳定状态,在此情况下颗粒间可直接接触,接触点(3)随着流体从滤饼孔隙中流出,孔隙应力的与颗粒大小及范围有关,一般压缩率很小。带水化变化导致滤饼有效应力改变,使滤饼结构变形;膜的细粘土呈絮凝或分散结构,由于颗粒有水化膜,(4)凝聚或絮凝的颗粒本身承压能力

5、很低。水不能直接接触,这种土体的压缩来源于颗粒间水化化膜的水不能承压,这些因素均可能使滤饼在压力膜的被压挤变薄,以及颗粒间的相对滑动而更加稳作用下产生塑性变形。定和密实。由此可知,滤饼的可压缩性相当复杂。实际上过滤专家对滤饼的可压缩性也有许多论述,主大致可分为两大类或两种情况,即聚团颗粒在压力要的论点是:不可压缩滤饼孔隙率不随外加压力而下的变形和颗粒在滤饼内的位移或迁移。变,且在整个过滤过程中不变;可压缩性滤饼则相1滤饼的可压缩性反,它的孔隙率不仅是压力的函数,而且在过滤过程虽然滤饼的可压缩性概念的提出已有很长时间中要变化。C.Hoston认为:如

6、果滤饼结构能够经受了,但到底什么是滤饼的可压缩性并非很明确。一累计的拖曳应力或其他外加力所引起的应力,没有般的理解就是滤饼在外加压力作用下,被压缩变形;因颗粒重新排列引起结构变化,孔隙率仍保持均一,[1]土力学的定义是:土体在压力、温度及周围环境改变时,引起体积变化的性质,称为土的压缩性。一3教育部高校博士点专项基金资助项目(96014511)。般多孔介质渗流力学对多孔介质或骨架的可压缩性徐新阳,东北大学资源与土木工程学院,博士,副教授,110006辽宁的定义[2]是省沈阳市。:由于外力引起大量的不规则颗粒在施·34·徐新阳等:滤饼的可压缩性与滤饼

7、比阻的研究2001年第12期且不随时间而变,就称其为不可压缩的,否则即为可快,滤饼比阻应当越小,而且比阻和ε无关。[4]压缩的。通常认为可压缩滤饼的孔隙率和比阻都是压力[5]90年代初,Tiller和Yen从脱水的角度将滤饼的函数,较公认的是下列诸关系:[5]ααn,(3)及沉积层分为4类:①极易压密的絮团;②高可压av=0P缩滤饼,一般是由有水化膜的物料(如粘土)组成;③1-δβεsav=BPc,(4)中等可压缩的,他们实际上是指由凝聚团组成的、不1-n1-n1-n1-δPc-nPsi同程度可压缩性的滤饼;④接近不可压缩的,按他们εsav=B1·

8、1-δ1-δ,(5)-nPc-δ·Psi的分析,实际不存在。n-11Psi滤饼可压缩性的起因相当复杂。由于起因、机1-nδ

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