对尾矿排放前的浓缩,提高尾矿的排放浓度能够有效解决尾矿低浓度排放带来的诸多不利。尾矿浓缩的关键在于沉降分离设备,而现有的重力沉降设备单位占地面积处理量小,沉降效率低。利用斜浅层沉降原理发明的斜板或斜管浓密设备,可大幅度提高设备的单位占地面积处理量。本文以昆明理工大学发明的振动型斜板盒沉降分离器的应用进行了研究。本论文研究内容主要由五个部分组成。第一部分为文献综述,总结了我国金属矿山尾矿排放和选矿厂用水现状,揭示了尾矿浓缩的必要性;同时还对现有的重力沉降设备进行了简要的概述。论文的第二部分是斜浅层沉降理论基础。阐述了斜浅层沉降的原理;在研究斜浅层内水流方式对沉降的影响、颗粒运动轨迹、沉降分离效率和颗粒的受力分析的基础上,通过利用MATLAB工具箱分析了板间距、斜板长度、斜板倾角对斜板浓密机沉降分离效率的影响,并获取了斜板参数的最优值。论文的第三部分为振动型斜板盒沉降分离器的研发。在分析了传统浓密机设备存在的问题的基础上,昆明理工大学发明了振动型斜板盒沉降分离设备;介绍了该设备的结构和主要特点。在论文的第四部分,用一台ZXN-32振动型斜板盒沉降分离器在鞍钢矿业公司东鞍山烧结厂开展了中矿、尾矿浓缩的半工业试验研究。在实验室矿物组成分析、粒度分析和沉降试验研究的基础上,开展了给矿量与溢流浊度的关系、底流浓度与给矿量和溢流浊度的关系、设备稳定性等相关试验研究。试验结果表明:振动型斜板盒沉降分离器运行稳定,底流和溢流排放通畅,底流浓度和溢流浊度可控可调,能满足实际生产的要求;设备处理量与理论计算基本吻合,与现场使用的普通耙式浓缩机对比表明,在相同的底流浓度和溢流浊度下,振动型斜板盒沉降分离器的单位面积处理量是普通浓密机2.6~3.0倍;试验设备的单位处理量能耗更低,更节能。论文的最后,在分析了弓长岭铁矿选矿厂和齐大山铁矿选矿分厂的耙式浓缩机使用过程中存在的问题,提出利用斜板盒沉降分离技术改造普通耙式浓缩机的方案。根据半工业试验结果,预计改造之后可以大大增加普通耙式浓缩机的沉降面积,缓解生产压力等优点。