The effect of high solids concentration on the rheology of limestone slurry

The paper deals with solid-liquid limestone slurry with a high solids concentration, which appears widely in a mining and civil engineering industries. Experiments performed in the paper deal with influence of solids concentration on the shear stress. Solids concentration various from 20% wt. to 35% wt. which is most suitable to industry. The main objective of the paper is to determine the flow curves for high solids concentration of slurry at limestone factory and to fit the proper rheological model. The paper proves that most suitable model which fits measured dependence of shear rate on the shear stress is the Herschel-Bulkley rheological model. The exponential increase of shear stress and plastic viscosity with increasing the solids concentration is demonstrated for high solids concentration of limestone slurry.

W artykule przedstawiono wyniki badań dla wysokiej koncentracji fazy stałej hydromieszaniny wapiennej, która szeroko występuje w przemyśle wydobywczym i budowlanym. Przedstawiono badania wpływu koncentracji fazy stałej na naprężenie styczne. Masowa koncentracja fazy stałej zmienia się od 20% do 35%, co odpowiada warunkom przemysłowym. Celem artykułu jest wyznaczenie krzywych płynięcia dla wysokiej koncentracji fazy stałej w hydromieszaninie oraz dopasowanie właściwego modelu reologicznego. W pracy udowodniono, że najlepsze dopasowanie do mierzonych zależności naprężenia stycznego od szybkości ścinania daje model reologiczny Herschela-Bulkleya. Ukazano również, że dla wysokich koncentracji fazy stałej w hydromieszaninie wraz ze wzrostem koncentracji fazy stałej lepkość i naprężenie styczne rośną wykładniczo.