Шлам

Шлам представляет собой смесь более плотных твердых веществ, взвешенных в жидкости, обычно в воде. Наиболее распространенное использование шлама — это средство транспортировки твердых веществ или разделения минералов, причем жидкость является носителем, который перекачивается на таком устройстве, как центробежный насос. Размер твердых частиц может варьироваться от 1 микрометра до сотен миллиметров.
Частицы могут осаждаться ниже определенной скорости транспортировки, и смесь может вести себя как ньютоновская или неньютоновская жидкость. В зависимости от смеси шлам может быть абразивным и/или едким.

Примеры

Примеры суспензий включают в себя:

Расчеты

Определение фракции твердых веществ

Определить процентное содержание твердых веществ (или фракцию твердых веществ) в пульпе по плотности пульпы, твердых веществ и жидкости

${\displaystyle \phi _{sl}={\frac {\rho _{s}(\rho _{sl}-\rho _{l})}{\rho _{sl}(\rho _{s}-\rho _{l})}}}$

где

${\displaystyle \phi _{sl}}$ is the solids fraction of the slurry (state by mass)

${\displaystyle \rho _{s}}$ is the solids density

${\displaystyle \rho _{sl}}$ is the slurry density

${\displaystyle \rho _{l}}$ is the liquid density

В водных пульпах, как это часто бывает при переработке полезных ископаемых, обычно используется удельный вес вида, а поскольку удельный вес воды принимается равным 1, это соотношение обычно записывается следующим образом:

${\displaystyle \phi _{sl}={\frac {\rho _{s}(\rho _{sl}-1)}{\rho _{sl}(\rho _{s}-1)}}}$

даже несмотря на то, что вместо единицы плотности СИ кг/м3 используется удельный вес с единицей измерения тонн/м3 (т/м3).

Масса жидкости из массовой доли твердых веществ

Определить массу жидкости в образце, зная массу твердых веществ и массовую долю:
По определению

${\displaystyle \phi _{sl}={\frac {M_{s}}{M_{sl}}}}$

поэтому

${\displaystyle M_{sl}={\frac {M_{s}}{\phi _{sl}}}}$

и

${\displaystyle M_{s}+M_{l}={\frac {M_{s}}{\phi _{sl}}}}$

затем

${\displaystyle M_{l}={\frac {M_{s}}{\phi _{sl}}}-M_{s}}$

и поэтому

${\displaystyle M_{l}={\frac {1-\phi _{sl}}{\phi _{sl}}}M_{s}}$

где

${\displaystyle \phi _{sl}}$ is the solids fraction of the slurry

${\displaystyle M_{s}}$ is the mass or mass flow of solids in the sample or stream

${\displaystyle M_{sl}}$ is the mass or mass flow of slurry in the sample or stream

${\displaystyle M_{l}}$ is the mass or mass flow of liquid in the sample or stream

Объемная доля от массовой доли

${\displaystyle \phi _{sl,m}={\frac {M_{s}}{M_{sl}}}}$

Эквивалентно

${\displaystyle \phi _{sl,v}={\frac {V_{s}}{V_{sl}}}}$

и в контексте переработки полезных ископаемых, где удельный вес жидкости (воды) принимается равным единице:

${\displaystyle \phi _{sl,v}={\frac {\frac {M_{s}}{SG_{s}}}{{\frac {M_{s}}{SG_{s}}}+{\frac {M_{l}}{1}}}}}$

Так

${\displaystyle \phi _{sl,v}={\frac {M_{s}}{M_{s}+M_{l}SG_{s}}}}$

и

${\displaystyle \phi _{sl,v}={\frac {1}{1+{\frac {M_{l}SG_{s}}{M_{s}}}}}}$

Затем объединяем с первым уравнением:

${\displaystyle \phi _{sl,v}={\frac {1}{1+{\frac {M_{l}SG_{s}}{\phi _{sl,m}M_{s}}}{\frac {M_{s}}{M_{s}+M_{l}}}}}}$

Так

${\displaystyle \phi _{sl,v}={\frac {1}{1+{\frac {SG_{s}}{\phi _{sl,m}}}{\frac {M_{l}}{M_{s}+M_{l}}}}}}$

Тогда с тех пор как

${\displaystyle \phi _{sl,m}={\frac {M_{s}}{M_{s}+M_{l}}}=1-{\frac {M_{l}}{M_{s}+M_{l}}}}$

мы приходим к выводу, что

${\displaystyle \phi _{sl,v}={\frac {1}{1+SG_{s}({\frac {1}{\phi _{sl,m}}}-1)}}}$

где

${\displaystyle \phi _{sl,v}}$ is the solids fraction of the slurry on a volumetric basis

${\displaystyle \phi _{sl,m}}$ is the solids fraction of the slurry on a mass basis

${\displaystyle M_{s}}$ is the mass or mass flow of solids in the sample or stream

${\displaystyle M_{sl}}$ is the mass or mass flow of slurry in the sample or stream

${\displaystyle M_{l}}$ is the mass or mass flow of liquid in the sample or stream

${\displaystyle SG_{s}}$ is the bulk specific gravity of the solids