在选矿作业后会产生大量质量浓度低、含水率高的尾矿浆液。在尾矿废物的处理过程中,由于对尾矿物料的特性及沉降浓缩规律研究不够深入,使得处理效果不佳。本文通过对尾矿物料的分析及静态沉降实验,确定絮凝剂的类型、最佳投加量及尾矿最佳给料浓度。通过黏度计对不同浓度的尾矿膏体进行测试,得到一系列的屈服应力及黏度数据。借助Matlab软件将屈服应力、黏度与体积浓度进行拟合,得到屈服应力公式与黏度公式。借助ANSYS CFX软件建立了浓缩机的沉降数值模型,对实验室浓缩机的沉降浓缩过程进行模拟研究。利用计算流体动力学模拟沉降浓缩过程时,设定准确的絮凝体粒度及密度对正确描述絮凝体的沉降过程及数学模型的建立有重大意义。絮凝体的黏性较大,采用激光粒度仪测其粒径可能会影响激光器的正常工作,并且搅拌系统使得絮凝体破碎,影响测量效果。因此,本文采用PIV仪器设计测定尾矿絮凝体的颗粒粒径及沉降速度的实验装置,测得颗粒粒径及絮凝体的密度。研究结果表明,根据上述结果建立的CFX模拟结果与实验结果基本一致。流体动力学模拟结果显示周边给料浓缩机进料可得到有效的稀释,有利于固体沉淀。但在周边出口处的湍流速度较大,使得一部分固体向上流动进入溢流区,导致出水质量下降。在周边出口加倾斜挡板后,可使得溢流水固体浓度减小。根据实验结果可知,对大型浓缩机模型进行数值模拟,计算结果较好,证明了数值模型可以用于实际工程作业的预测,能够对优化浓缩机选型设计提供指导。