随着人类对矿产资源需求的不断增大，矿物选用过程中产生的固体废物-尾矿在迅速增加。传统的尾矿利用尾矿坝进行处置，但尾矿坝的存在犹如达摩克利斯之剑,悬在人们头顶。尾矿坝的溃坝给人民生命安全带来巨大威胁和对环境生态造成巨大破坏，同时由于地下开采造成的采空区也对地球生态造成很大的破坏。如何科学、合理的对尾矿进行处置与堆放，全世界都在关注这一问题。从上世纪60年代起，世界发达国家开始采用尾矿的地表干堆技术及采空区充填技术。地表堆放及充填技术被证明是可靠使用的方法，得到越来越广泛的应用。尾矿的采空区充填和地表堆放需要先将原始尾矿浆液浓缩到一定浓度呈膏体状态，即达到一定的屈服应力，再用正排量泵通过管道将这些膏体输送到堆场或进行充填。而尾矿的沉降特性决定了膏体浓缩机的工艺设计，流变学特性决定了尾矿膏体的管道输送设计和堆放设计。故为了科学合理的设计尾矿处置系统和尾矿膏体堆放系统，必须对尾矿的沉降特性和尾矿膏体的流变学特性进行分析研究。本文以试验为主，分别对尾矿的沉降性能和尾矿膏体的流变学特性进行研究。尾矿的静态沉降试验采用两种适当的矿山尾矿样品，根据所选样品特性进行絮凝剂种类及添加量的筛选，然后进行两升沉降柱静态沉降实验，进而确定固体通量与固体浓度之间的关系，其中的信息可作为模拟连续沉降试验的工艺参数；在尾矿膏体的塌落度实验中，对上述沉降实验选用的两种尾矿样品，用不同直径、不同高度的有机玻璃圆柱筒分别对其进行塌落度试验，同时利用HAAKEVT550粘度计对相应的屈服应力进行了标定。两种尾矿的静态沉降实验表明，铜矿尾矿的最佳沉降固体浓度为10%，铝土矿尾矿的最佳沉降固体浓度为6%。Matlab和Originlab软件利用多种沉降速度模型对所构造的固体通量函数曲线进行了拟合分析，得到的拟合结果与试验结果吻合程度较高，证明了所选择的函数模型、拟合参数合理性。利用所确定的固体通量模型可对不同给料速率时连续沉降过程的底流浓度进行预测。两种尾矿的模拟连续沉降实验分析表明，可由用户对矿浆的底流浓度、溢流水清洁度及总固体处理量的要求，即可确定浓缩机的沉降面积，从而确定浓缩机的数量及直径。两种尾矿膏体的流变学研究表明，塌落度实验圆柱筒的直径及高度变化对无量纲屈服应力有一定的影响；同时显示了塌落度实验圆柱体直径为Φ50mm和高度为100mm时，其屈服应力值与粘度计精确屈服应力值吻合良好，因此直径为Φ50mm，高度为100mm的圆柱体可作为现场屈服应力测定的可靠工具。