本实用新型公开了一种尾砂浓缩脱水试验装置，其中，配料模块用于将尾砂原料和水配成目标配比物料；进料稀释模块与配料模块相连，用于对目标配比物料进行自然稀释或强制稀释，以获得稀释物料；自然沉降模块与进料稀释模块相连，用于对稀释物料进行自然沉降和压缩沉降试验测试；机械沉降模块与进料稀释模块相连，用于对稀释物料进行机械加速沉降和快速脱水试验测试；DCS控制系统用于自动监测和记录试验数据，并将自然沉降试验和机械加速沉降试验的测试结果进行对比分析。本实用新型能够根据试验要求完成多项尾砂浓缩试验和对比分析，对后续设备选型提出整体意见，节省物料且自动化水平高。