底流口直径和锥角对旋流器流场的影响

利用计算流体力学的原理与方法,在底流口直径和锥角的多个水平下对旋流器内部流场进行了数值模拟,以揭示两因素对旋流器流场的影响.结果表明:增大底流口直径,流场内的流速降低,轴向零速包络面向上收缩;增大锥角后,轴向零速包络面的大小相应改变;锥角越小,底流口直径对轴向零速包络面内速度场的影响越小,故对改善分选效果的作用也越不明显;增大底流口直径,旋流器内流场的压强降低,但底流口区域内的压强梯度增大,而锥角不同,其变化程度有所不同,这从某些程度上体现了两因素对旋流器流场的交互影响.     

基于Fluent的快浮嵌入式浮选柱给料方式数值研究

基于微细粒铝土矿浮选的速度快、泡沫量大等特点,提出在旋流-静态微泡浮选柱上部嵌入快速浮选单元。为了研究嵌入式快浮单元下的给料方式对浮选柱内部流场的影响,利用计算流体力学Fluent软件对传统工业给料以及2种快浮单元给料结构下的浮选柱内部流场进行数值模拟。研究结果表明:3种给料方式下的柱体内流线虽有差异,但均能满足浮选柱对物料分选的基本要求;对于3种不同的给料方式,浮选柱旋流段的旋涡强度基本相同,在同一径向位置上切向速度的最大差值在0.1 m/s以内,说明给料方式对浮选柱内部流场影响较小;与其他2种给料方式相比,快浮单元环形给料下的浮选柱入料段湍流强度低,湍动能主要集中在0~0.05 m2/s2,柱分选段轴向速度主要集中在-0.15~0.15 m/s,轴向速度沿径向分布较其他2种均匀,对矿物的分选以及二次富集更有利。     

铝土矿浮选柱选矿脱硅试验研究

利用2台直径为0.4m,长度为4m旋流-静态微泡浮选柱,采用一粗一精工艺,对中低铝硅比铝土矿进行脱硅试验,考察捕收剂用量、循环泵压力和处理量等因素对浮选效果的影响。结果表明:增加捕收剂用量有利于提高Al2O3回收率,当捕收剂用量为1.3kg/t时,精矿w(Al)/w(Si)为10.08,氧化铝回收率为84.36%;随循环泵压力增加,氧化铝回收率提高,泡沫铝硅比下降;当粗选循环泵压力为0.25MPa时,粗选作业段氧化铝回收率为90.11%,粗选泡沫w(Al)/w(Si)为7.26;当精选循环泵压力0.22MPa时,精矿w(Al)/w(Si)为10.03,精选作业段氧化铝回收率92.31%;随处理量的增加,精矿w(Al)/w(Si)、氧化铝回收率降低;当处理量为4.00t/(m2.h)时,精矿w(Al)/w(Si)为10.27,氧化铝回收率81.55%;72h稳定试验,浮选柱一粗一精两段分选作业,精矿w(Al)/w(Si)为为10.85,尾矿w(Al)/w(Si)为1.43,氧化铝回收率为80.43%,与浮选机相比精矿品位基本持平,回收率提高3.43%。铝土矿柱式浮选流程短,"一粗一精"两段工艺可以代替浮选机"一粗一扫两精一精扫"五段工艺。     

中低品位胶磷矿柱式反浮选试验研究

通过对西南某中低品位胶磷矿矿石性质进行分析,提出利用高效的微细粒分选设备旋流-静态微泡浮选柱进行分选研究;利用现场生产用药剂,考察处理量、药剂制度、循环泵工作压力、充气量等因素对浮选指标的影响,并优化工艺和操作参数条件,在此基础上进行连选试验.研究结果表明:采用一粗一精单反浮选的工艺流程可以获得精矿P2O5品位为30.01％,精矿回收率89.10％.该技术的研究为我国中低品位胶磷矿的分选提供了新的途径.     

过滤式水力旋流器方案设计

利用现有旋流器流场分析理论研究成果,针对常规水力旋流器存在的短路流等问题,提出在常规水力旋流器的基础上增设轴向零速包络面过滤网的结构改进思路,将常规的水力旋流器改进成为以旋流为主过滤分离为辅的新型分离设备,并对其合理性和可行性进行了理论上的分析论证,同时讨论了滤网对流场的影响以及相关的问题。     

蜗壳式旋风分离器的分离性能研究

蜗壳式旋风分离器作为轻烧镁旋流动态煅烧系统中最重要的分离设备,是提高系统分离性能的关键所在.本文建立蜗壳式旋风分离器分离性能试验装置,以粒径48～75?m的轻烧镁粉、菱镁矿浮选粉和氢氧化锂粉为样品,研究了入口风速、颗粒浓度以及颗粒物性等参数对压降和分离效率的影响.研究表明:1)蜗壳式旋风分离器的静压降随入口风速的增大而增大,二者基本呈指数变化关系;入口风速增大能够提高分离效率,但是压力损失也逐渐增大,根据旋流动态煅烧系统的回收指标,得出最佳的风速约为19 m/s,此时的压降为1 100 Pa左右;2)在一定范围内,适当地增加入口颗粒浓度既能降低压力损失又能提高分离效率; 3)当粒径相同时,分离效率随着颗粒密度的增加而增加.     

自由淹没气体旋转射流速度场实验研究

为研究自由淹没气体旋转射流速度场规律,采用五孔探针对自行设计的旋流器形成的流场进行定量实验研究。测量4种不同旋流强度下的流场,计算得到了各分速度在不同截面上的量纲一分布图,并进行分析研究。结果证实:轴向速度分布在旋流器出口附近区域与旋流强度有关,在与射流轴心垂直的截面上呈"M"形分布,逐渐发展成"马鞍"状、正态分布,直至衰减到零;切向速度呈中心对称斜"S"状分布,不同截面上的最大值大致出现在同一量纲一半径处;径向速度在半径方向呈"~"形分布,比轴向速度和切向速度小1个数量级;轴向速度和切向速度沿轴向逐渐衰减,衰减随旋流强度增大而增快。     

旋流-静态微泡浮选柱强化回收微细粒黑钨矿

针对微细粒黑钨矿中钨难回收、工艺流程长、回收率低的问题,应用高效的微细粒分选设备旋流-静态微泡浮选柱强化回收某含钨多金属矿中的微细粒黑钨矿,考察处理量、药剂制度、循环泵工作压力和充气量等对浮选指标的影响,并优化相应的工艺条件和操作参数,在此基础上进行短流程连选试验。研究结果表明:采用浮选柱"一粗二精"流程代替浮选机"一粗三精五扫"工艺流程,可以获得WO_3质量分数为42.34%及钨回收率为84.68%的黑钨精矿,比浮选机流程获得的精矿质量分数提高10.43%,回收率提高2.15%,实现了微细粒黑钨矿柱式短流程的高效分选。     

柱状旋流分离器旋转涡核边界分布特性

采用微分雷诺应力模型对柱状旋流分离器气体单相流场中的旋转涡核边界分布特性进行数值模拟,阐述涡核的衰减形态,考察升气管直径、入口面积以及筒体长度变化对旋转涡核边界分布的影响。结果表明:零轴速包络边界与旋转涡核边界分属不同面,二者分布于升气管投影面的两侧;旋转涡核在分离器中的自然终止形态是涡核尾端弯曲终止于壁面,并沿壁面做圆周运动;涡核边界宽度随升气管直径的减小、入口面积的增大而减小;当筒体较短时,在较大跨度的升气管直径分布内,涡核边界沿轴向近似成柱状分布。筒体长度增加会使切向速度沿轴向产生衰减,涡核边界在升气管入口区域向外扩张,沿轴向向下逐渐收缩。     

旋流-静态微泡浮选柱浮选某难选钼矿的试验研究

针对某地高氧化率、微细粒不均匀嵌布、易泥化的难选钼矿石,提出粗细粒级分级分选新工艺,即原矿经破磨后将其中粒度小于0．020mm的微细粒级部分利用水力旋流器分离出来,采用高效、节能的微细粒分选设备旋流一静态微泡浮选柱进行分选,解决了该钼矿中微细粒级钼金属回收问题。以煤油为捕收剂,松醇油为起泡剂,水玻璃为分散剂和脉石矿物抑制剂,考察给料量、循环泵工作压力、药剂用量等因素对浮选指标的影响。分别采用一粗二精一扫和一粗二精2种工艺流程对平均钼含量为0．181％的原矿进行连选试验。研究结果表明：采用粗细粒级分级分选、细粒浮选柱回收的工艺流程可获得精矿品位为24．64％,回收率为54．33％的钼精矿,并简化了工艺流程。     

氧化钙对高铁铝土矿烧结-分选效果的影响

采用还原烧结-磁选法处理高铁铝土矿,考察了氧化钙对烧结及烧结产品铝铁分离效果的影响,借助于X射线衍射仪、扫描电子显微镜,研究了不同氧化钙用量下还原烧结产品的物相组成及微观特性.结果表明,当氧化钙的质量分数为70%时,烧结物料的金属化率达到了93.95%,磁选精矿中铁的质量分数为83.10%,富铝渣的Al2O3浸出率为61.14%,Ca O分别与Al2O3和Si O2全部生成了12Ca O·7Al2O3和Ca2Si O2,铁元素得到较好的还原,同时非铁物质能够与铁颗粒分离.     

低品位铝土矿在振动磨机中的选择性磨矿研究

以w(Al2O3)/w(SiO2)=4.4的铝土矿为研究对象,采用振动磨机对铝土矿进行了选择性磨矿试验研究.结果表明:被磨物料质量分数为70%时,磨矿产品粗粒级的w(Al2O3)/w(SiO2)比较高,选择性较好;物料与磨球质量比为0.9时,其选择性磨矿效果较好;湿式磨矿较干式磨矿的选择性效果好;在上述各条件下,磨矿产品中+0.23mm粗粒级的w(Al2O3)/w(SiO2)可达7.5以上,产率为25%,Al2O3回收率为27%;对低品位铝土矿选择性磨矿脱硅是可行的.     

Recovery of iron and calcium aluminate slag from high-ferrous bauxite by high-temperature reduction and smelting process

A high-temperature reduction and smelting process was used to recover iron and calcium aluminate slag from high-ferrous bauxite. The effects of w(CaO)/w(SiO₂) ratio, anthracite ratio, and reduction temperature and time on the recovery and size of iron nuggets and on the Al₂O₃ grade of the calcium aluminate slag were investigated through thermodynamic calculations and experiments. The optimized process conditions were the bauxite/anthracite/slaked lime weight ratio of 100:16.17:59.37, reduction temperature of 1450°C and reduction time of 20 min. Under these conditions, high-quality iron nuggets and calcium aluminate slag were obtained. The largest size and the highest recovery rate of iron nuggets were 11.42 mm and 92.79wt%, respectively. The calcium aluminate slag mainly comprised Ca₂SiO₄ and Ca₁₂Al₁₄O₃₃, with small amounts of FeAl₂O₄, CaAl₂O₄, and Ca₂Al₂SiO₇.     

Semi-industrial experimental study on bauxite separation using a cell–column integration process

The cyclonic-static micro-bubble flotation column (FCSMC) is a highly efficient mineral processing equipment. In this study, a cell-column (FCSMC) integration process was investigated for the separation of bauxite and its feasibility was analyzed on a theoretical basis. The properties of low-grade bauxite ore from Henan Province, China were analyzed. Parameters such as reagent dosage, scraping bubble time, and pressure of the circulating pump during the sorting process were investigated and optimized to improve the flotation efficiency. On the basis of these parameters, continuous separation experiments were conducted. Bauxite concentrate with an aluminum-to-silicon (A/S) mass ratio of 6.37 and a 77.63wt% recovery rate were achieved via a flow sheet consisting of “fast flotation using a flotation cell, one roughing flotation and one cleaning flotation using flotation columns”. Compared with the full-flotation-cells process, the cell–column integration process resulted in an increase of the A/S ratio by 0.41 and the recovery rate by 17.58wt%. Cell–column integration separation technology represents a new approach for the separation of middle-to-low-grade bauxite ore.     

用高品位高硫铝土矿生产氧化铝时的除硫新方法研究

本文研究了贵州高硫型高品位铝土矿溶出性能,考查了石灰添加量、溶出温度、苛性碱浓度和溶出时间对氧化铝溶出率的影响以及铝土矿的硫向溶液中的转化率(即硫的溶出率)的影响;还研究了用铝酸钡净化拜耳赤泥洗液的除硫条件和效果。     

SBBR反应器SND脱氮的影响因素分析及响应曲面优化

采用活性炭涂层改性悬浮填料,在连续曝气的条件下,考察了SBBR 反应器脱氮性能。结果表明,SBBR反应器表现出良好的同步硝化反硝化（SND）脱氮性能,对NH3-N 和TN 的去除率分别为80．7％和63．1％。典型周期内反应器同步硝化反硝化率可达82．7％。单因素试验发现,脱氮率随着曝气时间狋的增加而增加,随着溶解氧质量浓度ρDO和填料投加量δ增大而先增大后减小。同时,以溶解氧质量浓度、填料投加量和曝气时间为考察因素,脱氮率为评价指标,采用响应曲面法建立了二次多元回归模型。通过模型求解得出最佳工况：溶解氧浓度为2．37 mg／L,填料投加量为40．10％,曝气时间为5．17 h,此时,脱氮率得到最大值为69．28％。验证试验表明,回归模型的预测值与实测值偏差率为1．57％。     

瑞木红土矿摇床铬铁矿粗精的磁选富集

瑞木红土矿中存在含铬尖晶石矿物,在进行矿浆管道输送和高压浸出之前需要先经过铬矿选矿处理,以减轻对管道和高压釜的磨损.目前瑞木红土矿项目选矿得到的铬铁矿精矿其铬铁质量分数比(w(Cr2O3)/w(Fe O))仅为2.3,不能满足冶金级铬铁矿的要求.针对瑞木红土矿项目摇床分选所得的铬铁矿粗精矿开展了工艺矿物学和磁选提高铬铁质量分数比的研究.筛分实验和矿物提纯实验结果表明,去除细颗粒矿物以及分离脉石矿物是提高铬铁矿铬铁质量分数比的有效途径.对筛分后的+0.074 mm的粗精矿进行磁选分离,所得到的铬铁矿精矿铬铁质量分数比为2.59,铬回收率为63.89%.     

山西省临县刘家庄矿区铝土矿矿石特征

山西省临县刘家庄矿区铝土矿详查,采用深部钻探、浅井工程,并结合采样化验等工作方法和手段,基本查明山西省临县刘家庄矿区铝土矿矿体(层)的数量、产状、厚度、规模、形态特征;基本查明矿石的矿物种类、含量、共生组合及矿石结构构造特征,矿石的化学成分、有益有害组分的种类,划分矿石的自然类型和工业类型;通过初步可溶性试验基本查明矿石中Al2O3可溶性及赤泥沉降性能;为进一步勘探提供了充分可靠的依据。     

La2O3掺杂对Ba0.6Sr0.4TiO3-MgO 介电性能的影响

在钛酸锶钡与质量分数为60％的Mg0混合的基础上，进行了‰()3掺杂的系统研究．随‰03掺入量的增加，~r-MgO材料的晶面间距先变大后变小．掺杂适量的La203可降低BST—Iv／go复合材料高频损耗，同时保证适中的介电常数，但过量的Lal03掺杂使得材料的介电常数降得很低．当L赴03掺杂量为叫(L赴03)=0．2％时，~F-MgO材料的介电常数为84．9，损耗为0．006(2．9GHz)，介电常数可调率达14．3％(29．7kV／CITI)．利用电介质理论分析了L赴q对BSW—MgO材料介电性质的改性机理．     

曝气强度对MBR活性污泥性质和膜污染的影响

本研究深入探讨了在浸没式生物膜反应器（MBR）中不同曝气强度下活性污泥性质的变化和膜污染问题。试验结果表明：MBR膜污染可分为2个阶段,运行前20dMBR-B（曝气量为0.6m3/h）的膜污染较MBR-A（曝气量为0.2m3/h）严重,而20d后MBR-A的膜污染速率高于MBR-B;曝气强度的差异导致了活性污泥粘度的不同,但污泥粘度与膜污染的相关性不显著;2个MBR污泥浓度差异很小,曝气强度对污泥浓度基本没有影响;曝气强度主要影响着结合态胞外聚合物（EPS）外层（LB-EPS）的变化,对结合态EPS内层（TB-EPS）的影响较小,LB-EPS和蛋白质类LB在整个运行期间与膜污染速率呈现显著正相关,蛋白质是膜污染的主要污染物。