石膏制备硫酸钙晶须工艺研究

以石膏为原料,采用水热法制备硫酸钙晶须。研究了料浆浓度、反应温度、反应时间、pH值等工艺条件对产品长径比的影响。通过显微镜观察测定了硫酸钙晶须的长径比,得出制备硫酸钙晶须的最优工艺条件为:反应温度130℃、料浆初始pH值10、料浆质量分数3%、反应时间为9 h。在此条件下,硫酸钙晶须产品长径比为75。     

基于海底开采的高倍线强阻力充填技术

 三山岛金矿新立矿区西南部矿体属海底开采,海底充填倍线达13,水平输送距离超过2000 m,属于高倍线强阻力输送充填料浆。为了解决充填料浆输送距离长、倍线高、输送阻力大等技术难题,进行了分级尾砂物化性能测试,充填骨料配比试验,管道输送阻力模拟等研究。研究结果表明,分级尾砂颗粒较粗,脱水性好,但是在输送过程中易沉降;添加细颗粒,能改善分级尾砂的流动性;推荐料浆配比为1：6~1：8,料浆输送质量分数为72%。通过充填料浆环管阻力输送试验和理论计算,得出料浆最大输送阻力为9MPa,除去自重水力压头,需加泵压6 MPa。工业应用结果表明,分级尾砂高倍线充填是可行的,为海底矿床安全开采提供了保障,实现了高倍线充填海底矿床。     

基于海底开采的高倍线强阻力充填技术

三山岛金矿新立矿区西南部矿体属海底开采,海底充填倍线达13,水平输送距离超过2000 m,属于高倍线强阻力输送充填料浆。为了解决充填料浆输送距离长、倍线高、输送阻力大等技术难题,进行了分级尾砂物化性能测试,充填骨料配比试验,管道输送阻力模拟等研究。研究结果表明,分级尾砂颗粒较粗,脱水性好,但是在输送过程中易沉降;添加细颗粒,能改善分级尾砂的流动性;推荐料浆配比为1:6~1:8,料浆输送质量分数为72%。通过充填料浆环管阻力输送试验和理论计算,得出料浆最大输送阻力为9MPa,除去自重水力压头,需加泵压6 MPa。工业应用结果表明,分级尾砂高倍线充填是可行的,为海底矿床安全开采提供了保障,实现了高倍线充填海底矿床。     

“新型无堵塞纸浆泵”研制成功

“新型无堵塞纸浆泵”研制成功由我校流体中心研制的“新型无堵塞纸浆泵”于１９９６年８月７日通过了中国轻工总会组织的技术鉴定．无堵塞纸浆泵采用了建立在多相流理论基础之上的无堵塞泵设计方法，成功设计了流道式等无堵塞泵，属国内独创．该项目已开发了多种系列产品...     

高浓度粗骨料充填料浆抗离析特性及其数学模型

为研究高浓度粗骨料充填料浆的抗离析特性,对初始与临界离析状态下的粗骨料进行受力分析,提出抗离析特性决定系数。为检验该系数,以废棒比、砂灰比和料浆质量分数为影响因素,采用泌水率测试实验和料浆流变特性实验进行验证,并对实验结果拟合。基于决定系数,构建抗离析特性数学模型,采用图像法对模型预测结果进行检验。研究结果表明:决定系数与泌水率呈明显的线性关系,判定料浆离析分界点的决定系数为1,对应泌水率为10%,决定系数大于1或泌水率小于10%时料浆具备良好的抗离析特性。模型误差率基本不超过5%,满足精度要求。充填体截面骨料分布特征与模型预测抗离析结果吻合良好,模型可合理指导制备矿山充填料浆。     

矸石充填料浆流变特性与颗粒级配相关性试验研究

为了明确矸石充填料浆流变参数与颗粒级配指标的相关性,通过开展不同级配骨料、静置时间条件下的充填料浆流态变化规律试验,研究静置时间、颗粒级配对料浆流态变化的影响。以山西省孝义市新阳某矿矸石胶结充填采煤为工程背景,基于料浆流变特性,分析管道堵塞、磨损机理,得到最优的骨料颗粒级配(2号料浆骨料级配);建立料浆不沉颗粒临界粒径公式,明确2号料浆中不沉临界粒径为14 mm。试验结果表明:料浆的初始剪切力和表观黏度均随着静置时间的延长而增加;料浆的流变特性是个多种模型复合特性的综合体现,随着剪切速率的增加,料浆流变曲线呈上凸状;粒径d10(即粒径累积分布中累积粒径含量达到10%时对应的粒径)、d30(即粒径累积分布中累积粒径含量达到30%时对应的粒径)与料浆的表观黏度和初始剪切力相关性最强,表明0~30μm粒径颗粒对料浆的流变性能影响最大;料浆静置时间越长,表观黏度与粒径d10,d30的相关性强度逐渐降低,而初始剪切力与之相关性则增强。     

无堵塞泵CAD软件开发及其内部流动数值模拟

我校开发的“无堵塞泵CAD软件开发及其内部流动数值模拟”技术日前通过省科技厅组织的鉴定。针对流道式无堵塞泵的效率一般比普通清水离心泵低3％～8％的问题,本课题对流道式无堵塞泵CAD软件     

基于RSM的胶结充填体强度回归及料浆寻优研究

为了提升充填料浆性价比,针对多种骨料混合充填类矿山开展料浆优化配比研究。首先,根据骨料物化性质,采用Talbol理论分析碎石-棒磨砂的最大堆积密实度并确定碎石与棒磨砂这2种材料的最优配比范围;然后,根据响应面法(RSM)提供的中心复合试验方案进行17组配比试验,构建强度为响应值的回归模型,揭示料浆质量分数、碎棒比(碎石与棒磨砂的质量比)和胶砂比(水泥和骨料的质量比)单一或交互作用对充填体强度的影响机制。最后,采用目标规划法对充填料浆配合比寻优。研究结果表明:强度对单一因素的响应极敏感,对因素交互的响应具有显著性;在因素交互下,早期强度对料浆质量分数和胶砂比交互作用敏感,中期强度受碎棒比和胶砂比的交互作用影响大,料浆质量分数和碎棒比的交互作用对后期强度影响显著;考虑性价比的料浆最优配合比是料浆质量分数为77%,碎棒比为2.33,胶砂比为1:5,该配合比满足金川二矿区输送与充填强度设计标准。     

不同配比及浓度条件下钽铌矿尾砂胶结充填体力学性能研究

为得到某钽铌矿尾砂胶结充填体不同配比和不同浓度下的力学特性参数,实现矿山安全、经济的生产目标,对灰砂比分别为1∶4、1∶6、1∶8和1∶10,料浆浓度分别为68%、72%和76%的充填体试样开展系列试验研究.通过单轴压缩试验,得到了不同配比、不同浓度料浆条件下的充填体单轴抗压强度与弹性模量和泊松比之间的关系曲线;通过不同剪切角度下的剪切试验,绘制了不同浓度料浆条件下充填体正应力、剪应力和不同灰砂比之间的关系图,计算出了充填体内聚力C值和内摩擦角φ值;通过巴西劈裂试验,得到了充填体的抗拉强度与不同配比和不同浓度料浆的对应变化关系.研究结果可为该矿山采取充填法采矿方案的设计及优化提供科学依据,也可为同类矿山充填材料配比和料浆浓度设计提供参考.     

基于响应面法的高寒矿山充填配比优化

采用中心复合试验研究采场温度、灰砂质量比和固相质量分数对高寒矿山充填料浆的强度特性和流动特性影响规律.利用多项式近似隐式极限状态方程,建立充填体强度、充填料浆坍落度和充填材料成本响应面回归模型.以回归模型响应值的满意度为输入,使用加权几何平均算法求得料浆充填性能整体满意度,采用基于整体满意度准则的非线性多目标优化技术对充填配比参数进行优化,得到高寒矿山不同采场温度范围下最佳灰砂质量比及充填料浆输送浓度.结果表明:采场温度低于5℃时,固相质量分数70%、灰砂质量比1:6的料浆整体满意度可达0.4～0.5,满足低温充填要求,且整体满意度随温度变化较小;当采场温度增至5℃之上时,温度提高充填性能整体满意度迅速增大,固相质量分数65%、灰砂质量比1:6的料浆满意度增大最快.     

基于质量分数垂线分布的粗骨料充填料浆特性表征

以扩散理论为基础,通过对充填料浆固体颗粒的受力分析,结合其在两相流中垂向脉动速度的概率分布,推导出充填料浆质量分数分布理论公式。为研究各因素对料浆质量分数分布的影响规律,开展粗骨料充填料浆工作与流变特性试验,研究结果表明:影响质量分数垂线分布的因素主要有固粒粒径、固粒密度、料浆密度、初始切应力、固粒粒形。反映固液两相特性对颗粒跳跃特征长度影响指数n为0,0.5和1.0时质量分数分布随深度变化趋势相同,对质量分数分布影响较小;当料浆质量分数大于80%时,曲线间距增大,垂线方向不同位置质量分数分布增加幅度较大,与扩展度反应的料浆工作特性一致;当料浆质量分数小于80%、废棒比(废石与棒磨砂的质量比)为3:7时,质量分数分布达到最大,此时泌水率也接近。通过改变影响质量分数垂线分布的因素即料浆质量分数、固粒密度与粒径,最终可改善质量分数垂线分布。     

从提取淀粉后的蕉藕残渣中提取果胶的最佳工艺

为提高资源的利用率,采用酸解法试验研究了从提取淀粉后的蕉藕残渣中提取果胶的最佳工艺,并对其进行定性分析。通过料液比、料浆pH值、提取时间和提取温度等单因素实验和L9(34)正交试验,得到了提取果胶的最佳工艺为:提取温度80℃,提取时间1.5 h,料浆pH 4.0,料液比1∶20(g/mL),此条件下果胶产率为7.72%。     

晶硅片切割用再生砂水力分级影响因素研究

探讨了沉降时间、料浆浓度、p H值以及电导率对再生砂水力分级中产品率的影响,通过对各影响因素的优化,得出脱除超细颗粒的沉降时间为6 h、GC#2000产品分级的沉降时间为4.5 h、GC#1500产品分级的沉降时间为3 h,GC#1200产品分级的沉降时间为1 h,料浆浓度为30%~40%,p H值为8~10,电导率小于300μS/cm时,分级产品率较高,产品质量较好。     

金川镍矿西二采区细砂管道泵送系统设计与试验

为解决金川Ⅲ矿区矿体埋藏浅,充填倍线高,细砂管道自流输送困难等问题.根据西二采场的充填倍线,并考虑到弯管、岔道负压区局部阻力,确定了加压输送能力和出口泵压力.在此基础上,确定了液压系统额定工作压力和配套充填管径,选择了配套泥浆泵和电动机.然后,在地表开展了料浆浓度泵送充填试验.结果表明,加压泵性能完全满足料浆输送要求.最后在井下开展泵送充填工业试验,结果表明,泵压输送充填浆体在进路中流动良好,料浆接顶满足充填采矿要求,充填体3d、7d和28d强度均达到设计要求.该充填系统已在金川西二采区实现了工业化应用.     

桩侧+桩端后压浆提高基桩承载力的工程实践

详述了某工程采用桩侧桩端联合后压浆提高基桩承载力的施工方法,并对后压浆的10根试验桩和未压浆的2根锚桩进行了现场检测试验,对实测数据进行了分析。结果表明:桩侧桩端联合后压浆桩的桩长满足要求,桩身结构完整;联合后压浆桩的承载力比未压浆桩的承载力提高70%以上;将静载试验的最大荷载确定为单桩竖向极限承载力是偏于安全的,工程桩极限承载力按8800 kN设计是可靠的;使用桩侧桩端联合压浆提高桩承载力的方案是可行的,但在施工过程中要正确选择后压浆的地层、控制好压浆量和压浆压力。     

料浆法磷铵生产中新型管式反应器的研究与应用

传统的管式反应器用于料浆法磷铵中和杂质含量较高的磷酸时,易于结垢、堵塞.为此,研制了一种新型管式反应器,并于3×104t/a料浆法磷铵工业装置上进行72h考核与一个月的连续运行试验.结果表明:采用这种新型管式反应器,可缩短中和反应时间、减少非水溶性化合物的生成、提高磷铵产品水溶P2O5和解决了结垢、堵塞的问题.     

南水北调工程用泵水力模型研究取得重大突破

我校流体机械工程技术研究中心和江苏省水利厅联合为南水北调东线工程研究的可调节叶片高比转速斜流泵水力模型 (2 11 80模型 )日前在北京通过了江苏省科技厅组织的成果鉴定 鉴定委员会的专家一致认为 2 11 80模型与相同比转速轴流泵模型相比 ,具有效率高、高效范围广、适应扬     

泥层高度对细粒全尾浓密规律的影响

 深锥浓密机是膏体制备的关键设备,而泥层高度影响着浓密机内部料浆沉降速度和压密浓度。通过量筒静态沉降试验发现,扰动区料浆沉降速度最快,无明显规律;沉降区料浆高度越高,沉降速度越快;压密区为匀速沉降。采用动态搅拌装置,对不同泥层高度料浆浓密规律进行探究。结果表明,当泥层高度一定时,料浆浓度的变化速率随着压密时间的增加而逐渐减小,6h内料浆浓度变化最快,压密效率最高,当压密时间达到12h时,极限质量分数变化很小;在相同压密时间下,不同泥层高度下料浆极限质量分数范围为71.23%—74.43%。经分析,该料浆质量分数达到70%以上时,极限质量分数值与高径比呈线性正相关。因此,泥层高度是影响底流浓度大小的一个重要因素。     

颗粒级配对粗骨料充填料浆离析的影响

基于不合理的颗粒级配是粗骨料充填料浆发生离析的重要因素,以富勒公式为基础,建立平均粒径和粒径分散系数2个级配表征参数。基于魏茅斯干涉级配理论设计11种颗粒级配,并以此进行离析实验确定粒径分散系数的合理范围,利用云南某矿固体物料进行室内验证实验。研究结果表明:以屈服应力175~225 Pa、膏体料浆粒度低于20μm颗粒质量分数为约束条件,可得当粗骨料充填料浆合理离析率为11.65%~14.53%时,其粒径分散系数K为1.43~1.45,平均粒径为1.89~2.00 mm;基于原级配的优化调整必要且有效;料浆质量分数为68%的G3和质量分数为70%的G2离析率测量值与合理离析率相比,误差分别为3.23%和5.75%,粗骨料充填料浆粒径分散系数和平均粒径的范围可靠、准确。     

混凝土射流泵的研究

通过实验确定了混凝土射流泵的主要参数。该射流泵结构合理,满足设计要求,大大提高了生产效率,在料粒输送过程中没有发生堵塞现象。