气固两相穿越液池过程颗粒运动分离特性研究

采用可视化实验和数值模拟方法对气固两相流穿越液池过程中气液固三相流动进行研究。揭示了入口流速、颗粒直径和下降管的浸没深度对颗粒运动分离的影响及颗粒运动分离过程,获得颗粒在液池中的分离机理。研究获得,气固两相穿越液池过程中,大直径的颗粒向液池底部沉降,小直径的颗粒在液池中悬浮;入口气速增大对小粒径颗粒影响明显,对大粒径颗粒影响较小;下降管浸没深度的增大对颗粒浓度分布影响较小。     

浮选动力学模型的应用与发展

随着选矿自动化程度的提高,为了能更好地描述和模拟矿物的浮选过程,浮选动力学的研究备受选矿工作者的关注。从浮选动力学数学模型的基础入手,简述了浮选动力学模型研究的发展和主要应用的动力学模型;并通过介绍颗粒形貌、颗粒粒度、浮选药剂等对浮选过程及浮选动力学模型和参数的影响,进而阐述浮选动力学在浮选过程中的应用;最后介绍浮选设备结构和性能对浮选动力学的影响,及动力学研究在浮选工艺优化和设备优化中的作用。     

静态煤粉分离器中颗粒运动特性数值模拟研究

为了研究不同性质的颗粒在静态煤粉分离器内部的运动行为,利用Fluent数值模拟软件包,采用雷诺应力模型(RSM)和离散相模型(DPM)对分离器内的流场流态和不同粒度、密度颗粒的运动轨迹进行模拟,并从动力学角度分析了颗粒在第一分离区和离心分离区的运动状态,同时使用实验室静态分离器进行试验验证。研究结果表明,模拟数据与实验室实验数据结果匹配度良好,颗粒的密度越大在流场中的加速度越小,密度通过影响颗粒在流场中的运动,进而影响颗粒的分离效率;颗粒在第一分离区为单一的轴向运动,在离心分离区为复杂的三维旋转运动,湍流场对颗粒"鱼钩效应"的产生有一定的影响。     

基于颗粒简化动力学方程的液固分选流化床数学模型

利用四阶Runge-Kutta法求解了液固分选流化床内颗粒的简化动力学方程,得到了颗粒速度和位移等随时间变化关系,并搭建了流化试验系统,验证了颗粒简化动力学方程的准确性,其预测的颗粒干扰沉降末速相对偏差基本可控制在5%以内。建立了基于该简化动力学方程的液固分选流化床数学模型,与试验分选结果相比,各密度级颗粒分配率的均方根误差为5.05。利用该模型探究了入料速率对颗粒分离结果的影响,发现入料速率增大导致的床层有效密度与实际分选密度比值减小是该过程中液固流化床分选效率降低的原因。     

海藻酸钙固定的ZVI-SRB吸附废水中铀的研究

研究了用海藻酸钙固定的零价铁粉（ZVI）-硫酸盐还原菌（SRB）和SRB 2种颗粒从溶液中吸附铀的动力学特征。研究结果表明：2种固定化的颗粒对废液中的铀具有良好吸附性能,最大吸附量分别达到312.50和256.41 mg/g。2种固定化颗粒吸附铀的动力学过程可以用准二次动力学方程描述。     

基于CG VOF-DEM和CG Mixture-DEM模型的水力旋流器多相流数值模拟

针对水力旋流器进料固体颗粒的分离过程内部流场复杂,颗粒运动规律难以掌握的问题。本文基于颗粒动力学理论并引入粗颗粒(CG)概念,提出了两种数值模型来对水力旋流器中的多相流进行建模：一种是将多相流(VOF)模型与离散元法(DEM)结合起来的CG VOF-DEM模型;另一种是将混合(Mixture)模型和DEM模型结合起来的CG Mixture-DEM。模拟结果表明,CG VOF-DEM模型在定量上适用于稀疏流,且仅定性地适用于稠密流。另一方面,CG Mixture-DEM模型可以定量地适用于稀疏流和稠密流。研究表明,CG Mixture- DEM模型可以作为评价水力旋流器分离性能的有效工具。     

跳汰分层动力学研究

选择两组不同密度组成的物料进行了不同时间的跳汰分层试验。在对同密度颗粒分布特征统计分析的基础上 ,研究了各密度颗粒的分布中心和分布标准差随时间的变化规律及其动力学常数的特性。另外 ,根据位能在跳汰过程中的变化规律 ,通过动力学模型 ,比较了位能动力学常数与位能差间的对应关系。     

潮湿细粒煤聚团碰撞分离的物理过程和微观力学机制

为提高分级设备的分级效率和优化分级设备,利用高速动态摄像机拍摄了自由下落的潮湿细粒煤聚团与水平金属面的碰撞过程,借助于接触力学理论和液桥理论研究了聚团碰撞分离的物理过程和力学机制。研究表明:聚团的碰撞分离因黏附颗粒重力的不同呈现出两种模式:碰撞式分离和重力-碰撞式分离;聚团的碰撞分离过程可分成聚团与壁面的碰撞、小颗粒与大颗粒的接触碰撞以及液桥的拉伸断裂3个阶段。聚团与壁面的碰撞打破了聚团内的颗粒运动速度的一致性,颗粒的分离使粒间液桥发生拉伸变形,当颗粒间的最大分离距离超过液桥的断裂距离时,湿颗粒实现分离,湿颗粒的分离需要一个最小法向分离初速。水分的增加使湿颗粒难分的主要原因是液桥难以断裂造成的。湿颗粒聚团的分离随着碰撞速度的降低、颗粒粒径的减小、水分的增加和接触颗粒数的增多而变得困难。     

水平螺旋输送机性能的离散元法仿真分析

应用离散元法模拟水平螺旋输送机输送过程,并进行动力学仿真,研究不同工况对螺旋输送机性能的影响。通过分析得出了颗粒在螺旋输送机中的输送过程;传输过程中颗粒的分布情况;不同转速或不同填充率时螺旋输送机中质量流率和功率的变化规律。     

旋流分选器周期性径向振荡对颗粒分选行为的影响研究

针对传统旋流超重力分选过程壁面易形成富集死床,不利于颗粒差异化沉降的问题,提出通过周期性壁面振动促进床层松动,促使分离颗粒径向速度随壁面位移、速度和加速度的变化而产生周期性径向振荡变化。利用Adams对旋流分选器分离模型进行不同振幅、振频下的运动学和动力学模拟研究,结果表明,周期性旋振振动对分选器壁面速度和加速度有重要的影响,当振幅为3 cm、振频为4π时,速度在200～300 mm/s,加速度在2 500～4 000 mm/s²;当振幅为3 cm,改变振频为10π时,速度在500～750 mm/s,加速度在15 000～25 000 mm/s²。通过周期性径向振荡作用,颗粒所受离心力由随旋转半径减小而增加的形式转变成为具有一定周期变加速度振荡模式,显示出分选颗粒在超重力和旋振双重作用沉降过程中,周期性向心振动调整颗粒沉降特征,有助于颗粒松动、流化,并按密度差异化分层。     

退役晶硅光伏组件回收技术研究进展

在介绍晶硅光伏组件结构组成基础上, 分析了国内外光伏组件回收法律法规及专利申请情况、退役晶硅光伏组件回收方法和光伏组件回收应用研究进展。针对当前退役晶硅光伏组件回收现状和遇到的难题, 对我国退役晶硅光伏组件回收技术研究与开发提出了合理建议。     

攀西某铜矿尾矿资源化利用研究

针对攀西某低品位尾矿进行了资源化利用技术研究。结果表明,针对含铜0.039%、含钴0.005 2％的尾矿矿样,采用“铜钴混合浮选-铜钴分离”工艺,可获得Cu品位13.38%、回收率21.19%的铜精矿和Co品位0.32%、回收率17.20%的硫钴精矿;对混合浮选后的尾矿采用“弱磁选-强磁选-重选”联合工艺,可获得TFe品位60.99%、回收率7.12%的铁精矿和K₂O品位8.67%、回收率30.68%的云母精矿;对选云母后的尾矿开展多功能矿物硅肥制备研究,可获得有效硅(以SiO₂计)含量38.75%的多功能矿物硅肥。该技术可实现攀西某铜矿尾矿减量56%以上。     

多晶硅线切割废料中硅粉的回收提纯技术进展

多晶硅线切割废料中含有约30%以上的高纯硅粉,若能经济地提纯回收再作为太阳能多晶硅使用,将具有很高的利用价值。深度分离提纯的难点主要集中在两个方面,一是碳化硅碎粒,二是硼、磷杂质。对以上两个方面的分离提纯进展做了评述,指出了今后努力的方向。     

硅石加工系列报道之三硅石制备晶体硅

本文介绍了自硅石制备单晶硅的生产链，即电弧炉中还原硅石获得工业硅，用三氯氢硅法或硅烷法制备多晶硅，再用坩埚直拉涟或区域熔炼法制备电了工业超纯晶体硅——单晶硅，包括较为详尽的生产方法和工艺流程。     

磁选柱在本溪钢铁集团选矿厂的应用

在本溪钢铁公司提铁降硅工程中，磁选柱成功应用于本钢南芬和歪头山两大选矿厂，实现了最终精矿品位68.50%以上，二氧化硅小于4.50%的指标。实践证明磁选柱能够有效地剔除磁团聚中夹杂的连生体和单体脉石，是“提铁降硅”工程首选的精选磁铁矿获得高品位精矿的设备。     

#br# 高品位铁精粉制备工艺研究

以美国某磁铁矿为原料,分别采用磁悬浮精选和反浮选工艺对磁选精矿进行了提铁降硅研究。结果表明,采用两种工艺都可以将TFe品位提高到70%以上、SiO₂含量降到1.5%以下,达到高品位铁精粉的要求。但磁悬浮精选工艺可以得到较高的产率和TFe回收率,并且运行成本低、无污染物排放,是更高效环保的选矿方法。     

Investigating the use of vertical vibration to recover metal from electrical and electronic waste

Due to the current and future environmental legislation there is a need to develop cleaner technologies for separating materials in the mineral and recycling industries. This paper discusses the use of vertical vibration to recover valuable materials from electrical wastes. Under vertical vibration granular materials segregate by size and/or density. Previous studies have shown that glass/bronze mixtures [Burtally, N., King, P.J., Swift, M.R., Leaper, M., 2003. Dynamical behaviour of fine granular glass/bronze mixtures under vertical vibration. Granular Matter 5, 57–66] and mixed-plastics/bronze mixtures [Mohabuth, N., Miles, N., 2005. The recovery of recyclable materials from Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE) by using vertical vibration separation. Resour. Conserv. Recy. 45, 60–69] can be separated under vibration. This new separation technique is now extended to recover copper from electrical wires and computer circuit boards. The materials were reduced to a granular state and fed into a specially designed semi-batch cell consisting of two chambers. The cell was placed between a pair of sinusoidally driven loudspeakers which induced vibration. Under vibration the denser materials were found to concentrate into the adjacent chamber leaving the rest of the materials in the original chamber. The separation behaviour was studied at different combinations of frequencies and dimensionless accelerations. Assays were also carried out to assess the efficiency of separation. Understanding the separation behaviour in the batch cell will possibly lead to the design information for the future development of a continuous separation system.     

高硅锌精矿焙烧过程及硅的行为研究

锌精矿中的硅在焙烧条件下,部分转变为可溶硅,在酸性条件下易被浸出,在特定的条件下生成硅溶胶或凝胶,严重影响澄清效果和过滤性能。本文针对某地高硅锌精矿,研究焙烧工艺参数对可溶硅的影响规律和二氧化硅在焙烧过程中的行为,通过控制合适的焙烧工艺条件,抑制可溶性硅酸盐的产生,为高硅锌精矿焙烧工艺的确定提供依据。     

硼硅比对飞灰玻璃化过程Cr固化赋存形态的影响

以垃圾焚烧厂产生的焚烧飞灰、钢渣、铬渣为主要原料,采用熔融玻璃化方法制备出CaO-SiO_2-Fe_2O_3体系低熔点玻璃固化体。采用X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)等分析测试手段研究了硼硅比对垃圾焚烧飞灰玻璃化的影响,考察了不同硼硅比时固化过程Cr赋存形态的变化规律以及Cr的固化稳定性。结果表明,硼与飞灰中高钙形成硼酸钙低熔点矿物相可使飞灰的熔化温度从1 300～1 600℃显著降到950℃;增大硼硅比可抑制铬钾矿的形成,最终形成玻璃体包裹负载Cr的尖晶石相;采用HJ/T 299—2007 《固体废物浸出毒性浸出法—硫酸—硝酸法》评价玻璃固化体的固化稳定性,Cr离子的浸出浓度为0.47mg/L,远低于国标限值。采用飞灰熔融法制备的低熔点玻璃固化体可以将重金属元素Cr稳定固化。     

某高硅铜硫矿石分选试验

广西某高硫铜矿石中滑石等易浮硅质矿物含量高,现场采用弱磁选-浮铜-浮硫工艺流程进行分选,除弱磁选能较好地回收磁黄铁矿外,黄铜矿浮选和黄铁矿浮选均因易浮硅质矿物的干扰而难以获得合格精矿。为此,在大量探索试验的基础上,采用弱磁选-黄铜矿和硅质矿物混合浮选-混浮精矿铜硅摇床分离-混浮尾矿浮黄铁矿的工艺流程处理该矿石,获得了磁选硫精矿硫品位和回收率分别为38.69%和64.48%,浮选硫精矿硫品位和回收率分别为44.57%和30.99%,铜精矿铜品位和回收率分别为13.87%和63.89%的良好试验指标,有效地综合回收了铜、硫矿物。