溢流口结构对水力旋流器性能影响的模拟分析

以工业用428 mm水力旋流器为研究对象,采用计算流体力学（CFD）技术对旋流器内流场和颗粒分级效率进行了数值模拟研究,对所建立的模型进行了验证,并在数值模拟的结果上分析了溢流口结构,包括溢流口直径、插入深度和溢流口的壁厚对水力旋流器性能的影响。重点考察了溢流口结构变化对旋流器内空气柱、压力降、分流比和分级效率的影响。模拟结果表明,溢流口结构变化对水力旋流器的性能会产生重大影响,计算所得最佳溢流口尺寸为：直径180 mm,插入深度168 mm,壁厚2 mm。     

钛白酸解尾渣旋流分级数值模拟与实验研究

针对酸解尾渣旋流分级过程中分离精度较低的问题,采用数值模拟和实验验证的方式对工艺进行优化。模拟研究表明：当进口速度为1.78 m/s时,高钛品位的粗颗粒的回收效率是91.1%,TiO₂回收率偏低;当进口速度为2.78 m/s时,杂质细颗粒的分离效率是62.9%,显著降低。为保证高分离精度,进口速度需控制在2.28 m/s。进一步研究表明,当进口速度为2.28 m/s时,分级后溢流产物的体积平均粒径（D[4,3]）为9.2 μm,底流产物的体积平均粒径可达43.6 μm,有90.3%的杂质细颗粒得到脱除,二氧化钛回收率可达59.3%。     

硫酸亚铁水合物在稀硫酸中溶解度的测定及其晶体存在形式

采用静态平衡法测定了温度为293.15~363.15 K时硫酸亚铁水合物在质量分数为1%和3%硫酸中的溶解度数据。同时利用X射线衍射和热重分析相结合的方法对晶体组成进行分析,确定其不同的存在形式。结果表明:在w=1%硫酸中,硫酸亚铁水合物以FeSO₄·7H₂O、FeSO₄·4H₂O和FeSO₄·H₂O三种形式存在;在w=3%硫酸中,硫酸亚铁水合物以FeSO₄·7H₂O和FeSO₄·H₂O两种形式存在。硫酸亚铁水合物的溶解度受温度、硫酸质量分数影响较大,以硫酸亚铁为基准,随着温度升高溶解度先增加,当温度大于转变温度后,溶解度随温度升高而减小。同一温度下,硫酸质量分数越高,溶解度越小。硫酸亚铁水合物在稀硫酸中晶体存在形式及溶解度数据为硫酸亚铁湿法转晶研究提供了重要的热力学基础数据。     

溶胶-凝胶法制备莫来石纤维过程中MgO的影响

以异丙醇铝、硝酸铝、正硅酸乙酯为原料,采用溶胶 凝胶法制备莫来石纤维,利用扫描电镜、TGA分析仪、X射线衍射仪、红外光谱等分析仪器,研究了莫来石纤维的形成过程。MgO添加剂通过硝酸镁分解导入。XRD和IR分析结果表明,最终纤维产物主晶相为莫来石,MgO的加入可以显著降低凝胶纤维转化为莫来石纤维的温度,加入质量分数为1%的MgO可以使莫来石析晶温度降低100 ℃。通过扫描电镜观察纤维形貌发现,当MgO加入量较低时,纤维表面光滑且直径约为20 μm,无明显缺陷,但是加入量过多会影响成品纤维的表面形貌。综合考虑,适宜的MgO质量分数为1%,既可降低莫来石析晶温度,又可获得形貌良好的莫来石纤维。     

水化时间和温度对半水硫酸钙晶须水化过程的影响

对水热法产物半水硫酸钙晶须水化过程进行了研究,重点考察了水化时间和温度对晶须水化过程的影响。结果表明,在水化温度为25~90℃范围内,水化产物中半水硫酸钙晶须含量随着水化时间的增加而减少,最终全部转化为片状、薄板状或者块状二水硫酸钙;随着水化温度的增加,水化诱导期延长,特别是在90℃时,半水硫酸钙晶须可稳定存在60 min;根据水化产物观测结果以及物相组成分析发现,水化机理主要分为水化诱导期、半水硫酸钙晶须溶解以及二水硫酸钙重结晶3部分。     

钾盐尾矿胶结工艺的优化研究

采用市售不同品位的轻烧氧化镁(65粉、70粉、75粉和85粉)对钾盐尾矿胶凝效果进行分析,同时考察钾盐尾矿胶凝过程中工艺条件对胶凝时间、流动性、流变性能和物性参数的影响。实验结果表明:65粉最适合于钾盐尾矿胶结回填的胶凝剂,胶凝性能随胶凝剂掺量的增加、胶凝时间的缩短而变优;温度影响反应速率和黏度,低温不利于胶凝反应和膏体胶凝性能;通过研究氧化钙和氯化钠这两种杂质对胶凝过程的影响,发现添加氧化钙可以加速胶凝反应,增强膏体的持水性能。