本文關(guān)鍵詞：基于顆粒受力的粗顆粒沉降性質(zhì)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：論文以顆粒和沉降介質(zhì)之間的物理化學(xué)性質(zhì)差異為基礎(chǔ),根據(jù)沉降操作的技術(shù)原理要求,通過顆粒受力分析、顆粒沉降速度計(jì)算、顆粒自由沉降試驗(yàn)、顆粒群體沉降試驗(yàn)、X射線衍射以及Qemscan礦物學(xué)分析等方法,系統(tǒng)的研究了顆粒沉降性質(zhì),揭示了顆粒沉降速度與顆粒性質(zhì)和沉降介質(zhì)性質(zhì)之間的對應(yīng)關(guān)系。主要研究結(jié)果如下所示:(1)對單顆粒進(jìn)行受力分析可知,自由沉降過程中顆粒受到的作用力有:重力、浮力、粘性阻力、壓力梯度力、虛假質(zhì)量力、Basset力、Saffman力和Magnus力,群體沉降過程中,顆粒受力更為復(fù)雜。將各作用力與粘性阻力進(jìn)行量級比較后發(fā)現(xiàn):只有在加速運(yùn)動初期,Basset力才會對顆粒沉降過程產(chǎn)生影響;在流體主流區(qū)域,Saffman力對顆粒沉降過程不產(chǎn)生影響;當(dāng)顆粒粒徑較大且旋轉(zhuǎn)較強(qiáng)時Magnus力才會影響顆粒沉降規(guī)律。(2)單顆粒自由沉降試驗(yàn)結(jié)果顯示,顆粒的粒度確定辦法與顆粒形狀不規(guī)則性對顆粒沉降速度有很大的影響。綜合考慮顆粒不規(guī)則性及粒度換算關(guān)系得出鋁土礦顆粒自由沉降半理論半經(jīng)驗(yàn)公式:u=0.71d2×10-6m·s-1(適用于顆粒粒度0um~111um)、u=6.83d2×10-4m·s-1(適用于顆粒粒度112um~309um)和u=7.23 d×10-3m·s-1(適用于顆粒粒度大于309um)。(3)開展顆粒群體沉降和絮凝沉降試驗(yàn),探索顆粒干擾沉降速度與顆粒性質(zhì)之間的關(guān)系,得出顆粒干擾沉降速度計(jì)算式:u=a·C0·Sk+b(k是與顆粒粒度相關(guān)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)),顆粒絮凝沉降速度關(guān)系式:u=a·xb(x是濃度或粒度,b是關(guān)于粒度的經(jīng)驗(yàn)系數(shù))。并探索了沉降介質(zhì)p H值對不同粒度物料沉降效果的影響。(4)通過開展礦物顆粒與絮團(tuán)顆粒沉降試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),顆粒結(jié)構(gòu)形態(tài)對顆粒沉降速度及顆粒壓縮速度有很大的影響,等體積的礦物顆粒沉降速度遠(yuǎn)大于絮團(tuán)顆粒。與礦物顆粒相比較,絮團(tuán)顆粒沉降后形成的壓縮層可包裹吸附大量水分,壓縮沉降速度緩慢,符合Roberts關(guān)系式規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：粗顆粒 受力分析 干擾沉降 絮凝 壓縮
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TD91
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 文獻(xiàn)綜述8-29
• 1.1 沉降過程及顆粒受力分析8-17
• 1.1.1 沉降過程8-11
• 1.1.2 沉降過程中顆粒受力分析11-17
• 1.2 絮凝沉降理論17-25
• 1.2.1 絮凝劑種類及性質(zhì)17-20
• 1.2.2 絮凝沉降理論的發(fā)展20-21
• 1.2.3 絮凝動力學(xué)21-25
• 1.3 沉降過程中的影響因素25-28
• 1.3.1 絮凝劑因素的影響25-26
• 1.3.2 懸濁液性質(zhì)的影響26-27
• 1.3.3 沉降設(shè)備的影響27-28
• 1.4 本文研究的意義及內(nèi)容28
• 1.5 課題創(chuàng)新點(diǎn)28-29
• 第二章 試驗(yàn)材料、儀器與試劑以及研究方法29-35
• 2.1 試驗(yàn)材料來源及分析29-31
• 2.2 試驗(yàn)儀器及藥劑31-32
• 2.3 試驗(yàn)研究方法32-35
• 2.3.1 單顆粒沉降試驗(yàn)32-33
• 2.3.2 顆粒群體沉降試驗(yàn)33
• 2.3.3 X衍射(XRD)測試方法33-34
• 2.3.4 Qemscan測試方法34-35
• 第三章 單顆粒靜水沉降特性的研究35-44
• 3.1 單顆粒性質(zhì)分析35-38
• 3.1.1 顆粒粒徑35-36
• 3.1.2 顆粒形狀36-38
• 3.2 單顆粒沉降速度的試驗(yàn)研究38-42
• 3.2.1 顆粒自由沉降速度分析38-40
• 3.2.2 單顆粒沉降速度的測定40-42
• 3.3 絮團(tuán)顆粒性質(zhì)研究42-43
• 3.3.1 絮團(tuán)顆粒結(jié)構(gòu)性質(zhì)42
• 3.3.2 單絮團(tuán)沉降速度的測定42-43
• 3.4 本章小結(jié)43-44
• 第四章 群體顆粒沉降性質(zhì)研究44-70
• 4.1 群體顆粒性質(zhì)44-51
• 4.1.1 顆粒沉降中所受到的作用力44-48
• 4.1.2 鋁土礦顆粒表面荷電機(jī)理分析48-49
• 4.1.3 顆粒群體沉降與單顆粒沉降的差異49-50
• 4.1.4 群體沉降速度的確定50-51
• 4.2 顆粒群體沉降試驗(yàn)結(jié)果分析51-67
• 4.2.1 顆粒群體自然沉降結(jié)果51-59
• 4.2.2 顆粒群體絮凝沉降結(jié)果59-67
• 4.3 顆粒的固結(jié)濃縮過程67-68
• 4.3.1 顆粒壓縮沉降模型67-68
• 4.3.2 顆粒壓縮性試驗(yàn)研究68
• 4.4 本章小結(jié)68-70
• 第五章 結(jié)論70-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 附錄A 38um鋁土礦球形顆粒自由沉降過程76-77
• 附錄B 75um鋁土礦球形顆粒自由沉降過程77-78
• 附錄C 150um鋁土礦球形顆粒自由沉降過程78-79
• 致謝79-80
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果80-81

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本文編號：316659