浮選柱內不同篩板結構下的氣泡運動特性
發(fā)布時間:2021-12-29 03:54
旋流-靜態(tài)微泡浮選柱是我國自主知識產權的大型過程裝備,其特有的梯級優(yōu)化分選結構使其在微細粒礦物分選中表現出明顯的優(yōu)勢。該浮選柱柱選段常設有篩板充填用以維持其靜態(tài)化的分選環(huán)境。篩板結構對浮選流場的影響很大,具體的影響規(guī)律以及作用機理尚缺乏全面且系統(tǒng)的研究,限制了旋流靜態(tài)微泡浮選柱浮選效率的提高。本文借助電阻層析成像(ERT)、粒子圖像測速(PIV)及高速動態(tài)測量等技術,研究了實驗室規(guī)模不同篩板結構(孔徑、厚度、充填位置)對氣泡運動特性(氣含率、氣泡速度、氣泡尺寸)的作用規(guī)律,揭示了篩板對浮選流場的影響并探討了篩板充填下的浮選動力學,主要工作及結論如下:借助ERT研究了篩板充填對柱選段氣含率的影響。首先,測量了不同循環(huán)量和充氣量下無充填旋流靜態(tài)微泡浮選柱柱選段的氣含率分布。結果表明:其氣含率在徑向上的分布呈現柱中心區(qū)域高,近壁面區(qū)域低的特征;充氣量一定時,測量截面的氣含率隨循環(huán)量的增大而降低。隨后,在柱選段充填不同結構的篩板(孔徑、厚度、充填位置),研究篩板結構對氣含率的作用規(guī)律。結果表明:在研究范圍內,當開孔率一致時,篩板孔徑越大,氣含率在徑向上的分布越均勻;篩板越厚,對向上彌散的氣泡抑...
【文章來源】:中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:83 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
旋流-靜態(tài)微泡浮選柱的結構示意圖
常見的充填介質Figure1-2Commonpackedmedia
亟?舾諧〉緄悸史植嫉畝??蛉??圖像,提取氣含率、流速等信息。其工作原理如圖1-3所示,根據不同介質具有不同的電導率,通過判斷敏感場內介質的電導率分布,來獲得敏感場內的介質分布信息,即:在敏感場的邊界施加電流(電壓)激勵,當敏感場內電導率分布發(fā)生變化時,敏感場內的電勢分布隨之變化,導致敏感場邊界上的測量電壓(電流)發(fā)生相應的變化。也就是說測量電壓(電流)的變化情況反映了電導率的變化信息。利用邊界上的測量電壓,通過一定的圖像重建算法,可重建出敏感場內的電導率分布,從而實現可視化測量。圖1-3ERT測量系統(tǒng)結構示意圖Figure1-3TheschematicdiagramofERTmeasurementsystem由表1-1可知,浮選柱氣含率的研究一般借助于壓差法和電導探針法,雖然壓差法和電導探針法有時也能給出一些較好的實驗結果,但壓差法只能測量平均氣含率,電導探針則會干擾流場,引起誤差。電阻層析成像法(ERT)不僅能實時提供被測截面的電導率和氣含率圖像,而且能在不對流場產生干擾的情況下給出定性和定量信息。然而,由表1-1可知,ERT主要應用于鼓泡塔氣含率的研究,很少有文獻涉及浮選柱,更不用說旋流-靜態(tài)微泡浮選柱(FCSMC)了。據作者所知,目前還沒有關于ERT用于FCSMC的報道。同時,FCSMC內部流場十分復雜,給ERT在FCSMC中的應用帶來了巨大的挑戰(zhàn)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]顆粒氣泡黏附科學——宏觀尺度下顆粒氣泡黏附研究進展及困境[J]. 邢耀文,桂夏輝,曹亦俊,劉炯天. 煤炭學報. 2019(02)
[2]難浮粗顆粒煤泥在浮選柱柱體軸向的脫附規(guī)律[J]. 王天威,彭耀麗,夏文成,謝廣元. 煤炭學報. 2018(12)
[3]浮選過程中顆粒-氣泡黏附作用機理及研究進展[J]. 王超,孫春寶,寇玨. 工程科學學報. 2018(12)
[4]浮選氣泡及其與顆粒作用研究進展[J]. 馬利鳳,高淑玲,孟令國,劉克爽,周世杰,方萍. 金屬礦山. 2017(08)
[5]PIV技術應用于氣液兩相流的研究現狀[J]. 蘇瑩. 化工設計通訊. 2017(05)
[6]微細粒浮選的微觀湍流強化[J]. 曹亦俊,閆小康,王利軍,王愛. 礦產保護與利用. 2017(02)
[7]浮選動力學模型研究進展及展望[J]. 朱志波,朱書全,陳慧昀,張珂. 潔凈煤技術. 2017(02)
[8]納米氣泡的形成及其對微細粒礦物浮選的影響[J]. 馮其明,周偉光,石晴. 中南大學學報(自然科學版). 2017(01)
[9]浮選動力學模型的應用與發(fā)展[J]. 白麗梅,劉忠義,韓躍新,劉杰,馬玉新. 礦產保護與利用. 2016(04)
[10]小型浮選柱中氣泡運動的PIV測量方法[J]. 許亞軍,王愛,閆小康,曹亦俊. 煤炭技術. 2016(08)
博士論文
[1]浮選柱的多流態(tài)過程及其分選動力學[D]. 程敢.中國礦業(yè)大學(北京) 2014
[2]柱式分選的多流態(tài)過程模擬及其流體動力學研究[D]. 閆小康.中國礦業(yè)大學 2013
[3]水平充填介質浮選柱的理論與應用研究[D]. 黃光耀.中南大學 2009
碩士論文
[1]浮選體系中顆粒對氣泡運動及兼并行為的影響研究[D]. 孟濤.中國礦業(yè)大學 2019
[2]浮選柱靜態(tài)化分選環(huán)境篩板充填優(yōu)化設計[D]. 陳朱應.中國礦業(yè)大學 2018
本文編號:3555350
【文章來源】:中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:83 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
旋流-靜態(tài)微泡浮選柱的結構示意圖
常見的充填介質Figure1-2Commonpackedmedia
亟?舾諧〉緄悸史植嫉畝??蛉??圖像,提取氣含率、流速等信息。其工作原理如圖1-3所示,根據不同介質具有不同的電導率,通過判斷敏感場內介質的電導率分布,來獲得敏感場內的介質分布信息,即:在敏感場的邊界施加電流(電壓)激勵,當敏感場內電導率分布發(fā)生變化時,敏感場內的電勢分布隨之變化,導致敏感場邊界上的測量電壓(電流)發(fā)生相應的變化。也就是說測量電壓(電流)的變化情況反映了電導率的變化信息。利用邊界上的測量電壓,通過一定的圖像重建算法,可重建出敏感場內的電導率分布,從而實現可視化測量。圖1-3ERT測量系統(tǒng)結構示意圖Figure1-3TheschematicdiagramofERTmeasurementsystem由表1-1可知,浮選柱氣含率的研究一般借助于壓差法和電導探針法,雖然壓差法和電導探針法有時也能給出一些較好的實驗結果,但壓差法只能測量平均氣含率,電導探針則會干擾流場,引起誤差。電阻層析成像法(ERT)不僅能實時提供被測截面的電導率和氣含率圖像,而且能在不對流場產生干擾的情況下給出定性和定量信息。然而,由表1-1可知,ERT主要應用于鼓泡塔氣含率的研究,很少有文獻涉及浮選柱,更不用說旋流-靜態(tài)微泡浮選柱(FCSMC)了。據作者所知,目前還沒有關于ERT用于FCSMC的報道。同時,FCSMC內部流場十分復雜,給ERT在FCSMC中的應用帶來了巨大的挑戰(zhàn)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]顆粒氣泡黏附科學——宏觀尺度下顆粒氣泡黏附研究進展及困境[J]. 邢耀文,桂夏輝,曹亦俊,劉炯天. 煤炭學報. 2019(02)
[2]難浮粗顆粒煤泥在浮選柱柱體軸向的脫附規(guī)律[J]. 王天威,彭耀麗,夏文成,謝廣元. 煤炭學報. 2018(12)
[3]浮選過程中顆粒-氣泡黏附作用機理及研究進展[J]. 王超,孫春寶,寇玨. 工程科學學報. 2018(12)
[4]浮選氣泡及其與顆粒作用研究進展[J]. 馬利鳳,高淑玲,孟令國,劉克爽,周世杰,方萍. 金屬礦山. 2017(08)
[5]PIV技術應用于氣液兩相流的研究現狀[J]. 蘇瑩. 化工設計通訊. 2017(05)
[6]微細粒浮選的微觀湍流強化[J]. 曹亦俊,閆小康,王利軍,王愛. 礦產保護與利用. 2017(02)
[7]浮選動力學模型研究進展及展望[J]. 朱志波,朱書全,陳慧昀,張珂. 潔凈煤技術. 2017(02)
[8]納米氣泡的形成及其對微細粒礦物浮選的影響[J]. 馮其明,周偉光,石晴. 中南大學學報(自然科學版). 2017(01)
[9]浮選動力學模型的應用與發(fā)展[J]. 白麗梅,劉忠義,韓躍新,劉杰,馬玉新. 礦產保護與利用. 2016(04)
[10]小型浮選柱中氣泡運動的PIV測量方法[J]. 許亞軍,王愛,閆小康,曹亦俊. 煤炭技術. 2016(08)
博士論文
[1]浮選柱的多流態(tài)過程及其分選動力學[D]. 程敢.中國礦業(yè)大學(北京) 2014
[2]柱式分選的多流態(tài)過程模擬及其流體動力學研究[D]. 閆小康.中國礦業(yè)大學 2013
[3]水平充填介質浮選柱的理論與應用研究[D]. 黃光耀.中南大學 2009
碩士論文
[1]浮選體系中顆粒對氣泡運動及兼并行為的影響研究[D]. 孟濤.中國礦業(yè)大學 2019
[2]浮選柱靜態(tài)化分選環(huán)境篩板充填優(yōu)化設計[D]. 陳朱應.中國礦業(yè)大學 2018
本文編號:3555350
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