發(fā)布時(shí)間：2021-07-05 23:44

　　浮選過(guò)程中普遍存在分選速率慢、選擇性差的問(wèn)題。針對(duì)這一難題,常采用選擇性絮凝或團(tuán)聚的方式改善浮選。傳統(tǒng)方法采用攪拌等水力空化的方式實(shí)現(xiàn)絮凝或團(tuán)聚,采用超聲波對(duì)顆粒進(jìn)行團(tuán)聚的方式尚未有公開文獻(xiàn)報(bào)道。本文基于超聲駐波技術(shù),在不添加任何藥劑的情況下,實(shí)現(xiàn)了一種全新的顆粒聲團(tuán)聚方式,并從聲團(tuán)聚行為和機(jī)理上進(jìn)行分析與解釋。本論文在超聲波以及浮選領(lǐng)域都具有重要的理論意義和潛在的應(yīng)用價(jià)值。本文主要研究成果如下:首先,通過(guò)超聲駐波系統(tǒng)對(duì)顆粒在超聲駐波場(chǎng)中的行為進(jìn)行探究。顆粒的聲團(tuán)聚試驗(yàn)結(jié)果表明,超聲駐波僅對(duì)疏水顆粒有團(tuán)聚效果。此外,超聲駐波的聲強(qiáng)和頻率均對(duì)聲團(tuán)聚的實(shí)現(xiàn)起著至關(guān)重要的作用。聲團(tuán)聚行為的產(chǎn)生需要一定的聲強(qiáng),并且一定范圍內(nèi)聲團(tuán)聚效果隨聲強(qiáng)增加而提高。當(dāng)聲強(qiáng)過(guò)高時(shí),聲團(tuán)聚效果將趨于穩(wěn)定。與此同時(shí),超聲駐波頻率也決定了聲團(tuán)聚能否發(fā)生。顆粒的聲團(tuán)聚在50 kHz超聲駐波場(chǎng)無(wú)法實(shí)現(xiàn),而在200 kHz和600 kHz超聲駐波場(chǎng)中均能發(fā)生。超聲駐波產(chǎn)生的聚團(tuán)非常穩(wěn)定,具有較高的力學(xué)強(qiáng)度。頻率在600 kHz時(shí),超聲駐波對(duì)于-45μm煤顆粒懸浮液的團(tuán)聚效果最為顯著。顯微鏡觀測(cè)的結(jié)果顯示,聚團(tuán)中顆粒與氣泡... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：151 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

2文獻(xiàn)綜述52文獻(xiàn)綜述2LiteratureReview2.1空化理論研究現(xiàn)狀（ResearchStatusonCavitationTheory）2.1.1空化的基本概念空化現(xiàn)象在日常生活中很普遍，水中螺旋槳容易發(fā)生腐蝕就是由空化現(xiàn)象造成[32,33]�？栈谛跄∵x領(lǐng)域并不陌生，高速攪拌是實(shí)現(xiàn)絮凝的重要方式之一，但同時(shí)也是水力空化的一種形式。然而卻很少有人從空化的角度探究及分析空化作用對(duì)絮凝的影響。加強(qiáng)空化作用的研究不但可以完善傳統(tǒng)高速攪拌絮凝機(jī)理，同時(shí)也可以為超聲波絮凝或團(tuán)聚提供理論基�？栈梢哉J(rèn)為是一個(gè)成核過(guò)程，或者說(shuō)是產(chǎn)生氣泡的過(guò)程。液體中產(chǎn)生氣泡主要有兩種實(shí)現(xiàn)方法，即空化和沸騰[34]。如圖2-1所示，空化是指將外部壓力降低至小于氣體飽和蒸氣壓時(shí)液體中的成核過(guò)程，而沸騰指成核過(guò)程發(fā)生在外部溫度高于沸點(diǎn)的時(shí)候。準(zhǔn)確地說(shuō)，空化是通過(guò)在恒定的液體溫度下降低壓力而使液體中形成氣體或蒸氣腔的過(guò)程。圖2-1水的相圖Figure2-1Phasediagramofwater根據(jù)成核過(guò)程的不同方式，空化可分為均質(zhì)空化和非均質(zhì)空化（或異質(zhì)空化）�？估瓘�(qiáng)度是空化的一個(gè)重要概念，它指單一液體相破裂成氣液兩相所需的壓力[35]�？估瓘�(qiáng)度又稱為空化閾值。在絕對(duì)純凈的水中，理論的抗拉強(qiáng)度在常溫下可以達(dá)到1400bar[36]。這種類型空化需要水中氣體處于過(guò)飽和狀態(tài)，因?yàn)樵跉怏w分子的熱運(yùn)動(dòng)中需要克服一個(gè)較高的能量壁壘來(lái)創(chuàng)造出一個(gè)新的相。均質(zhì)空化是一個(gè)理

博士學(xué)位論文 想過(guò)程，現(xiàn)實(shí)條件下只能無(wú)限趨近于理想狀態(tài)。因?yàn)闆](méi)有雜質(zhì)，絕對(duì)純凈而沒(méi)有氣核的水是很難獲得的。另一種空化方式稱為非均質(zhì)空化，且非均質(zhì)空化是普遍存在的。非均質(zhì)空化相對(duì)于均質(zhì)空化最大的特點(diǎn)是水中本身就存在氣液兩相。由于不需要克服高能勢(shì)壘來(lái)形成新的相，非均質(zhì)空化的最高抗拉強(qiáng)度幾乎比均質(zhì)空化的強(qiáng)度小好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。 事實(shí)上，理論條件下氣泡或氣核在水中不可能穩(wěn)定存在[34]。如圖 2-2 所示，其中P 和P 分別是溶解在液體中氣體的蒸汽壓和大氣壓力，P 是液體中的壓強(qiáng)。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3267071