钛铁矿摩擦静电分选研究

为探究摩擦电选分选钛铁矿的可行性,对比了钛铁矿及长石、石英、云母等脉石矿物与不同材质进行摩擦后的荷电特性。结果表明,以PVC作为摩擦介质时,钛铁矿与脉石矿物荷电的极性相反,且钛铁矿荷电量最高,荷质比可达4 nC/g。在此基础上对不同粒级矿物颗粒进行了荷电效果比较,确定物料的最佳分选粒级为0.074~0.125mm。采用实验室锯齿形摩擦电选系统对粒度为0.074~0.125 mm的钛铁矿与长石、石英、云母脉石矿物组成的混合物料进行摩擦电选试验,考察分选电压、给料速度和风量对分选结果的影响。结果表明,物料的分选效率随着分选电压、给料速度和风量的增大均呈先增大后减小的趋势,在分选电压为20 kV、给料速度为4.7 g/s、风量为80 m3/h时,钛铁矿分选指标最佳。     

辉钼矿干法旋转摩擦电选预抛尾研究

为探究干法旋转摩擦电选辉钼矿进行预选抛尾的可行性,实验了辉钼矿以及石英、长石、黑云母等脉石矿物在不同条件下的摩擦荷电特性.结果 表明,辉钼矿与其他几种脉石矿物荷电特性有显著差异,荷质比相差较大,利于干法静电分离.在此基础上,利用实验室旋转摩擦静电分选(RTS)系统对辉钼矿石进行分选实验,考察了荷电电压、摩擦转速、给料速率、进风风速、给料粒级等参数对预抛尾分选效果的影响.结果 表明,荷电电压+12 kV、摩擦转速4000 r/min、给料速率50 g/min、进风风速1.6 m/s、给料粒级-0.15 +0.074 mm时,辉钼矿石预抛尾效果较佳.     

CFB锅炉粉煤灰摩擦荷电特性及分选脱炭研究

脱炭是粉煤灰综合利用的前提，摩擦电选是粉煤灰脱炭的有效方式。为了探索粉煤灰摩擦荷电特性和分选脱炭的最佳操作条件，以CFB锅炉粉煤灰为研究对象，基于其物理化学、工艺矿物学特性分析，采用不锈钢、铜、铝和PVC四种材质，通过摩擦荷电试验，对焦炭和粉煤灰主要成分(SiO₂,CaO,CaSO₄)进行了摩擦荷电特性研究；通过摩擦电选试验，探究了给料速度、风量、分选电压对粉煤灰摩擦电选脱炭效果的影响；并采用Box-Behnken响应曲面法，对粉煤灰摩擦电选的操作参数进行了优化。试验结果表明：PVC的摩擦荷电效果较好，能使焦炭与粉煤灰主要成分的摩擦荷电量差异较大，可作为摩擦荷电器的摩擦材料；粉煤灰烧失量随给料速度的增加呈先降低后增加的趋势，随着风量的升高呈现逐渐降低的趋势，分选电压提高有利于降低粉煤灰烧失量，三个因素之中以风量对粉煤灰烧失量的影响最为显著；优化得出粉煤灰摩擦电选的最佳操作条件，即风量为70 m³/h、分选电压为20 kV、给料速度为10.8 kg/h,在此条件下，粉煤灰烧失量最低，为8.45%。研究可为粉煤灰摩擦电选脱炭...     

粉尘颗粒群主动荷电特性试验研究

基于单个粉尘颗粒主动荷电的经典理论,建立粉尘颗粒群主动荷电的数学模型,分析得到了粉尘直径、荷电电压与粉尘荷质比的关系。采用自行研制的粉尘主动荷电与荷电量测量装置,对不同直径粉尘在不同荷电电压下的荷质比进行了试验研究,结果表明:在粉尘颗粒直径为10~75μm内,粉尘颗粒群的荷质比隨着颗粒直径的增大而下降,隨着荷电电压的增高而上升,与粉尘颗粒群荷电数学模型的结果一致。     

机械力改性强化煤系高岭土电选脱碳试验研究

煤系高岭土的高效脱碳提质是后续深加工利用的前提和保障。通过红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)以及荷质比测试探究了机械力改性对煤系高岭土不同组分颗粒(高岭石和净煤)表面元素组成、官能团以及荷电性能的影响。在此基础上，采用旋转摩擦电选试验研究了机械力改性对煤系高岭土脱碳效果的影响。研究结果表明：机械力改性能够改变高岭石和净煤颗粒表面元素以及官能团，引起高岭石和净煤颗粒表面荷电性能的变化。机械力改性能够使高岭石和净煤表面C—C基团含量升高、C—O基团含量降低、C＝O基团或—COOH基团含量升高，强化了高岭石和净煤颗粒的摩擦荷电性能差异。机械力改性后，高岭石中Al和Si元素含量的减小，增加了其表面负电荷；净煤中C、Al和Si元素含量的增加以及O元素含量的减少，增加了其表面正电荷。随着机械力改性时间的增加，高岭石和净煤颗粒表面的荷质比呈现先减小后趋于稳定的趋势。当机械力改性时间为40 s时，高岭石与净煤颗粒具有较强的荷电能力，其中0.074～0.125 mm和0.125～0.250 mm净煤的荷质比分别为12.88 nC/g和13.16 nC/g,高岭石的荷质比为-5.41 nC/...     

摩擦电选法回收废弃线路板中有机组分的研究

本研究采用摩擦电选法回收废弃线路板中的有机组分,主要探究了废弃线路板非金属组分的摩擦荷电特性,以及在最优分选参数条件下进行静电分选的效果。不同组分荷质比的测量结果显示,PMMA作为摩擦材料使废弃线路板非金属组分中的有机物与无机物荷电性质相反,荷质比差异较大,说明PMMA作为摩擦材料时废弃线路板非金属组分中的有机物与无机物可实现摩擦静电分选。分选结果表明靠近两极位置的收集槽中产品的产率较高,分别为27.22%和51.71%,靠近正极收集槽中产物有机组分的烧失量达到了81.42%。该研究证明了摩擦电选回收废弃线路板中有机组分的可行性,为废弃线路板有价组分的回收和再利用提供了一种有效的途径。     

表面改性强化微粉煤摩擦荷电试验研究

为探索表面改性对微粉煤摩擦荷电特征的影响,对微粉煤表面进行改性处理,分析不同改性条件对微粉煤中主要矿物成分及各密度级微粉煤的介电常数和荷质比的影响。试验结果表明:表面改性对试验样品的摩擦荷电特征产生了比较明显的影响,用煤油做表面改性剂,当改性剂用量为9 000 g/t、改性时间为10 s时,微粉煤中净煤与黄铁矿,高岭土、石英的荷质比差异以及各密度级微粉煤的荷质比差异都比较显著,这种差异有利于在微粉煤摩擦电选过程中脱除含灰分和硫分较多的高密度级微粉煤,提高摩擦电选的脱硫降灰效果。     

粉煤灰中灰颗粒的摩擦带电特征

利用电位差计配合法拉第圆筒测量2种材料的摩擦电势差及电性符号，对10种材料进行了摩擦带电研究，确定了它们的摩擦静电序列为Pb,Zn,Al,Fe,C,Mn,Cu,SiC,Ag,粉煤灰；选出了Mn,Cu,SiC,Ag 四种作为粉煤灰摩擦带电电选机的荷电摩擦材料.用0.5 MPa除水压缩空气在铁管中进行气力输送摩擦带电试验，研究了气体流速、管道形式和长度、以及摩擦管道内固气比等因素对粉煤灰摩擦带电量的影响，增大气体流速能显著提高粉煤灰的带电量，而管道长度对灰颗粒的荷质比影响不大.     

粒度对微粉煤摩擦电选分选过程的影响

应用摩擦电选技术对灰分10.92%,粒度<175μmm的黑龙江双鸭山煤进行了试验研究,得到了显著分选效果。同时试验结果表明,入料粒度是影响摩擦电选分选效果的重要因素:随粒度的减小,各样品的灰分均先逐渐减少然后逐渐增加,产率随粒度的增大先增加后减少,符合破碎分布规律,粒度<83μm的筛下累计产率均>70%,分选效果保持在较高水平;随粒度的减少,脱灰率持续升高,可以达到67.23%,煤粉粒度越小,其荷电荷质比越大,煤与矿物质越容易分离,摩擦电选的分选效果也就越好。     

煤系伴生矿物介电常数和摩擦带电实验研究

研究煤炭中伴生矿物的电性质和摩擦带电,将有利于增强对微粉煤摩擦电选过程的理解.对黄铁矿、高岭石、石英和方解石四种矿物进行了实验研究.不同温度和湿度条件下,各矿物的介电常数随温度的升高逐渐减小,随湿度的增加逐渐增大;而矿物的摩擦带电量随温度的升高逐渐增大,随湿度的增加逐渐减小.温度和湿度对矿物的介电常数和摩擦带电量影响较大,因此,摩擦电选过程中,应控制好分选的温度和湿度.     

Experimental and numerical investigations of gouge formation related to blast furnace burden distribution

This paper presents an experimental and numerical study of the gouge formation related to burden distribution in a BF. Physical experiments are conducted using a simplified bell-less charging model. The results indicate that the burden distribution is affected by particle properties such as density and size, and geometry of experimental set-up such as chute angle and distance between bin and chute. The gouge area generated is related to the ratio of the input energy from the top layer to the inertial energy from the base layer for the cases with red wooden balls, large glass beads and large steel balls. Numerical experiments are performed by means of the discrete element method. It is shown that the simulation model can reproduce the experimental results well. The weight ratio distribution is found to be largely affected by the densities of materials. The force structures are also analyzed to understand the fundamentals of the formation of the burden profiles.     

斜溜槽倾角对撞击影响规律的实验研究?

作为运输矿石的主要通道，溜井的作用极其重要，从斜溜槽进入溜井的矿石会对井壁造成撞击破坏，确定撞击力的大小和撞击时间长短是选择合适支护方式和维护溜井长期使用的前提。针对矿石对井壁撞击破坏，从理论上分析了矿石粒径对撞击位置的影响，借助高速力值测量采集系统并结合实验室的溜井模型，研究了矿石与井壁撞击过程中法向力、切向力的大小和撞击接触时间与斜溜槽倾角之间的关系，得到了法向作用力与斜溜槽倾角之间的函数关系式。研究结果表明：随着斜溜槽倾角逐渐增大，撞击过程中法向力和接触时间均逐渐减小，切向力逐渐增大，合力也逐渐增加，且合力的变化趋势与切向力的变化趋势基本相同。     

电选摩擦器气体流动及单颗粒运动特性研究

为研究电选摩擦器内气固运动特性,建立了三种摩擦棒不同分布特征的摩擦器数学模型,运用标准k-ε湍流模型及颗粒轨道模型,对摩擦器内气固两相流流场进行了数值模拟,主要研究了气体相对压力场、相对速度场分布情况;并以粒径为10、40、74μm的球形颗粒为研究对象,分析了编号43的单个颗粒运动情况。研究结果表明,摩擦棒对气体流动过程的干扰作用明显,摩擦棒间距对气相流场分布影响很大;摩擦棒背部的负压区和回流区面积沿气体运动方向逐渐增大;摩擦棒分布特征和粒径对摩擦器内颗粒速度变化趋势影响大,颗粒粒径与运动轨迹长度成正比,与速度成反比。     

对辊式破碎机岩石破碎特性研究

针对岩石破碎过程的复杂性和传统BPM模型对其仿真的局限性问题,提出一种通过EDEM-API二次开发所建立的改进的BPM模型(颗粒二次替换),从而优化仿真效果的一种改进方法。将对辊破碎机模型分别导入Recurdyn与EDEM中,分别使用传统与改进的BPM模型对物料破碎过程进行仿真模拟。通过试验,分析在辊隙1 mm、频率50 Hz的条件下,入料粒度分别为8～10、10～12、12～14、14～16 mm区间各1 kg矿石颗粒破碎后的粒级分布规律,利用MATLAB将仿真与试验所得碎后粒级进行统计。结果表明,在辊缝和电机频率一定的条件下,不同粒度的物料破碎后粒级质量分布差异较小,优化后模型碎后质量分布仿真与实际结果误差值E,相比优化前降低了3.391,辊子位移量分别为-0.08～0.06、-1.2～0.8 mm,优化后模型仿真效果更好。     

超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr粒子沉积状态对涂层滑动磨损形貌的影响

本文研究超音速火焰喷涂过程中粒子沉积状态对涂层干滑动摩擦形貌的影响。利用扫描电镜(SEM)观察颗粒撞击基体时的变形形貌和摩擦磨损后的涂层表面形貌,利用能谱分析(EDS)变形颗粒和涂层表面不同磨损区域的成分。研究结果表明成分均匀的粉末颗粒因受热不同而颗粒铺展形貌不同,受热充分的粉末铺展完全,在摩擦中并形成均匀的磨损区;受热不充分的粉末铺展不完全,摩擦过程中易发生WC晶粒脱落形成划痕区,未熔颗粒易在摩擦过程中脱落。成分不均匀的粉末,合金相多的粉末颗粒铺展完全,摩擦中易生产CoCr合金膜;硬质相多的粉末铺展不完全,易产生孔隙。     

高黏性物料粉矿仓气力清堵助流系统的设计与应用

为了研究物料性质、粉矿仓结构对物料流动能力的影响以及高黏性物料在粉矿仓内部堵塞的解决方案,基于Jenike剪切理论,分析了和尚桥选矿厂粉矿仓内物料的含水率、粒度对物料内摩擦角的影响以及 粉矿仓半顶角、卸料口尺寸对物料流动性能的影响。结果表明：粉矿仓内物料的内摩擦角随含水率的增加而增大,当含水率在10%~11%时,其内摩擦角达到最大值47.2°,而后随含水率的增加逐渐减小;物料的内摩擦 角随粒度的增大逐渐减小,当粒度大于3 mm,内摩擦角变化趋于平缓,稳定在42°左右;半顶角和卸料口尺寸设计不合理极易造成仓堵现象发生。基于上述研究结果,针对粉矿仓的堵塞提出一种气力清堵助流方案, 应用结果表明：粉矿仓的有效容积率和有效储矿量提升40%以上,在年处理量为500万t的前提下,可为选矿厂增加1 400余万元效益。     

露天煤尘污染扩散运动的数值计算

为探求煤尘污染运动的影响范围和浓度，以便采取有效措施治理露天煤场在自然风力作用下产生的煤尘对矿区环境的污染问题,以Discrete Particle Model离散介质的气-固两相流模型为理论依据，采用数值计算方法，计算了该矿区年平均风速和最大风速下煤尘粒子的浓度分布.结果表明：在年均风速3.3 m/s时，在煤垛下风向1 km范围内降尘浓度超标.利用Lagrange迹点跟踪法，得出颗粒物从吹起到随气流运动直至稳定扩散的全过程中各时刻污染颗粒在大气中的扩散云图.结果显示：气流在煤垛表面的持续作用，增大了煤尘粒子起跳的动量，促使粒子的跃移和悬浮运动，造成污染浓度的增大.     

C/hBN润滑组元对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响北大核心

为改善高温下材料摩擦性能的稳定性和提高润滑组元与铜基体的界面结合效果,采用粉末冶金工艺制备了C/hBN作为润滑组元的铜基粉末冶金摩擦材料,研究了C/hBN含量和化学镀铜表面改性对摩擦材料显微结构、力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明:适量添加hBN作为润滑组元能提高材料的摩擦系数和热稳定性,当C/hBN质量分数比为6∶3时,材料具有较高的摩擦系数,在350 km/h制动速度下其摩擦系数高达0.472,且磨损量相对较低,具有相对较好的综合性能;C/hBN表面镀铜后,摩擦材料的致密度提高,硬度略微下降,整体摩擦系数更加稳定,与未镀铜相比其磨损量降低了28%。C/hBN颗粒表面镀铜改善了C/hBN-Cu的界面结合,制动时摩擦表面的剥落坑数量明显减少。石墨和hBN润滑组元的综合运用及表面镀铜处理可有效提高铜基摩擦材料的摩擦磨损性能,有利于制动闸片轻量化设计,为C/hBN在铜基摩擦材料中的应用提供工艺理论依据。     

粒度对方解石冲击粉碎影响研究

JK标准落重试验的样品粒度范围为-63.0+13.2mm。为了研究粒度尺寸对颗粒抗冲击粉碎能力的影响,以天然方解石为研究对象,将矿石粒度范围拓展到-13.2+4.75mm。通过JK落重试验方法分别测定-63.0+13.2mm和-13.2+4.75mm两个粒级范围内矿石抗冲击粉碎特性参数,以此来分析研究不同试验条件下颗粒抗冲击粉碎能力的变化。试验结果表明,方解石物料的冲击粉碎存在较明显的粒度效应,且随着粒度的减小,颗粒抵抗冲击粉碎的能力增大。这为运用JKSimMet软件中的变速率模型进行模拟时,粒度效应对模拟结果的影响提供了理论支持。