响应曲面优化某铜矿细磨中间粒级含量试验研究

使用Design-expert软件对影响立式搅拌磨机磨矿产品中间粒级(-0.038+0.010 mm)含量的磨矿时间、立式搅拌磨机转速、磨矿浓度三个因素进行设计及优化.结果显示,拟合的多元线性回归方程为y=-860.84625+52.45375A+0.44685B+18.08074C-0.0121875AB-0.272AC-0.0014825BC-3.7525A2-8.3875×10-5 B2-0.1651C2,中间粒级含量的最佳条件为磨矿时间1.94 min,搅拌器转速2138.05 r/min,磨矿浓度43.56％,该条件下可得到中间粒级含量预期值为61.48％,实际中间粒级含量可达61.68％,实际值与模拟值差异小于1％.最佳磨矿方案与响应曲面试验设计交叉方案中最佳方案相比,中间粒级提高了1.08％.因此,通过建立数学模型确定最佳的操作参数,可以提高磨矿产品质量,增加进入浮选流程的可选粒级,并对提高后续选别指标提供一定的理论依据和生产指导.     

铅锌选矿废水处理及回用研究

有色金属选矿废水常呈酸性或碱性,含有大量以选矿残留药剂、悬浮物及金属离子为主的污染物。随着矿产资源不断被开发利用,此类废水已成为矿山环境、水体及土壤污染的来源之一,若直接将其用于选矿工艺,各类污染物会损害选矿设备、影响选矿流程、降低精矿品质,故此类废水的综合处理已成为我国乃至世界亟待解决的问题。文章对有色金属选矿废水的处理方法进行总结,阐述了近年有色金属选矿废水处理研究现状,展望其未来的发展方向。     

工业硅炉外吹气精炼除硼研究进展

冶金法太阳能级多晶硅技术具有能耗低、成本低和环境友好等特点,正逐步取代投资大、成本高的化学法而成为全球研究的热点.硼是工业硅中最难去除的非金属杂质之一,本文阐述了工业硅的生产过程和吹气炉外精炼除硼的原理,综述了国内外工业硅炉外氧气、湿氢、湿氧、湿二氧化碳以及吹气-熔渣联合精炼等工艺技术,并对本课题组湿氧精炼除硼的研究进行了重点介绍,分析了吹气精炼过程硅的损失问题,最后指出吹气-熔渣联合法是冶金法炉外精炼的发展方向.     

水对室温熔盐[Bpy]BF_4结构与性质的影响

采用分子动力学模拟方法研究了298.15 K、0.1 MPa下摩尔分数为0.05~0.95的水对室温熔盐1-丁基吡啶四氟硼酸([Bpy]BF4)结构与性质的影响.获得了体系的径向分布函数、配位数和空间分布函数等微观结构及其密度、自扩散系数、电导率和粘度等物理化学性质.模拟密度与实验结果符合很好;体系中各组分间的径向分布函数和配位数均随水摩尔分数的增加有规律的变化;获得了各组分之间的三维空间分布情况;随水摩尔分数的增加,阴阳离子之间的相互作用被削弱,同时水与阴离子、阳离子及水分子之间的相互作用逐渐增强,水、阴离子和阳离子的自扩散系数增大,体系粘度降低,电导率升高.研究工作揭示了水对[Bpy]BF4中各组分的存在形式、相互作用及其对体系物理化学及输运性质的影响,为其在冶金与材料制备方面的应用提供理论依据和参考.     

二氧化碳/丙酮/离子液体三元体系相行为及其应用的研究

在313. 15,353. 15,393. 15 K的温度下,研究了二氧化碳/丙酮/1-辛基-3-甲基咪唑氯化物三元体系在5. 8,7. 8,9. 8,12. 1 MPa和14. 9 MPa的相行为。结果表明,一定温度时,随着压力的升高,上下相中二氧化碳的摩尔分数增加,下相中丙酮的摩尔分数降低。一定压力时,温度的升高使上下相中二氧化碳的溶解度降低,而使丙酮的溶解度增加。由实验结果绘制的各压力和温度下的三元系相图可知,所有压力下的相图均出现了两相区和单相区。一定温度下,随着压力的升高,相图中两相区的面积逐渐减小,而一定压力时,两相区的面积随着温度的升高而逐渐增加。根据上述实验结果,以三元体系用于单糖转化制羟甲基糠醛为例,提出了一种反应分离耦合的设想,并优化了制备过程反应条件。     

Sb在高硅铝硅合金电磁分离过程中的变质行为

研究了高硅铝硅合金(45wt% Si)熔体电磁分离过程中,Sb添加量、下拉速率、温度等对分离效果的影响,对Sb在高硅铝硅合金电磁分离过程中的变质机理进行了分析。结果表明,在1500℃、下拉速率为10 μm/s时,过共晶铝硅合金熔体中加入Sb进行定向凝固后,合金部分硅铝比从11.53%降至11.21%,初晶硅富集区的硅含量从86wt%增至90wt%;当1500℃、下拉速率为40 μm/s时,合金部分硅铝比从12.56%降至12.13%,初晶硅富集区的硅含量从81wt%增至86.5wt%;加入变质剂后合金部分共晶硅相在α-Al基体中分布均匀且连续,形貌有所细化。     

生物柴油雾化特性仿真模拟及实验研究

为了研究风量对地沟油生物柴油在旋流喷嘴中雾化特性的影响规律,本文采用Fluent数值模拟与实验相结合的方法,在供给不同一二次风量的条件下,对地沟油生物柴油进行雾化过程分析。结果表明,在等温等压条件下,控制进入燃油燃烧器的总气量为定值429L/min时,不同一二次风量对油束雾滴的索特平均直径（D₃₂）、雾滴速度、雾化锥角和雾化贯穿距有较大的影响。随着一次风量的增大,雾滴的破碎时间变短,D₃₂逐渐减小,速度逐渐增大;雾化贯穿距和雾化锥角呈现先增大后减小的趋势,一次风量50L/min时达到最大值;且湍动能与一次风量大小成正比关系。风量对D₃₂影响存在一定限度,当一次风量达到30L/min时,D₃₂基本趋于稳定。对不同粒径的雾化液滴数量统计分析,得到了生物柴油的不同粒径数量密度分布及拟合经验公式,颗粒直径主要集中在25～75μm之间。     

RGB颜色模型应用于评价顶吹混匀时间的方法

针对评价顶吹宏观混匀时间的方法进行了气体顶吹搅拌水动力学实验研究,利用基于混合过程中示踪粒子的分布随时间演化规律的RGB颜色模型来确定搅拌容器内的宏观混匀时间。通过定义像素阈值分离每一像素,构建混匀像素比M值作为确定混匀时间的指标,观察M值的变化规律,利用3σ方法确定混匀时间。针对喷枪插入深度及流量,用量纲为1强度单位表述为0.5和1的实验工况一,当阈值分数X=90%时,测定混匀时间为13.30s。分析结果发现,RGB颜色模型能够基于混合过程中示踪粒子的分布情况确定混匀时间,且与贝蒂数法和电导率法测定的混匀时间偏差不超过10%。为解决在视觉上评价多相流混合效果等工程问题提供了一种新的思路,为提高ISA炉使用寿命、强化ISA炉冶炼生产以及优化ISA炉工艺过程提供了一定的实验依据。     

从锌锗浸出液中提取锗的研究进展

锗资源开发对通讯和航空航天行业的发展具有重要的战略意义,由于提取锗的原料有限,所以开发和优化锗提取工艺受到日益关注.通过综述国内外从锌锗浸出液中提取锗的研究进展,对比多种锗的提取方法,总结出单宁沉锗法为应用最广泛的提锗方法.该方法具有绿色环保、操作简单的优点,但也存在单宁用量大,锗直收率低等问题亟待解决.基于超声波具有频率高、方向性好等优点,且已成功应用于湿法冶金工业中,因此进一步提出将超声外场引入单宁沉锗工艺中,并详细分析了超声外场强化的可行性和机理,以期降低单宁酸用量,提高锗直收率.指出超声外场强化单宁沉锗新工艺具有很好的研究和应用前景.