鼓泡流化床排渣流动的模拟与实验研究

基于计算颗粒流体力学(CPFD)方法,研究了鼓泡流化床的排渣流动特点,获得了不同管径的排渣管对流化床排渣流率的影响,并对排渣流动的流场进行了详细分析。模拟结果表明,布风板上开孔排渣会影响床内的正常流态化,随排渣管径的增大所影响的区域也会逐渐增大;排渣流率与流化风速、床层压降和管径的平方呈现出正相关性。根据流体力学拟流体理论所建立的公式能较好地预测排渣流率的变化趋势,从排渣流动过程中颗粒体积分数的梯度分布可知,布风板上排渣口的上方存在一个拱形临界面,此临界面是排渣过程中颗粒流动形态发生转变的分界面。     

闪速熔炼渣含铜的数值模拟

通过数值仿真的方法,分析闪速熔炼反应塔内Fe3O4含量的分布与变化规律,提出降低渣含铜的途径和措施.计算表明,精矿喷嘴操作参数的优化匹配,可以减少反应塔底部Fe3O4的生成量.氧浓或氧量分布为调控的主要参数;工艺风氧浓高,工艺风速低,有利于减少Fe3O4生成量;增加SiO2台量,颗粒中的Fe3O4含量明显降低,但需综合考虑此因素对渣含铜的影响.调整反应塔精矿喷嘴的工艺风氧量和氧浓,使反应塔内的氧势呈合理的梯度分布,将有助于渣含铜的降低.     

入料粒度及床层密度对干扰床分选效果的影响

介绍了干扰床分选机的分选原理和实际应用中存在的问题,对被分选物料的粒度范围、分选机内上升水流的作用和干扰床床层密度对分选效果的影响进行了分析,指出在应用干扰床分选机分选细颗粒煤炭时,应控制入料的粒度上下限比值在4以内,并说明在低密度分选时,不宜单纯降低床层密度,否则会使粗颗粒物料分选效果变差,宜采用降低上升水流压力,提高悬浮床层的密度的方法,从而提高分选机的分选效果。     

变径水介质分选床工作原理及分选机理研究

变径水介质分选床是一种新型重力选矿设备,为研究其分选机理,采用ANSYS FLOTRAN软件模拟流场分布情况,得到流场分布规律;对废弃线路板颗粒在变径分选床中的运动进行理论推导,得到颗粒运动位移动力学方程;同时对床体上部气-水界面取样研究,得到结论:分选床顶部气-水界面即为颗粒成为溢流或底流的分界面,并得到相应的分离方程。     

充气式液固流化床内颗粒运动研究

为提高充气式变径液固流化床内细粒级(1 mm)的金属和非金属混合物的分选效率,有必要对床内颗粒运动特性进行探讨。首先对颗粒在充气式变径液固流化床中受力状况进行了理论分析;然后采用高速动态图像分析系统宏观记录了充气式液固流化床内塑料颗粒和玻璃颗粒的运动轨迹和分选过程,得到了颗粒运动的位移及速度随时间变化曲线,为细颗粒的物理分选回收提供理论依据与技术支持。     

基于CPFD多密度矿物颗粒选择性分离行为研究

基于Barracuda仿真计算平台计算颗粒流体力学(CPFD)方法,建立多密度矿物颗粒干法选矿装置内部流场有限元模型,通过试验验证有限元模型的正确性,研究多密度矿物颗粒选择性分离行为对矿物颗粒分选富集效果的影响。结果表明:多密度矿物颗粒干法选矿装置可以有效的分选富集高密度有价金属钨、锰和铜;多密度矿物颗粒组分钨的品位随着粒径的增加而提高;当风速4.2m/s,矿物颗粒钨在分布距离170mm处分选品位较好,在开口为4mm时品位可达10.655%;矿物颗粒锰在分布距离270mm处富集程度最佳,开口为3mm时品位达到最大值48.3%。     

操作参数对立式辊磨机产品粒度分布特性的影响

利用实验室立式辊磨机对3种不同粒度级配的矿渣试样进行了粉碎试验,基于分形理论研究了粉碎后颗粒粒度分布的分形行为,结果表明,3种不同级配矿渣试样粉碎后的粒度分布具有自相似和分形特征。考察了不同操作参数(液压缸压力、电机转速和含水率)对矿渣粒度分布和分形维数的影响,结果表明,随着液压缸压力增加、电机转速降低,各矿渣试样粒度分布趋于分散分布,分形维数逐渐增大,最终趋向定值。在低压力和高转速下,初始颗粒级配对分形维数影响显著;含水率1%时粉碎效果较好,随着含水率增加,分形维数迅速降低。在实际生产中,分形维数可以粗略评价立式辊磨机的粉碎性能。     

旋流微泡浮选柱中的旋流离心力场强化分选

简要介绍了旋流微泡浮选柱的工作原理,主要分析了该浮选柱中旋流离心力场的特点、细颗粒在离心力场中的浮选作用、离心力场对浮选选择性和浮选速度的影响。旋流微泡浮选柱引入旋流离心力场大大强化了对微细颗粒的分选效果。     

水平气流分选装置在机制砂中的应用与研究

水平气流分选是人工制砂的关键技术之一,为了分析水平气流分选装置内气固两相流的特性,研究影响其分选性能的关键参数,采用数值模拟和试验研究相结合的方法,确定了影响水平气流分选装置的关键参数,同时探讨了各参数对密度相同、粒径不同的颗粒分选效果的影响。结果表明,分离比和鼓风机口的风速并不呈线性关系,随风速的增加,各级颗粒分离比变化不一,可按实际需要的分离效果,依据分离比曲线来确定鼓风机的最佳风速。     

选煤文献索引

<正> 高梯度磁力分选是一种磁力分选的新技术,能分选弱磁性细颗粒。其工作原理是在磁场内的纤维体材料上捕获显顺磁性的颗粒。目前,工业中主要应用高梯度磁力分选技术进行高岭土净化。     

铅锌尾矿在旋流器超重力环境内分离特性研究

通过对颗粒分离理论、铅锌尾矿分选处理工艺等进行分析,提出适用于铅锌尾矿分选的反向流化结构旋流器,利用锥面反向流化作用,快速分离具有密度差异的铅锌尾矿。结果表明,轴向压力值在不同径向截面处对应的值不同,整体上随轴向距离的增大而降低,且在圆锥段获得最大压力值;轴向速度分布呈对称分布,不同轴向截面处的轴向速度增减趋势有区别,颗粒分布主要集中在锥段;随着反向流化速度的增加,PbO矿粒从主要集中分布于旋流器器壁逐渐扩散至整个旋流器流场范围内,大密度PbO颗粒在器壁富集量先增加后降低;当反向流化速度为0.01m/s、进料速度为4m/s时,PbO颗粒达到最大回收率86.7%和富集比22.5,铅锌尾矿颗粒间的分离性能最佳。该研究成果为国内外铅锌尾矿的回收利用提供依据与借鉴。     

空气重介质流化床中细粒煤的流化与分选特性

3~1 mm粒级细粒煤介于煤粉与传统空气重介质流化床分选所适用的粒度之间,其在空气重介质流化床中被分选的同时对自身分选与流化特性产生重要影响。利用高速动态摄影等手段详细研究了空气重介质流化床分选3~1 mm细粒煤过程中不同流化数下床层的流化特性、压降波动、煤粒分离混合规律以及流化床中不同高度处的密度分布,阐释了气泡在分选过程中的作用机理。结果表明,加入一定量细粒煤后床层密度降低,流化效果发生了一定程度的改变。随着气速的增加,煤粒在流化床中先后经历了分离与混合两种状态,流化床各高度的密度也随之改变。当流化数在1.8~2.0时煤粒达到较好的分离效果。随着气速增大煤粒受气流影响增大,不再严格按照流化床密度分离。     

宽粒级煤炭颗粒在三相流化床中的分选实验研究

拓宽浮选粒度上限是浮选领域挑战的难题之一。应用三相流化床技术,在上升水流中引入气泡流,对比有无气泡对煤炭颗粒床层膨胀度的影响,得出气泡流的引入能够加强低密度颗粒的流化。并在单独上升水流、上升水流+气泡流和上升水流+气泡流+捕收剂(煤油)3种水流条件下,进行煤炭分选实验。结果表明,气泡流的引入,能够大幅减少低密度级颗粒悬浮所需的上升水流速度,气泡流对低密度级颗粒的影响强于高密度级,气泡的存在强化了颗粒密度、弱化了粒度对分选的影响;在上升气泡流中添加捕收剂后,低密度级颗粒与气泡形成颗粒-气泡结合体,低密度级颗粒便能够在较低的上升水流速度下进行分选,低速上升水流稳流度较低,保证了大颗粒与气泡的稳定性。添加捕收剂后,各粒级颗粒分选所需上升水流速度较为接近,各粒级精煤灰分在10%左右。     

高灰细泥细粒煤浮选技术进展

我国是世界上最大的煤炭生产和消费国。随着采煤机械化程度的提高,原煤粒度越来越细且灰分很高,导致高灰细泥细粒煤的分选成为选煤界的一大难题。文章针对高灰细泥细粒煤的分选现状,综述了一些比较典型的用于高灰细泥细粒煤浮选的技术,并指出了高灰细泥细粒煤分选的发展方向。     

细粒煤液固流化床分选技术的发展与应用

液固流化床是重选设备的一种,已广泛用于细粒物料的分级与分选。文章从分选理论和设备上介绍TBS、CrossFlow separator和RC分选设备,以及其在细粒煤分选中的应用,分析表明:液固流化床分选技术是适合细粒煤分选的先进技术。     

细粒煤在空气重介质流化床中分层规律的研究

为研究细粒煤在空气重介质流化床中的分层规律,试验采用空气重介质流化床,对3～6mm细粒煤在床层高度分别为150,200,250mm时的分选做了初步的探讨,所用实验设备为直径170mm,高为500mm的圆柱体流化床.研究结果表明:高密度细粒煤大部分聚集在床层中下部;低密度细粒煤则倾向于在床层中上部聚集.因为在此加重质粒度组成及流态化条件下达到了颗粒分选下限,导致分选效果变差.     

基于CFD的螺旋溜槽流场及颗粒运动行为数值模拟

为了探明螺旋溜槽的流场特征及不同矿物颗粒分选时的行为规律,基于CFD理论,采用k-ε湍流模型、VOF多相流模型和离散相耦合等方法,对直径为300 mm的螺旋溜槽进行流场和颗粒运动行为的数值模拟,进而探讨了螺距和给矿流量对它们的影响。结果表明,螺旋溜槽流场中的水相流速呈明显的条带状分布,其速度值沿槽深方向逐渐升高,沿径向从内向外逐渐增大;湍动能在径向上以类似于椭圆环状分布,外缘的紊流度从上至下逐渐升高;在相同的流场条件下,颗粒运动速度极值与密度大小呈负相关;螺距增大后,水层厚度不变,而水相流速和湍动能相应增加,颗粒的运动速度也明显增加,这有利于加速粒群的分带和分选;给矿流量对水层厚度、流速和湍动能的大小均具有明显影响,但对流场分布特征影响较小,而颗粒运动的随机性与该因素呈正相关,即流量增大会导致粒群分带延迟,影响分选。     

内构件对提高干扰床细粒煤分选性能的影响

为提高干扰床对细粒煤的分选性能,在干扰床内加入内构件,对比分析了加入内构件前后干扰床的分选效果。结果表明,对于灰分21.57%的1.50～0.25 mm细粒煤,为使精煤灰分不超过10.00%,普通干扰床的表观水速不宜超过23.50 mm/s,所得精煤灰分和精煤产率分别为9.00%、72.56%,可能偏差Ep为0.123 g/cm3。在相同试验条件下,加入内构件的干扰床在一定程度上能抑制煤粒的错配效应,强化了煤粒基于密度差异分离的趋势,提高了干扰床的分选性能,所得精煤灰分和精煤产率分别为8.83%、80.12%,可能偏差Ep为0.085 g/cm3。     

分级旋流器分选作用与分选旋流器分级作用试验研究

为考查颗粒粒度与密度对旋流器分级、分选的影响,采用20°锥角的分级旋流器与130°锥角的分选旋流器对＜3 mm粒级的煤泥进行了分离试验,对其产品进行筛分及分粒级浮沉,得到了不同粒度、密度颗粒在旋流器产品中的分配规律。结果表明：20°锥角旋流器以分级为主,但对各粒级均存在一定的分选作用,其中对＜0.125 mm粒级分选作用最强,这是导致溢流低灰精煤跑粗及底流细泥夹带的根源;130°锥角旋流器以分选为主,对较低密度颗粒不存在分级作用,随密度的增大,分级作用开始显现,对高密度颗粒存在明显的分级作用,这是导致溢流高灰细泥污染的根源。