松油醇液相体系中气泡的特性研究

为了研究气泡在松油醇体系中的行为变化，以不同浓度松油醇液相体系中产生的气泡为研究对象，利用高速摄像和图形图像识别系统对气泡进行形心位置和圆形度的识别，进而分析松油醇浓度对气泡直径、直径概率分布、气泡的圆形度、气泡速度等的影响。实验结果表明：松油醇浓度越大，气泡直径两极化分布越明显，从直径概率分布来看，气泡直径分布呈双峰分布|在松油醇浓度大于0.14%时，气泡的圆形度处于小形变区|松油醇浓度不同时，气泡呈现不同的速度，总体上分布在0.3m/s到0.55m/s之间，且呈现周期性变化。     

基于图像处理技术的新型阳离子捕收剂起泡特性研究

为了探究新型阳离子捕收剂GE-609的起泡特性,在自行设计的浮选柱模拟系统中,以柱中气泡发生器产生的气泡为研究对象,通过高速摄像记录仪获取气泡群图像,将图像进行预处理后转化为二值图像,通过设定圆形度范围将其分为单气泡、黏连气泡,最后通过分割黏连气泡后,得到气泡群中气泡形状和直径。数据分析发现,阳离子捕收剂GE-609可改变气泡形状,随着药剂浓度的增加,气泡形状逐渐由不规则型变为标准的球形,当GE-609浓度超过2.56mg/L时,气泡群中的气泡平均圆形度C稳定在1,浓度的增加不再改变气泡形状。在抑制气泡直径方面,GE-609具有高效的起泡性能,与醇类起泡剂松油醇相比较,GE-609产生气泡Sauter直径为0.5mm,低于松油醇。     

浮选气泡粒度分布规律

定量研究不同起泡剂的气泡粒度分布特性及其差异,选择仲辛醇、松油醇和MIBC等起泡剂,在XDF-2L实验室浮选机上利用图像分析法测定了不同类型起泡剂下气泡的粒度大小,研究了起泡剂类型和浓度对气泡粒度分布的影响。结果表明,浮选槽中不同起泡剂在不同浓度下的气泡粒度分布遵循upper-limit分布或对数正态分布规律;起泡剂种类和浓度均会影响气泡粒度分布;随起泡剂浓度的增加,小气泡所占比例迅速增多,大气泡明显减少,粒度范围变窄,当超过临界值时,气泡粒度分布基本不变;仲辛醇、松油醇和MIBC的临界兼并浓度分别为0.066,0.113和0.181 mmol/L;当起泡剂浓度大于临界兼并浓度时,仲辛醇和松油醇产生的气泡大小略低于MIBC。     

磁化油酸钠溶液对气泡特性影响研究

为了探究磁化药剂在浮选过程中对气泡特性的影响,在自行设计的底吹气泡水槽中,以底部产生的气泡为研究对象,通过高速摄影仪获取不同磁化处理条件下产生的气泡图像,经一系列处理后获得二值化图像,通过对气泡分类得到单气泡和粘连气泡,设置圆形度阈值筛选出符合实际的气泡,并提取气泡面积、直径和周长等参数。研究结果表明,对油酸钠的磁化处理可以改变气泡的尺寸分布、气泡形状及上升速度。在磁感应强度为150 m T时,气泡直径集中分布在0～1 mm区间,并且Sauter直径由0.71 mm降低为0.65 mm。圆形度C和变形系数E接近1,气泡更加接近规则的球型,气泡上升过程中形变量小,气泡更不易变形。对上升气泡的速度分析,磁化后气泡平均速度增大并具有离散性。     

高岭土影响气泡几何特征的试验研究

为了研究高岭土对气泡尺寸的影响,以高岭土和吐 温８０作为改变液相环境的参数考察液相环境变化时对气泡 几何特征的影响,通过高速摄像技术获得气泡图像并利用图 形与图像识别技术(simplePCI)对气泡基本特征进行提取和 计算,最终获得气泡直径、气泡直径概率分布、气泡直径的累 计概率分布,并以此分析高岭土对气泡特征影响的规律.试 验中高岭土浓度分别为０．５g/L,１．０g/L,２．０g/L,４．０g/L, 吐温８０体积浓度为０．０６％,结果表明,高岭土、吐温８０改变 了液相环境的表面张力;在无离子环境中,气泡直径概率分 布呈单峰分布状态,峰中线在７ mm;高岭土对气泡直径大 小产生了影响,气泡直径概率分布呈双峰分布且峰中线分别 为６mm 和３mm.     

一种新型浮选柱发泡器生成气泡特性研究

在自行设计的浮选柱模拟系统中,对一种新型浮选柱微泡-逆流接触式浮选柱气泡发生器的发泡特性进行系统研究;以发泡器产生的气泡为研究对象,通过高速摄像记录仪获取气泡图像,采用图像处理软件对气泡直径及速度进行提取、统计,考察气泡发生器在不同充气条件下气泡密度及气泡尺寸分布特征,探索生成气泡的尺寸和速度之间的对应关系。研究结果表明,随充气量增大,气泡平均直径增大,气泡尺寸分布由变宽,微气泡数量减少;在充气量Q=4 L/min时,气泡尺寸分布比较均匀且产生充足的微气泡;气泡上升速度主要取决于充气量和气泡尺寸,通过试验数据分析,提出了该浮选柱气泡发生器生成气泡上升速度与尺寸之间的指数关系式。     

浮选中起泡剂浓度对气泡尾涡区特征及颗粒卷吸的影响

为探明浮选中起泡剂浓度对气泡及其尾涡区特征的影响，预测颗粒在浮选气泡尾涡区的卷吸概率，通过实验室自制的拟上升气泡装置及粒子图像测速系统，研究了不同浓度仲辛醇条件下的气泡尾涡区流场特征，分析了气泡表面流体分离行为及尾涡特征；通过高速摄像系统的同步观测，研究了气泡的形态特征以及颗粒在气泡尾涡区的轨迹和分布概率。研究结果表明：随着起泡剂浓度的增加，气泡的尺寸略有减小而长径比逐渐增大；气泡边界层分离角随起泡剂浓度的增加逐渐增加，存在临界分离角196.70°；气泡引起的尾涡主要集中在流场流速小于0.09 m/s的区域，气泡尾涡区高度随起泡剂浓度的增加逐渐减小，存在最小尾涡区临界值为气泡直径的1.06倍；颗粒在气泡尾涡区存在3种运动轨迹，颗粒卷吸的运动轨迹可以分为3个显著阶段，颗粒受力是导致其卷吸类型区别的关键因素；随着起泡剂浓度的增加，颗粒被卷吸的范围与概率逐渐减小。影响气泡尾涡及颗粒运动的临界浓度均为1.6×10^-4 mol/L。研究结果明晰了起泡剂浓度对矿物颗粒在气泡尾涡区卷吸的机理，为微细矿物浮选技术的发展提供了有价值的指导。     

机械搅拌式浮选装置中气泡粒径分布规律

为研究机械搅拌式浮选装置各可变操作参数对气泡分布特征的影响规律,选择仲辛醇作为起泡剂,利用图像分析法测定了不同条件下气泡的粒径分布,同时采用表面张力仪测定了不同条件下的表面张力。研究表明,随着药剂浓度由0.011 mmol/L逐渐增大到0.154 mmol/L,表面张力由73.577 mN/m线性减小到72.544 mN/m,气泡粒径逐渐减小,当达到临界兼并浓度0.103 mmol/L时,气泡粒径稳定于0.593 mm,仲辛醇的吸附浓度约为0.255 μmol/m2。气泡粒径随着叶轮转速(1 494～2 494 r/min)的增大而线性减小,且药剂浓度越大,气泡粒径降幅越小。随着吸气量由0.1 L/min增大到0.9 L/min,气泡粒径逐渐增大,且药剂浓度越低,气泡粒径增幅越大。气泡上升过程中其粒径随着取样高度(0～20 cm)线性增大,但药剂浓度越高,气泡粒径增幅越小。在各操作参数的研究范围内,药剂浓度小于等于临界兼并浓度时,取样高度对气泡粒径影响最显著,药剂浓度高于临界兼并浓度时,吸气量对气泡粒径影响最显著,而叶轮转速对气泡粒径影响最不显著。     

双余弦自吸气淹没喷嘴气泡粒径分布规律

根据引射吸气方式设计了一种双余弦自吸气喷嘴,为解析该喷嘴在不同操作因素下的气泡粒径分布特征规律。选择甲基异丁基甲醇(MIBC)作为起泡剂,利用图像分析法测量了不同起泡剂浓度、入流压力、喷嘴距、不同深度下的气泡粒径分布,分析了不同入流压力下喷嘴的吸气能力。结果表明:随起泡剂浓度的增大,气泡Sauter直径逐渐减小,当浓度达到临界兼并浓度0.112 mmol/L时,气泡粒径稳定于某个常数值,且入流压力越大,常数值越小,气泡粒径分布范围越窄,小气泡含量增大,如入流压力P=0.14 MPa时,气泡Sauter直径为0.32 mm,中间粒径气泡含量为40.73%;气泡直径随入流压力的增大逐渐减小,随喷嘴距增大逐渐减小,随不同深度增加线性增大,且药剂浓度达到临界兼并浓度时,减小(增加)趋势均变缓慢;吸气量随入流压力增大线性增大,且喷嘴距越大吸气量越大。     

基于高速摄像技术的溶气气浮微气泡尺寸原位测量方法及影响因素研究

微气泡的尺寸及分布对浮选工艺的分离效率有显著影响，建立操作简便的、能应用于复杂场景的原位检测方法对微气泡技术的发展与应用尤为重要。本研究建立了一种基于高速摄像技术的微气泡尺寸原位测量方法，适用于工业场景中微气泡的原位测量，避免了气泡取出过程的形态变化。结果表明，所建立原位测量方法可识别微气泡最小尺寸为7.2μm，相对标准偏差小于5%，具有良好的精度和重现性，适用于测定流量大、速度高的微气泡系统。采用对数正态分布函数对溶气气浮微气泡尺寸拟合效果优异。当拍摄位置由溶气释放器附近升高至释放器上方13 cm处时，气泡平均直径由21.0μm增加至27.5μm，而水平距离的增加对微气泡尺寸影响较小。在0.20～0.48 MPa溶气压力条件下，随着溶气压力增大，微气泡尺寸变小，当溶气压力大于0.32 MPa时，溶气压力的增加对微气泡平均直径影响不明显；加入十二烷基苯磺酸钠使微气泡平均直径由26.4μm降低至21.4μm，且微气泡尺寸分布更加集中。     

浮选柱内微孔发泡器发泡性能研究

利用数字摄像技术获得浮选柱内气泡图像,采用Image-Pro Plus 5.0图像处理软件对气泡大小及直径分布率进行统计、计算,考查了发泡器平均孔径、润湿性和表观气体速率对气泡大小的影响。研究结果表明,气泡群Sauter直径随发泡器的平均孔径、表观气体速率减小而减小;发泡器润湿性对气泡大小有显著影响,与疏水型发泡器相比较,亲水型微孔发泡器有利于产生小气泡。采用小孔径、亲水型微孔发泡器发泡,所产生的气泡群有利于微细粒矿物浮选回收。     

Bubble spargers in column flotation: Adaptation to precipitate flotation

The limiting factor for metal-organic precipitate flotation in a column is the level of aggregate stability under the turbulence created by the rising bubbles. The hydrodynamic conditions in a 75 mm diameter pilot column were optimised by using different bubble spargers (Microcel, Flotaire, Imox) and by varying the gas flow rate into the bubble sparger, feed flow rate in the column, type and concentration of frother and recirculating pump flow rate. With the bubble spargers used, the average bubble diameter ranges from 0.30 and 1.10 mm, with up to 25% gas hold-up. The parameters influencing average bubble diameter are the superficial gas velocity and the recirculating pump flow rate. For optimal concentrations (10 to 20 mg/1), the type of frother has a negligible role.Strong interaction occurs between superficial gas and feed velocities and recirculating pump flow rate for bubble size control. The optimum operating conditions must accordingly be maintained to prevent carryover of small bubbles into the recirculating pump or the purified solution. An example of the Mo precipitate flotation confirms the assumption made for the effect of bubble size and dissipation energy on the separation results. reserved.     

无烟煤颗粒对浮选体系中气泡运动及兼并行为的影响

为探究颗粒浓度及粒度对浮选体系中气泡运动及兼并行为的影响,以无烟煤颗粒为研究对象,采用单气泡兼并行为观测系统,对不同条件下的气泡兼并行为进行了研究.试验结果表明:随着无烟煤颗粒浓度的增加,溶液的表面张力及气泡挣脱直径逐渐下降,但下降趋势逐渐变缓;随着颗粒粒度的增加,二者变化趋势不明显;气泡的运动速度随着颗粒粒度和浓度的...     

起泡剂作用下悬浮液中气泡的上升特性研究北大核心

利用高速摄像技术研究了起泡剂作用下悬浮液中气泡上升时的行为特性。观察在起泡剂作用下气泡脱离管口后0~100 ms内气泡上升形态与尺寸的演变过程,对比分析了正戊醇、聚乙二醇200和甲基异丁基甲醇三种起泡剂对固液悬浮液中气泡上升特性的影响规律差异,揭示了不同正戊醇浓度对悬浮液中气泡形态、尺寸、运动速度和上升轨迹的影响规律。研究结果表明,三种起泡剂相比,正戊醇抑制气泡形变,减小气泡尺寸,降低气泡垂直速度,抑制气泡水平运动,规范气泡上升轨迹的能力强于其他两种起泡剂;随着正戊醇浓度的增大,对气泡上升时的形变、尺寸、垂直速度、水平运动、上升轨迹的作用增强,但效果不明显;在同一正戊醇浓度作用下,增加颗粒浓度以及减小颗粒粒度会使气泡上升时的形态趋于球形或椭球形,气泡尺寸增大。     

浓相气固高密度流化床内的气泡动力学行为特性

采用试验测量与数值模拟计算相结合的方法,对干法选煤采用的浓相气固高密度流化床内的气泡动力学行为进行研究。对影响床层稳定性和密度均匀分布的气泡尺寸与上升速度进行计算分析,结果表明：以Geldart B类高密度磁铁矿粉作为分选介质,在表观流化气速 1.5 U mf ≤ U ≤ 2.2 U mf的条件下,气泡沿床高方向与床体轴向的气泡平均直径分布为35 mm< D b <49 mm和 40 mm< D b <61 mm,气泡上升速度范围为40~65 cm/s,试验与模拟结果基本吻合;此时,流化床内各点的密度分布均匀稳定,密度分布标准偏差为0.016 8。因此,调节表观流化气速 1.5 U mf≤ U ≤2.2 U mf ,可以使气泡尺寸和上升速度都保持在合理的范围内,流化床处于最有利于煤炭分选的准散式流态化,分选效果最好。     

Bubble size measurement in electroflotation

A feature of electroflotation is the ability to create very fine bubbles, which are known to improve flotation performance of fine particles. This study was aimed at determining the hydrogen bubble size generated as a function of current density and electrode geometry. Experiments were performed in a viewing cell that allowed direct visualization of hydrogen bubbles being generated and transported away from platinum wire electrodes of 90, 120 and 190 μm in diameter. The detached bubble diameters varied between 15 and 23 μm in diameter, and for each wire diameter, were little influenced by the applied current in the range 150–350 A/m². The measurements were consistent with those predicted from a simple force balance analysis based on a H₂–Pt–0.2M Na₂SO₄ contact angle of 0.18°. Interestingly, upon detachment, the bubble size increased rapidly, recording up to an 8-fold increase in volume in the first few millimeters of rise, before approaching the steady state diameter of between 30 and 50 μm in the bulk. This increase in bubble size was found to be mostly due to the transfer of dissolve hydrogen into growing bubble while moving through the electrolyte super saturated by dissolved hydrogen gas. The equilibrium bulk diameter was found to be a function of the rate of hydrogen production, bubble nucleation rate, and dissolved gas concentration field. Consequently, electroflotation cells need to be designed to optimise the contact between the supersaturated liquid and the rising bubble plume. By doing this, the volumetric flux of bubbles will be maximised leading to improved flotation performance.     

采油污水除油专用浮选机的研制与应用

本文分析采油污水除油浮选的特点，讨论Ｗｅｍｃｏ类型的浮选机里气泡细化的主要原因。讨论中把液流速度分为径向分量和圆周向分量分别进行分析。提出降低其叶轮叶片外缘线速度的观点。在这些分析以及过去研究选别矿石用的浮选机的经验的基础上研制出一套采油污水除油专用浮选机。它有四个有效容积为４．１ｍ３的浮选槽，吸气量较高，可达１．４ｍ３／ｍ２·ｍｉｎ，这时实际电耗为３０ｋＷ。该浮选机气泡分散较好，槽内布气均匀、液面稳定，除油效果较好。     

680m~3浮选机工业化应用过程中的动力学性能测试与分析

680m~3浮选机投入生产试运行已一年有余,表现出卓越的设备稳定性和分选性。本文从浮选流体动力学角度出发,对680m~3浮选机在带矿运行过程中的充气性能、矿浆循环悬浮性能和气泡大小及其负载性能进行了测试分析。结果表明,680m~3浮选机充气量可以达到1.1m~3/(m~2·min)以上,能够满足一般硫化矿大气量的生产需求,空气分散度在7以上,平均气含率约7%;不同深度浮选槽内矿浆浓度和粒级分布较为均匀,无明显分层现象。气泡表面积通量可达39.20s-1,随着气泡的上浮,气泡负载呈现上升趋势,最高可达3.37g/L。优越的浮选流体动力学特性充分地保障了680m3浮选机良好的分选效果。