粒度分布信息在铝酸钠溶液加晶种分解动力学研究中的应用

阐述了在铝酸钠溶液加晶种分解的动力学研究中充分利用粒度分布信息的意义.通过分析铝酸钠溶液加晶种分解过程中固相产物的粒度分布情况,提出用(dN/dt)成核,(dN/dt)附聚和(dr/dt)径向长大分别表示二次成核、附聚长大和晶粒径向长大的速率,并分别得到了其速率表达式.采用微分法研究了晶粒径向长大,结果表明通过控制适当的反应条件,能够突出晶粒径向长大这一基本过程.利用粒度分布信息求得的晶粒径向长大速率与实际长大速率基本一致.     

铝酸钠溶液种分过程分解机理研究进展

系统总结了铝酸钠溶液种分过程的溶液结构及分解机理的研究进展。铝酸钠溶液种分过程的复杂性首先在于铝酸钠溶液铝酸根阴离子结构随浓度变化的复杂性。众多研究者对铝酸钠溶液分解机理进行了大量细致入微的工作, 得到了一些普适性的结论, 种分过程晶体生长速率很小, 不能依靠长大过程得到砂状氢氧化铝。研究表明铝酸钠溶液分解与晶种的表面形貌密切相关, 但大量铝酸钠溶液分解动力学方程除了引入表面积参数外, 并不能反映出晶种表面性质对动力学方程的影响。晶种表面性质与铝酸钠溶液种分机理以及分解动力学的关系仍然有待于深入研究。     

铝酸钠溶液中不同粒度晶种的附聚行为

本文研究了搅拌速度及晶种粒度对晶体附聚的影响。搅拌强度越大,附聚效果越差,而溶液分解率增加,特粗粒子不但不能有效附聚反而产生细粒子,30μm以下的粒子均能发生附聚。不同粒度的晶种发生显着附聚所要求的最低过饱和度值不同。     

超声强化铝酸钠溶液分解过程中的成核现象

在不同温度，不同苛性比以及不同品种量条件下，研究超声与未超声强化铝酸钠溶液分解过程的成核现象。结果表明，在45—65℃，苛性比1．28—1．90条件下，超声强化不能促使铝酸铀溶液在未加品种情况下发生一次成核。而温度低于60℃时，超声强化则可以促使次生晶核的生成。随晶种量的增加，超声强化生成次生晶核的时间可以大大缩短。     

二氧化硅在铝酸钠溶液中的反应行为

采用两种纯硅矿物(白炭黑和高岭土)为原料, 研究二氧化硅在铝酸钠溶液中的反应行为。结果表明: 硅矿物在铝酸钠溶液中的反应行为包括硅矿物分解和硅渣析出两个过程, 两者之间存在动态平衡, 温度升高, 硅矿物反应率升高; 在高温(280 ℃)条件下, 影响硅矿物反应率的主要因素是溶液游离Na₂O_k浓度, 随着游离Na₂O_k的升高, 硅矿物反应率下降; 溶液中氧化铝浓度对硅矿物反应率影响不大; 溶液游离碱和氧化铝浓度升高可阻碍硅渣析出反应的进行, 不利于钠硅渣的形成。研究结果可为低铝硅比铝土矿的铝硅分离提供理论依据。     

中高浓度铝酸钠溶液一段脱硅的动力学研究

本文主要考察脱硅时间、脱硅温度对铝酸钠溶液脱硅动力学影响,得到铝酸钠溶液一段脱硅的动力学方程为：-dC/dt=2.22?108exp(-44.9?103/RT)C1.65;此过程的活化能为44.9kJ/mol,反应级数为n=1.65。硅渣的XRD结果表明：当硅铝酸钠溶液中Al2O3浓度为170g/L、苛性比为αk=1.5、硅含量为8g/L、脱硅剂的用量为27g/ L 、脱硅时搅拌速度为300 r/ min时,升高反应温度或延长反应时间,衍射峰逐渐增强,均有利于铝酸钠溶液脱硅反应的进行,最佳反应时间为90 min、最佳反应温度为90℃。     

捕收剂PS作用下铝酸钠溶液种分附聚动力学方程的研究

针对捕收剂PS作用下的铝酸钠溶液的种分,建立了其不同含量作用下铝酸钠溶液的种分附聚动力学方程。从捕收剂对附聚反应活化能的影响变化规律可以看出,在PS含量较低时,可以使附聚反应的活化能降低,从而也降低了普通分子变为活化分子所需的能垒,有助于附聚反应的进行,而PS含量较高时使附聚反应的活化能增大,从而增大了能垒,不利于附聚反应的进行。     

含硅铝酸钠溶液深度脱硅动力学及脱硅机理的研究

对含硅铝酸钠溶液添加氧化钙-硫酸钙复合脱硅剂深度脱硅进行了研究。实验表明:脱硅后溶液中SiO2的含量受脱硅时间和脱硅温度的影响很大,随着脱硅温度升高和脱硅时间的增长,SiO2的含量逐渐减小。并由SiO2的含量与脱硅时间和脱硅温度的关系,推导出了该脱硅过程中的动力学方程:-dC/dt=42.95exp(-2.10×104/RT)×C1.04,在313~371K,脱硅速度随反应温度提高而加快,此过程的表观活化能为2.10×104J/mol。通过渣相的X衍射测试分析,探讨了氧化钙-硫酸钙复合体系的脱硅机理。     

杂质对拜耳法铝酸钠溶液中草酸钠平衡浓度的影响

研究了铝酸钠溶液中主要杂质成分对草酸钠平衡浓度的影响。结果表明,提高铝酸钠溶液中碳酸钠、硫酸钠、氯化钠及乙酸钠的浓度,会降低溶液中草酸钠的平衡浓度,促使草酸钠结晶析出;在试验条件下甲酸钠对草酸钠的平衡浓度基本没有影响;当溶液中铝土矿正浮选捕收剂浓度大于5mg/L时,随着溶液中捕收剂浓度的增加,草酸钠的平衡浓度明显升高,从而可抑制草酸钠的结晶析出。     

单颗粒煤岩冲击破碎能耗与粒度分布特性试验研究

为研究原煤进入流化床锅炉前破碎的能量转化规律,在落锤冲击试验台上对淮北无烟煤和淮北烟煤进行单颗粒冲击破碎试验。分析了破碎能耗与原煤以及破碎产物粒度分布的关系,以及破碎产物的粒度分布特性。研究结果表明：随着破碎程度的加深,两种煤比冲击破碎能耗呈指数增大;煤岩颗粒的易碎性随着煤岩初始粒径的增大呈现先增大后减小的趋势;当破碎产物t10值相同时,存在一个最佳的初始原煤粒径,此时的比冲击能耗最小;同等条件下淮北烟煤较淮北无烟煤更容易破碎成细小颗粒;单颗粒冲击破碎产物的粒度分布符合tn曲线族规律,冲击功增大对破碎产物中等粗细颗粒的含量影响较为显著,对微小颗粒含量的影响不大。     

中高浓度铝酸钠溶液一段脱硅工艺研究

硅是铝酸钠溶液中最难除去的杂质,若硅含量过高会造成氧化铝产品的损失。本文通过改变脱硅温度、脱硅时间、铝酸钠溶液浓度及脱硅剂用量来确定铝酸钠溶液一段脱硅的最优条件。实验表明最优条件是脱硅温度为100℃,时间为100 min,脱硅剂的用量为27g/ L ,搅拌速度为300 r/ min,铝酸钠溶液浓度从140g/L~200g/L脱硅指数可达1000以上。并通过测定表面张力随脱硅时间、脱硅温度变化,及通过钙硅渣XRD衍射实验,分析了铝酸钠溶液一段脱硅机理。且铝酸钠溶液一段脱硅后能够基本达到铝酸钠溶液二段脱硅的工艺要求。     

煤颗粒分布对油煤浆流变特性的影响

采用神华煤和煤直接液化循环油配制成油煤浆，考察了煤的颗粒大小、颗粒分布以及浓度对煤浆流变特性的影响.试验结果表明：当浓度较低时，煤浆在比较宽的浓度范围内表现为牛顿流体；浓度较高时，表现为具有剪切稀化行为的假塑性流体.利用双峰级配理论，将粗颗粒煤粉加入细颗粒中可降低煤浆体系的黏度.但继续增大粗颗粒在煤粉中的比例，体系的黏度又会增大，而且煤浆的流变性能也发生改变.在试验条件下，粗细颗粒质量百分比为40∶60时体系具有最低的黏度，煤浆性质由同浓度的细颗粒体系的非牛顿流体转变为牛顿流体.因此，改变煤浆体系中煤的颗粒分布可在保持较高浓度时制备出具有较低黏度的油煤浆.     

物料粒度分布对泵送充填膏体性能的影响

构成充填膏体的物料,可划分为粗、中粗、细和超细4个级别.按不同的粒级组成配制出不同浓度的膏体,测出其性能参数,用多元回归分析法定量地表示不同粒径分布对膏体浓度和膏体性能的影响程度,推导出函数关系式,从而作为实际生产中获得最佳膏体配比的指导性原则.     

探究喷雾除尘方式及粉尘粒径分布规律的数值模拟研究

为研究喷雾除尘方式及粉尘粒径分布规律,利用CFD模拟分析除尘器内部粉尘颗粒扩散规律,对其降尘效果进行仿真模拟研究。该设备喷雾所利用的水可循环,无需人工持续供水,且箱体底部增加海绵垫吸收雾滴和粉尘,多余的水经由排水口排出,进水口吸入继续循环工作,环保绿色可持续。结果表明:喷射源设置3处,其中喷射源在①(x=0.3,y=0,z=0.8)、②(x=0,y=0,z=0.8)和③(x=-0.3,y=0,z=0.8)位置处时,风流受到一定阻碍作用,使得前中部粉尘较难继续向除尘器后部扩散,进而形成绕流,致使粉尘颗粒的运动轨迹发生较大偏移,除尘器后半段粉尘浓度偏低,约为0.0008kg/m3;对除尘器出口面设置trap捕捉粉尘颗粒,分析粉尘粒径分布,表明除尘器可以有效降低粉尘浓度,达到理想的除尘效果。     

一种预测半自磨机给料粒度分布的方法

通过对矿山现场的半自磨机粒度分布曲线进行拟合分析,并结合粒度分布函数进行研究,提出了一种利用破碎机紧边排矿口宽度(CSS)和矿石落重参数(DWi)预测半自磨机给料粒度分布的方法,为半自磨机的功耗和产能预测及现场操作提供参考。     

蒸汽相变凝结对PM2.5粒径分布的影响

基于多分散颗粒凝结增长理论,进行不同操作条件（停留时间、饱和度、温度）和PM2.5 特性（粒度、分散度）下相变凝结过程中颗粒粒径分布的研究,分析各参数对颗粒相变凝结增长效果的影响。结果表明：随着颗粒在过饱和蒸汽环境中停留时间的延长,颗粒粒径范围迅速变窄,颗粒由初始条件下多分散分布的微粒转变为单分散分布的粒径较大的含尘液滴;饱和度越大,相变凝结的推动力就越大,颗粒增长更为迅速;相同饱和度下,较高的温度能够促使PM2.5 成长为粒径更大的含尘液滴。研究发现,由于相变凝结后颗粒粒径趋于一致,初始PM2.5 粒径分布（粒度、分散度）对颗粒增长效果影响很小。     

无机盐杂质对铝酸钠溶液晶种分解率的影响

采用对比实验法, 研究了不同类型、不同浓度的无机盐杂质对铝酸钠溶液晶种分解的影响, 并探讨了其影响机理。结果表明, 铝酸钠溶液中氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等杂质的存在对晶种分解会产生不利影响, 当NaCl浓度大于10 g/L、Na₂O_s浓度大于5 g/L、Na₂O_c浓度大于10 g/L时, 均将对铝酸钠溶液晶种分解产生明显的抑制作用。无机盐杂质的存在会影响铝酸钠溶液中氢氧化铝颗粒表面的Zeta电位值, 使Zeta电位变得更负, 不利于氢氧化铝晶体颗粒对铝酸根离子的吸附, 从而对铝酸钠溶液晶种分解产生抑制作用。无机盐杂质使铝酸钠溶液表面张力增大, 也阻碍铝酸根离子在晶体表面的吸附, 对晶种分解产生不利影响。