浮选体系中气泡运动特性研究进展

在浮选体系中,气泡的运动特性直接影响着矿物浮选的选别效果,因此,研究气泡的运动特性,对于优化浮选工艺与改善浮选效果有着重要意义。本文首先简述了浮选中常见的气泡生成方式,主要有机械搅拌发泡、气泡发生器发泡、电解发泡及超声波发泡四种方式;气泡参数中介绍了气泡形态特征参数、运动特征参数和分布特征参数的含义和计算公式;然后重点阐述了浮选中起泡剂、捕收剂、抑制剂、浮选机叶轮参数、浮选柱气泡发生器及充气量对气泡参数的影响;归纳了纳米气泡在微细粒矿物浮选中的应用;最后指出,完善气泡测量方法、侧重于气泡在实际浮选环境中的运动特性研究以及研发新型纳米气泡生成设备将是未来的发展方向。     

浮选微泡调控及其作用机制的研究进展

气泡作为浮选过程的载体,其特征对浮选效率有显著影响,气泡特征调控是强化浮选过程的有效手段,近年来,微泡浮选引起广泛的关注。本文从微泡生成、气泡特征调控及矿化机制等方面总结了微泡浮选的研究进展。介绍了射流发泡、微孔介质发泡、溶气发泡、超声发泡和电解发泡的发泡原理及应用。从表面活性剂、电解质和能量输入角度分析了微泡直径的调控机制,并基于气泡形态和上升速度方面探讨了微泡运动特性的调控机制;从颗粒与气泡的碰撞、粘附和脱附过程角度全面分析了微泡与颗粒的作用机理。最后对浮选微泡调控及其作用机制的未来发展趋势进行展望。      

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。     

细粒浮选的进展—微泡浮选

细粒物料常规浮选困难的原因是颗粒与气泡的碰撞概率低。流体动力学研究结果表明,降低气泡直径可改善浮选结果。近年已有多种具有微泡发生器的浮选柱相继问世。尽管浮选柱在工业上得到了成功的应用,但仍存在有放大和气泡发生器的维护问题。本文论述了微泡浮选的理论基础,同时还讨论了浮选柱的放大问题。     

射流浮选柱内纵向气泡均匀性的试验研究

在实验室射流浮选柱上进行了纵向气泡分布规律影响因素的试验.利用自制充气量测试仪测定浮选槽内不同深度的充气量,以样本均值和样本变异系数为指标,研究了射流器给料压力、喉管直径、喷嘴直径对浮选槽内充气量及纵向气泡分布均匀性的影响.结果表明：在试验范围内,压力越高,喉管越细,浮选槽内充气量越大,纵向气泡均匀性越好;当压力一定时,大喷嘴气泡均匀性明显好于小喷嘴.通过流体力学初步分析,解释了基本试验现象.     

“旋流”对浮选柱气含率及气泡尺寸的影响

为研究"旋流"对浮选柱气含率及气泡尺寸的影响,通过改变中矿循环量及进气量等操作参数,以空气-水两相体系为对象,利用体积法和摄像法,对径向进气、切向进气及切向倒锥加强旋流结构进气等3种结构的浮选柱内的平均气含率及气泡尺寸的分布情况进行了试验。结果表明:无论是否采用旋流结构,浮选柱内的平均气含率均随表观气速的增大而增大,随循环压力的增大而增大,随中矿循环量的减小而增加。旋流结构的存在会使浮选柱对操作条件的变化更敏感,压力等操作条件的变化会引起气含率的显著波动。与无旋结构相比,有旋结构的变工况适应性较差;"旋流"作用显著影响浮选柱内气泡尺寸的分布:一方面能增加浮选柱内微小气泡(0.1~2 mm)的数量,微小气泡占比较无旋结构平均高出约20个百分点;另一方面也会造成气泡聚并,生成大尺度的帽状气泡,聚并效应随充气量的增大而增强。大气泡的脉动、破碎会加剧静态分选区的湍流程度,不利于粗颗粒矿物的静态分选。     

流态化浮选气泡直径对粗粒中煤分选效果的影响研究

流态化浮选为结合重选与浮选特点的新兴粗粒分选技术,其在传统的流态化干扰床分选中引入微泡以增大煤与矸石颗粒之间的密度差异,可有效提高粗粒煤的分选效率。气泡直径是影响分选效果的关键因素之一,通过改变气泡发生器结构以产生2种不同尺径分布的气泡群,探究气泡直径对不同粒级粗粒煤炭的分选影响。结果表明:随着中煤入料粒级的增大,流态化浮选的精煤产率和回收率逐渐减小;在不同粒度级入料条件下,减小气泡尺度有利于中间粒度级煤炭颗粒的流态化浮选回收;流态化浮选后的精尾煤粒度出现分级现象,而气泡尺度减小可有效减小粗粒度级精尾煤的分级程度。     

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。     

微泡浮选中电解质对电解微泡量的影响

电解微泡浮选是提升微细粒矿物浮选效率的有效方法之一,采用具有代表性的无机金属盐类和起泡剂进行电解试验,探索不同电解质种类、浓度及起泡剂用量对电解微泡量和电能消耗影响效果分析。试验结果表明:Na₂SO₄由于其强酸强碱盐性质,使得电解液中产生大量自由离子,有效提高了电解充气量和电能消耗量,该电解质的最佳使用浓度为2.00~3.00 g/L,而起泡剂的使用不会对电解充气量和电能消耗产生明显影响,但由于其气泡兼并和延长矿化气泡的上升速度,使单位时间内收集的电解微泡量减少。      

铝电极电浮选阴极的气泡特征及其影响因素研究

在自制的分极式电浮选柱式反应器中研究了铝电极作用下阴极浮选柱中气泡特征及其影响因素,以期为电浮选的应用提供理论基础和数据支撑。考察了溶液pH值、电压强度及电极反应时间对气泡尺寸和气泡浓度的影响,探索了气泡上浮速率与气泡尺寸的关系。结果表明,电浮选阴极可获得直径小于100 μm的氢气泡。溶液pH值、电压强度和电极反应时间对氢气泡尺寸和气泡浓度影响显著,且这种影响主要源于其对电极反应速率的影响。电极反应速率决定了气泡脱离电极板的时间以及单位时间的气泡生成量。电极反应速率越快,气泡的尺寸越小,浓度越高,上升速度越低。      

混联二自由度机械臂的运动学研究

提出了一种混联机械臂,该机械臂是串并联混合机构,具有串联机构工作空间大和并联机构承载能力高的优点,可以实现较大活动空间内对重物的搬运仓储。对该机械臂进行了自由度分析,得到该机械臂的自由度为2,具有平面内的一个移动和一个转动自由度。基于几何解析法分析了该机构的运动学正反解,并且给出了5组正反解分析数值算例,验证了正反解分析的正确性。     

煤中镜质组反射率的测定

介绍了煤中镜质组反射率的测定原理及在测定过程中应注重的问题,从镜质组富集程度的差异性、样品处理、镜质组颗粒鉴别、测试条件和技术方法等方面探讨了其反射率测定的影响因素,并概括论述了煤中镜质组反射率在生产实践中的确定煤级、指导炼焦配煤等实际应用。     

某高速公路岩石单轴抗压强度结果的不确定度评定

依据JTG E41—2005《公路工程岩石试验规程》,结合工程项目实例,对岩石单轴抗压强度进行了试验,对试验结果采用JJF 1059—2012《测量不确定度评定与表示》进行分析与评定,了解测试中造成误差的因素,结果显示影响该项目单轴抗压强度试验的主要因素来源于样品的不均匀性和压力试验机的测量。     

磨机筒体螺栓孔漏料问题分析

对球（棒）磨机筒体衬板螺栓孔漏料、螺栓易松动及断裂原因进行了深入分析,找出了问题的根本所在,提出了处理措施,并给出了全新的结构方案。     

复杂管类零件空间尺寸加工误差分析

介绍某柴油机排气过渡管的加工工艺,分析空间尺寸较多的复杂管类零件的加工工艺及角度误差对空间尺寸的影响。通过角度在公差范围内的微量调整,解决了排气过渡管由于毛坯铸造及加工时找正存在的误差而造成气口处壁厚不均的问题。     

矿柱流变对采空区顶板稳定性的影响

为研究岩石流变特性对采空区长期稳定的影响,基于Reissner厚板和流变力学理论构建了矿柱-顶板流变力学模型,并推导出顶板沉降位移关于流变时间的关系式;依据不同边界条件将顶板破坏过程划分为固支、固支-简支、简支和内部破坏四个阶段。研究结果表明:所建立的流变力学模型可用于对采空区稳定时间的预测,并为采空区及时处理提供参考。     

影响横轴式掘进机截割机构振动特性的因素分析

在横轴式掘进机截割机构横向截割的刚体动力学模型基础上,利用计算机模拟方法获得其在不同参数下的振动特性曲线,并分析了截割头质量、悬臂质量、液压系统刚度及阻尼变化对掘进机截割机构振动特性的影响,为研究横轴式掘进机的振动特性,改进机器设计创造了条件.     

煤矿提升机齿轮箱振动分析

提升机作为煤矿中的重要设备,其故障率对于煤炭的安全高效生产有着极为重要的作用。在详细分析了煤矿提升机工作环境和工作特性的基础上,建立了提升机齿轮箱振动的数学模型,分析了速度和载荷变化情况下的提升机齿轮箱振动的特点,分析了变工况条件下齿轮箱故障信号的分布特征,为变工况条件下提升机齿轮箱的故障诊断提供了一定的理论基础。