浮选柱内不同筛板结构下的气泡运动特性
发布时间：2021-12-29 03:54
旋流-静态微泡浮选柱是我国自主知识产权的大型过程装备,其特有的梯级优化分选结构使其在微细粒矿物分选中表现出明显的优势。该浮选柱柱选段常设有筛板充填用以维持其静态化的分选环境。筛板结构对浮选流场的影响很大,具体的影响规律以及作用机理尚缺乏全面且系统的研究,限制了旋流静态微泡浮选柱浮选效率的提高。本文借助电阻层析成像（ERT）、粒子图像测速（PIV）及高速动态测量等技术,研究了实验室规模不同筛板结构（孔径、厚度、充填位置）对气泡运动特性（气含率、气泡速度、气泡尺寸）的作用规律,揭示了筛板对浮选流场的影响并探讨了筛板充填下的浮选动力学,主要工作及结论如下:借助ERT研究了筛板充填对柱选段气含率的影响。首先,测量了不同循环量和充气量下无充填旋流静态微泡浮选柱柱选段的气含率分布。结果表明:其气含率在径向上的分布呈现柱中心区域高,近壁面区域低的特征;充气量一定时,测量截面的气含率随循环量的增大而降低。随后,在柱选段充填不同结构的筛板（孔径、厚度、充填位置）,研究筛板结构对气含率的作用规律。结果表明:在研究范围内,当开孔率一致时,筛板孔径越大,气含率在径向上的分布越均匀;筛板越厚,对向上弥散的气泡抑...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
旋流-静态微泡浮选柱的结构示意图
常见的充填介质Figure1-2Commonpackedmedia
亟?舾谐〉绲悸史植嫉亩??蛉??图像，提取气含率、流速等信息。其工作原理如图1-3所示，根据不同介质具有不同的电导率，通过判断敏感场内介质的电导率分布，来获得敏感场内的介质分布信息，即：在敏感场的边界施加电流（电压）激励，当敏感场内电导率分布发生变化时，敏感场内的电势分布随之变化，导致敏感场边界上的测量电压（电流）发生相应的变化。也就是说测量电压（电流）的变化情况反映了电导率的变化信息。利用边界上的测量电压，通过一定的图像重建算法，可重建出敏感场内的电导率分布，从而实现可视化测量。图1-3ERT测量系统结构示意图Figure1-3TheschematicdiagramofERTmeasurementsystem由表1-1可知，浮选柱气含率的研究一般借助于压差法和电导探针法，虽然压差法和电导探针法有时也能给出一些较好的实验结果，但压差法只能测量平均气含率，电导探针则会干扰流场，引起误差。电阻层析成像法（ERT）不仅能实时提供被测截面的电导率和气含率图像，而且能在不对流场产生干扰的情况下给出定性和定量信息。然而，由表1-1可知，ERT主要应用于鼓泡塔气含率的研究，很少有文献涉及浮选柱，更不用说旋流-静态微泡浮选柱（FCSMC）了。据作者所知，目前还没有关于ERT用于FCSMC的报道。同时，FCSMC内部流场十分复杂，给ERT在FCSMC中的应用带来了巨大的挑战。
【参考文献】：
期刊论文
[1]颗粒气泡黏附科学——宏观尺度下颗粒气泡黏附研究进展及困境[J]. 邢耀文,桂夏辉,曹亦俊,刘炯天. 煤炭学报. 2019(02)
[2]难浮粗颗粒煤泥在浮选柱柱体轴向的脱附规律[J]. 王天威,彭耀丽,夏文成,谢广元. 煤炭学报. 2018(12)
[3]浮选过程中颗粒-气泡黏附作用机理及研究进展[J]. 王超,孙春宝,寇珏. 工程科学学报. 2018(12)
[4]浮选气泡及其与颗粒作用研究进展[J]. 马利凤,高淑玲,孟令国,刘克爽,周世杰,方萍. 金属矿山. 2017(08)
[5]PIV技术应用于气液两相流的研究现状[J]. 苏莹. 化工设计通讯. 2017(05)
[6]微细粒浮选的微观湍流强化[J]. 曹亦俊,闫小康,王利军,王爱. 矿产保护与利用. 2017(02)
[7]浮选动力学模型研究进展及展望[J]. 朱志波,朱书全,陈慧昀,张珂. 洁净煤技术. 2017(02)
[8]纳米气泡的形成及其对微细粒矿物浮选的影响[J]. 冯其明,周伟光,石晴. 中南大学学报(自然科学版). 2017(01)
[9]浮选动力学模型的应用与发展[J]. 白丽梅,刘忠义,韩跃新,刘杰,马玉新. 矿产保护与利用. 2016(04)
[10]小型浮选柱中气泡运动的PIV测量方法[J]. 许亚军,王爱,闫小康,曹亦俊. 煤炭技术. 2016(08)
博士论文
[1]浮选柱的多流态过程及其分选动力学[D]. 程敢.中国矿业大学（北京） 2014
[2]柱式分选的多流态过程模拟及其流体动力学研究[D]. 闫小康.中国矿业大学 2013
[3]水平充填介质浮选柱的理论与应用研究[D]. 黄光耀.中南大学 2009
硕士论文
[1]浮选体系中颗粒对气泡运动及兼并行为的影响研究[D]. 孟涛.中国矿业大学 2019
[2]浮选柱静态化分选环境筛板充填优化设计[D]. 陈朱应.中国矿业大学 2018
本文编号：3555350
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
旋流-静态微泡浮选柱的结构示意图
常见的充填介质Figure1-2Commonpackedmedia
亟?舾谐〉绲悸史植嫉亩??蛉??图像，提取气含率、流速等信息。其工作原理如图1-3所示，根据不同介质具有不同的电导率，通过判断敏感场内介质的电导率分布，来获得敏感场内的介质分布信息，即：在敏感场的边界施加电流（电压）激励，当敏感场内电导率分布发生变化时，敏感场内的电势分布随之变化，导致敏感场边界上的测量电压（电流）发生相应的变化。也就是说测量电压（电流）的变化情况反映了电导率的变化信息。利用边界上的测量电压，通过一定的图像重建算法，可重建出敏感场内的电导率分布，从而实现可视化测量。图1-3ERT测量系统结构示意图Figure1-3TheschematicdiagramofERTmeasurementsystem由表1-1可知，浮选柱气含率的研究一般借助于压差法和电导探针法，虽然压差法和电导探针法有时也能给出一些较好的实验结果，但压差法只能测量平均气含率，电导探针则会干扰流场，引起误差。电阻层析成像法（ERT）不仅能实时提供被测截面的电导率和气含率图像，而且能在不对流场产生干扰的情况下给出定性和定量信息。然而，由表1-1可知，ERT主要应用于鼓泡塔气含率的研究，很少有文献涉及浮选柱，更不用说旋流-静态微泡浮选柱（FCSMC）了。据作者所知，目前还没有关于ERT用于FCSMC的报道。同时，FCSMC内部流场十分复杂，给ERT在FCSMC中的应用带来了巨大的挑战。
【参考文献】：
期刊论文
[1]颗粒气泡黏附科学——宏观尺度下颗粒气泡黏附研究进展及困境[J]. 邢耀文,桂夏辉,曹亦俊,刘炯天. 煤炭学报. 2019(02)
[2]难浮粗颗粒煤泥在浮选柱柱体轴向的脱附规律[J]. 王天威,彭耀丽,夏文成,谢广元. 煤炭学报. 2018(12)
[3]浮选过程中颗粒-气泡黏附作用机理及研究进展[J]. 王超,孙春宝,寇珏. 工程科学学报. 2018(12)
[4]浮选气泡及其与颗粒作用研究进展[J]. 马利凤,高淑玲,孟令国,刘克爽,周世杰,方萍. 金属矿山. 2017(08)
[5]PIV技术应用于气液两相流的研究现状[J]. 苏莹. 化工设计通讯. 2017(05)
[6]微细粒浮选的微观湍流强化[J]. 曹亦俊,闫小康,王利军,王爱. 矿产保护与利用. 2017(02)
[7]浮选动力学模型研究进展及展望[J]. 朱志波,朱书全,陈慧昀,张珂. 洁净煤技术. 2017(02)
[8]纳米气泡的形成及其对微细粒矿物浮选的影响[J]. 冯其明,周伟光,石晴. 中南大学学报(自然科学版). 2017(01)
[9]浮选动力学模型的应用与发展[J]. 白丽梅,刘忠义,韩跃新,刘杰,马玉新. 矿产保护与利用. 2016(04)
[10]小型浮选柱中气泡运动的PIV测量方法[J]. 许亚军,王爱,闫小康,曹亦俊. 煤炭技术. 2016(08)
博士论文
[1]浮选柱的多流态过程及其分选动力学[D]. 程敢.中国矿业大学（北京） 2014
[2]柱式分选的多流态过程模拟及其流体动力学研究[D]. 闫小康.中国矿业大学 2013
[3]水平充填介质浮选柱的理论与应用研究[D]. 黄光耀.中南大学 2009
硕士论文
[1]浮选体系中颗粒对气泡运动及兼并行为的影响研究[D]. 孟涛.中国矿业大学 2019
[2]浮选柱静态化分选环境筛板充填优化设计[D]. 陈朱应.中国矿业大学 2018
本文编号：3555350
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