电磁周期式高梯度磁选机分选流场特性研究

摘要

我国高岭土矿产资源面临着优质资源日益枯竭，同时杂质含量高、理化性质复杂的资源开发利用存在成本高、环境污染严重等问题。磁选法在当前高岭土提质降杂工艺中具有工艺简单、成本低、无污染等优点，而电磁周期式高梯度磁选机作为磁选法加工高岭土矿的核心装备，其可靠性、稳定性和经济性直接决定着绿色工艺在高岭土提质降杂工业的推广应用。但国产电磁周期式高梯度磁选机在工业化应用中仍存在一系列问题，因此，开展电磁周期式高梯度磁选机分选流场特性研究对查找问题根源、优化设备性能具有重要指导意义。
　　针对电磁周期式高梯度磁选机分选流场特性分别开展了高岭土矿浆悬浮液性质分析、钢毛聚磁介质堆阻尼特性、实验室型电磁周期式高梯度磁选机分选流场仿真试验、影响分选流场分布特性的各因素分析及流场分布影响介质堆捕集弱磁性微粒的试验等研究内容。
　　分选流场仿真试验研究及各影响因素分析：①矿浆悬浮液在聚磁介质堆中以轴向渗流为主，径向扩散为辅。②分选流场具有良好的对称性。③根据径向分速度的分布情况将介质堆从进料端至出料端划分为扩散区、过渡区、分选区、过渡区、聚集区。扩散区、聚集区径向分速度大，其中部与边缘渗流速度差异显著，中部渗流速度大、矿浆流量大，边缘渗流速度小、仅少量矿浆通过。过渡区径向分速度相对较小，中部区域与边缘区域渗流速度差异逐渐减小。分选区径向分速度几乎可以忽略，各区域基本保持在表观渗流速度。④各结构因素与操作因素对分选流场分布具有较大的影响作用，其中分别以分选罐的突扩、突缩比，矿浆的表观渗流速度最为显著，大突扩比及高表观渗流速度均不利于矿浆在介质堆中的均匀分布。
　　介质堆捕集弱磁性微粒的试验验证了介质堆各区域矿浆渗流的流场分布规律，同时说明不同的渗流场对介质堆捕集弱磁性微粒具有显著的影响作用。分选罐突扩、突缩结构造成扩散区介质层捕集能力弱、集聚区易发生固体颗粒沉积现象。高表观渗流速度条件下介质堆有效捕集区域空间减小，且捕集能力下降。
　　本文图54幅，表1个，参考文献65篇。

目录

声明

第一章 文献综述

1.1 课题研究背景

1.2 电磁周期式高梯度磁选机的研究现状

1.3 多孔介质概述及渗流理论简介

1.4论文研究的目的、意义与主要内容

第二章 高岭土矿浆性质研究

2.1 矿浆分散系均匀性研究

2.2 矿浆悬浮液流变特性研究

2.3 矿浆悬浮液密度特性研究

2.4 小结

第三章 钢毛介质堆阻尼特性研究

3.1 试验研究的理论基础

3.2 试验装置及注意事项

3.3 填充率对介质堆阻尼特性影响分析

3.4 介质型号对介质堆阻尼特性影响分析

3.5 介质堆对矿浆渗流的阻尼特性研究

3.6 小结

第四章 介质堆的渗流仿真与流场分析

4.1 FLUENT简介

4.2 介质堆各向同性与异性性质分析

4.3 介质堆中渗流流场分析

4.4 小结

第五章 渗流场对介质堆捕集弱磁性微粒的影响研究

5.1 分析研究方案

5.2 试验条件探索

5.3 渗流场对介质堆捕集弱磁性微粒的影响分析

5.4 小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

攻读硕士期间主要研究成果

致谢