新型沉降槽及赤泥沉降性能的研究

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1、万方数据分类号UDC作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：学位论文新型沉降槽及赤泥沉降性能的研究王颖刘燕教授东北大学材料与冶金学院硕士学科类别：工学有色金属冶金2014年6月论文答辩日期：2014年6月2014年7月答辩委员会主席：涂赣峰吴文远周凤禄东北大学2014年6月万方数据AThesisinNon-ferrousMetallurgyJIIIUlIilJIBIllllllllIllIllJ0122237Researchonnew-typesettlingtankandsettlingpropertiesofredmudByWangY

2、ingSupervisor：ProfessorLiuYanNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：王籁日期：2Df牛．6．弓护学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘

3、，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年口学位论文作者签名：王集及签字日期：20肿．6．30导师签名：签字日期：分阻ol中每∞岁。固万方数据东北大学硕士学位论文摘要新型沉降槽及赤泥沉降性麓的研究摘要氧化铝生产过程中，由于沉降分离操作上的各种失误，常出现沉降槽“跑浑”及“垮槽”等事故，造成极大的经济损失。近些年，高效深锥沉降槽在我国应用广泛，但在处理一水铝石产生的赤泥时存在一些问题。因此，为了强化赤泥的沉降分离，提高赤泥的沉降速度，改善沉降槽溢流质量和底流

4、的浓稠度，并提高设备的生产效率和降低生产成本，本文在深锥沉降槽的基础上，改进并设计了新型沉降槽。主要研究内容如下：(1)根据相似原理设计物理模拟实验装置，本文改进了高效沉降槽，设计了带有圆锥形沉降器的沉降槽和旋液分离沉降槽。(2)对不同结构的四种沉降槽，采用PIV技术测试不同流量下沉降槽内部流体流场及固体沉降流场，得到如下规律：1号和2号沉降槽的固体随着液体在槽内从右向左然后向下沉降，3号和4号沉降槽液体在旋液分离器中从右向左旋转运动，到底部转而向上，流量大时会从旋液分离器项部产生溢流，固体从右到左呈螺旋状向下沉降运动。3号和4号沉降槽的流场好于1号和2号沉降槽。3号沉降槽在流量为

5、1．0m3／h时固体沉降速度流场比较好。对于4号沉降槽适当增大的流量有利于固体颗粒的沉降，最佳液体流量为2．0m3／h。随着流量的增大，四个沉降槽槽内液体的运动速度及固体的沉降速度均增大。(3)对旋液分离沉降槽进行了速度矢量分布和液相分布的数值模拟，速度矢量分布的数值模拟结果与PIV测试结果基本一致，两种方法得到了较好的相互验证。沉降槽内液相分布数值模拟结果与物理模拟的结果基本一致。采用旋液分离器进行沉降分离时，为保证液体顺利从溢流口排出，进口流量不能过低。(4)对一水铝石溶出的赤泥进行沉降实验研究，结果表明：降低赤泥矿浆的固含可以提高其沉降性能，对赤泥压缩性能没有影响。沉降速度随

6、赤泥矿浆粘度的增大呈明显的下降趋势，增大赤泥矿浆粘度会恶化其压缩性能。赤泥的沉降速度随絮凝剂添加量的增加而先增加后降低，随着絮凝剂加入量的增加，赤泥矿浆的压缩性能先变好后变差。赤泥的沉降速率随温度的升高而增大，温度升高会改善其压缩性能。．Ill。万方数据东北大学硕士学位论文摘要(5)考察了四种不同结构的沉降槽的沉降功能，结果表明：3个新型沉降槽的沉降效果均好于正常高效沉降槽。低粘度时新型3号、4号沉降槽大于1号沉降槽的沉降速度，沉降速度分别提高了87．3％和100％：高粘度时经改进的3号大于1号和4号沉降槽的沉降速度，且沉降速度提高了43．8％。在旋液沉降槽中，絮凝剂的多点加入好于

7、单点加入。关键词：沉降槽；清液层高度；沉降时间；旋液分离器；PIV；液固比．IV．万方数据东北大学硕士学位论文AbstractResearchonnew·-typesettlingtankandsettlingpropertiesofredmud————一AbstractIntheprocessofaluminaproduction，accidentslikemudflowandseffiercollapsingoftenoccurredbecauseofunmeri