基于CFD和灰色理論的H2SO4-O2-銅陽極泥三相混合過程仿真及多目標(biāo)評(píng)價(jià).pdf

1、分類號(hào)：密級(jí)：公開UDC：學(xué)號(hào)：6120150153碩士學(xué)位論文2018年05月18日基于基于CFD和灰色理論的和灰色理論的H2SO4O2銅陽極泥三相混合過程仿銅陽極泥三相混合過程仿真及多目標(biāo)真及多目標(biāo)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)SimulationmultiobjectiveevaluationofH2SO4O2copperanodeslimebasedonCFDgreythey學(xué)位類別：___工學(xué)碩士_作者姓名：萬章豪學(xué)科專業(yè)：有色金屬冶金研究方向：冶

2、金過程的計(jì)算機(jī)模擬仿真指導(dǎo)教師：徐志峰教授江西理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要I摘要銅陽極泥富含Cu、Au、Ag、Pt等有價(jià)元素，是提取稀貴金屬的重要原料。立式釜加壓酸浸處理是提取銅陽極泥中有價(jià)金屬的重要工藝。在攪拌浸出過程中，立式釜內(nèi)進(jìn)行著復(fù)雜的氣固（空氣與陽極泥）、固液（陽極泥與H2SO4溶液）、氣液固等多相混合及化學(xué)反應(yīng)過程。由于整個(gè)過程一直處于高壓密閉狀態(tài)，內(nèi)部混合情況難以觀測(cè)界定，不利于優(yōu)化工藝參數(shù)并進(jìn)一步提高浸出率。本文通過計(jì)算流體

3、力學(xué)（CFD）技術(shù)，采用歐拉歐拉多相流模型、標(biāo)準(zhǔn)kε模型和多重參考系模型（MRF）對(duì)釜內(nèi)H2SO4O2銅陽極泥三相攪拌體系進(jìn)行數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)，考察攪拌轉(zhuǎn)速、硫酸濃度、液固比、溫度等工藝條件對(duì)混合效果的影響規(guī)律；引入灰色關(guān)聯(lián)分析方法，以氣含率、湍流動(dòng)能、液相流速、固相運(yùn)動(dòng)速度作為綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，研究各因素對(duì)混合性能的影響程度及主次關(guān)系。所得主要結(jié)論如下：（1）采用Fluent軟件對(duì)立式釜內(nèi)固液兩相攪拌過程進(jìn)行了模擬，基于組分運(yùn)輸模型表征示蹤劑

4、（KCl）濃度的擴(kuò)散情況，計(jì)算混合時(shí)間；并通過等比例縮?。?0：1）的水模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型的可靠性。（2）攪拌轉(zhuǎn)速的增加有利于在雙層攪拌槳兩側(cè)形成強(qiáng)循環(huán)漩渦流區(qū)，促進(jìn)釜內(nèi)H2SO4O2銅陽極泥三相體系混合，使得銅陽極泥顆粒及O2氣泡在立式釜內(nèi)分布更為均勻。H2SO4溶液濃度增加導(dǎo)致溶液粘度增大，液相對(duì)O2氣泡的曳力作用增強(qiáng)，延長了立式釜內(nèi)氣泡停留時(shí)間，提高了氧含率。液固比的變化在一定程度上影響多相間的相互作用，液固比越小，三相混合效果越