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評價.pdf

1、分類號：密級：公開UDC：學號：6120150153碩士學位論文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真及多目標評價評價SimulationmultiobjectiveevaluationofH2SO4O2copperanodeslimebasedonCFDgreythey學位類別：___工學碩士_作者姓名：萬章豪學科專業(yè)：有色金屬冶金研究方向：冶

2、金過程的計算機模擬仿真指導教師：徐志峰教授江西理工大學碩士學位論文摘要I摘要銅陽極泥富含Cu、Au、Ag、Pt等有價元素，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金屬的重要工藝。在攪拌浸出過程中，立式釜內進行著復雜的氣固（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反應過程。由于整個過程一直處于高壓密閉狀態(tài)，內部混合情況難以觀測界定，不利于優(yōu)化工藝參數(shù)并進一步提高浸出率。本文通過計算流體

3、力學（CFD）技術，采用歐拉歐拉多相流模型、標準kε模型和多重參考系模型（MRF）對釜內H2SO4O2銅陽極泥三相攪拌體系進行數(shù)值仿真實驗，考察攪拌轉速、硫酸濃度、液固比、溫度等工藝條件對混合效果的影響規(guī)律；引入灰色關聯(lián)分析方法，以氣含率、湍流動能、液相流速、固相運動速度作為綜合評價指標，研究各因素對混合性能的影響程度及主次關系。所得主要結論如下：（1）采用Fluent軟件對立式釜內固液兩相攪拌過程進行了模擬，基于組分運輸模型表征示蹤劑

4、（KCl）濃度的擴散情況，計算混合時間；并通過等比例縮?。?0：1）的水模型實驗驗證了模型的可靠性。（2）攪拌轉速的增加有利于在雙層攪拌槳兩側形成強循環(huán)漩渦流區(qū)，促進釜內H2SO4O2銅陽極泥三相體系混合，使得銅陽極泥顆粒及O2氣泡在立式釜內分布更為均勻。H2SO4溶液濃度增加導致溶液粘度增大，液相對O2氣泡的曳力作用增強，延長了立式釜內氣泡停留時間，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