新型沉降槽及赤泥沉降性能的研究.pdf

1、氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中，由于沉降分離操作上的各種失誤，常出現(xiàn)沉降槽“跑渾”及“垮槽”等事故，造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。近些年，高效深錐沉降槽在我國(guó)應(yīng)用廣泛，但在處理一水鋁石產(chǎn)生的赤泥時(shí)存在一些問(wèn)題。因此，為了強(qiáng)化赤泥的沉降分離，提高赤泥的沉降速度，改善沉降槽溢流質(zhì)量和底流的濃稠度，并提高設(shè)備的生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本，本文在深錐沉降槽的基礎(chǔ)上，改進(jìn)并設(shè)計(jì)了新型沉降槽。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)根據(jù)相似原理設(shè)計(jì)物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，本文改進(jìn)了高效

2、沉降槽，設(shè)計(jì)了帶有圓錐形沉降器的沉降槽和旋液分離沉降槽。
　　(2)對(duì)不同結(jié)構(gòu)的四種沉降槽，采用PIV技術(shù)測(cè)試不同流量下沉降槽內(nèi)部流體流場(chǎng)及固體沉降流場(chǎng)，得到如下規(guī)律:1號(hào)和2號(hào)沉降槽的固體隨著液體在槽內(nèi)從右向左然后向下沉降，3號(hào)和4號(hào)沉降槽液體在旋液分離器中從右向左旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，到底部轉(zhuǎn)而向上，流量大時(shí)會(huì)從旋液分離器項(xiàng)部產(chǎn)生溢流，固體從右到左呈螺旋狀向下沉降運(yùn)動(dòng)。3號(hào)和4號(hào)沉降槽的流場(chǎng)好于1號(hào)和2號(hào)沉降槽。3號(hào)沉降槽在流量為1.0

3、m3/h時(shí)固體沉降速度流場(chǎng)比較好。對(duì)于4號(hào)沉降槽適當(dāng)增大的流量有利于固體顆粒的沉降，最佳液體流量為2.0m3/h。隨著流量的增大，四個(gè)沉降槽槽內(nèi)液體的運(yùn)動(dòng)速度及固體的沉降速度均增大。
　　(3)對(duì)旋液分離沉降槽進(jìn)行了速度矢量分布和液相分布的數(shù)值模擬，速度矢量分布的數(shù)值模擬結(jié)果與PIV測(cè)試結(jié)果基本一致，兩種方法得到了較好的相互驗(yàn)證。沉降槽內(nèi)液相分布數(shù)值模擬結(jié)果與物理模擬的結(jié)果基本一致。采用旋液分離器進(jìn)行沉降分離時(shí)，為保證液體順利從溢

4、流口排出，進(jìn)口流量不能過(guò)低。
　　(4)對(duì)一水鋁石溶出的赤泥進(jìn)行沉降實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明:降低赤泥礦漿的固含可以提高其沉降性能，對(duì)赤泥壓縮性能沒(méi)有影響。沉降速度隨赤泥礦漿粘度的增大呈明顯的下降趨勢(shì)，增大赤泥礦漿粘度會(huì)惡化其壓縮性能。赤泥的沉降速度隨絮凝劑添加量的增加而先增加后降低，隨著絮凝劑加入量的增加，赤泥礦漿的壓縮性能先變好后變差。赤泥的沉降速率隨溫度的升高而增大，溫度升高會(huì)改善其壓縮性能。
　　(5)考察了四種不同結(jié)構(gòu)的