基于耗散結(jié)構(gòu)理論的浮選柱分選優(yōu)勢(shì)分析_第1頁(yè)
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1、基于耗散結(jié)構(gòu)理論的旋流靜態(tài)微泡浮選柱分選優(yōu)勢(shì)分析基于耗散結(jié)構(gòu)理論的旋流靜態(tài)微泡浮選柱分選優(yōu)勢(shì)分析摘要:摘要:利用耗散結(jié)構(gòu)理論分析了浮選柱設(shè)備下礦物浮選的動(dòng)力學(xué)特征,結(jié)果表明,使用旋流靜態(tài)微泡浮選柱比浮選機(jī)更有利于形成耗散結(jié)構(gòu),從而有利于提高礦物回收率。通過(guò)鎢粗選的應(yīng)用實(shí)例證明,使用旋流靜態(tài)微泡浮選柱比浮選機(jī)精礦品位提高了2.72個(gè)百分點(diǎn),回收率比浮選機(jī)提高0.4個(gè)百分點(diǎn),同時(shí)降低了電耗和硫酸鋁、GYR藥劑的用量。關(guān)鍵詞:關(guān)鍵詞:耗散結(jié)構(gòu)

2、浮選柱熵TheAdvantageAnalysisoftheCycloneStaticMicrobubbleFlotationColumninthebaseofDissipativeStructureTheyAbstract:Theacteristicsofthedynamicsystemsinmineralfloatingprocesswereanalyzedusingadissipativestructurethey.Theresul

3、tsshowedthesystemfmedadissipativestructureeasilyintheflotationcolumn.meusingtheflotationcolumnrecoveredmethanusingtheflotationmachine.Fexamplethecyclonestaticmicrobubbleflotationcolumnwasappliedintheroughflotationthesche

4、elite.Theconcentrategradeoftheflotationcolumnwasincreasedby2.72%therecoverywasincreasedby0.4%thanthatoftheflotationmachine.InthesametimethepowerconsumptionthedosageofAluminumsulfateGRYwasreduced.eywds:dissipativestructur

5、eflotationcolumnentropy1.1.前言前言1969年,布魯塞爾學(xué)派領(lǐng)導(dǎo)人比利時(shí)的普利高津教授經(jīng)多年的研究后發(fā)現(xiàn),在一個(gè)遠(yuǎn)離平衡的開放系統(tǒng)中(無(wú)論是力學(xué)的、物理的、化學(xué)的、生物的系統(tǒng)),如果外界條件變化達(dá)到某一特定閾值時(shí),系統(tǒng)內(nèi)部的量變可能引起質(zhì)變,系統(tǒng)通過(guò)不斷與外界交換能量和分子后,會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生一種自組織現(xiàn)象,組成系統(tǒng)的各子系統(tǒng)會(huì)形成一種互相協(xié)調(diào)的作用,從而可能從原來(lái)的無(wú)序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N在時(shí)間、空間或功能上有序的結(jié)構(gòu),

6、這種非平衡下的新的有序結(jié)構(gòu),普利高津等人把它稱為耗散結(jié)構(gòu)。這就是有名的耗散結(jié)構(gòu)理論[1]。根據(jù)耗散結(jié)構(gòu)理論,事物的發(fā)展過(guò)程是一個(gè)不斷形成新的耗散結(jié)構(gòu)的過(guò)程。耗散結(jié)構(gòu)形成必需的內(nèi)外條件為[2]:1)系統(tǒng)必須開放,與外界進(jìn)行物質(zhì)、能量交換以引人負(fù)熵流;2)內(nèi)部各元素之間存在非線性協(xié)同作用和相干效應(yīng);3)系統(tǒng)存在漲落,在外界參量控制下達(dá)到某一臨界值,使系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡態(tài),形成新的耗散結(jié)構(gòu)。2.2.礦物浮選過(guò)程及其耗散結(jié)構(gòu)分析礦物浮選過(guò)程及其耗散結(jié)

7、構(gòu)分析2.1礦物浮選過(guò)程泡沫浮選是礦物加工方面發(fā)展歷史悠久、分選效率高、應(yīng)用范圍最廣的重要方法,但泡沫浮選過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程,影響因素是多方面的,諸如原料的礦物組成、化學(xué)組成、粒度組成、藥劑制度、浮選機(jī)的工作特性、浮選過(guò)程的操作因素等。因此模擬一個(gè)浮選過(guò)程非常復(fù)雜。浮選模型的研究雖(2)dtsddtsddtdsei??當(dāng)時(shí),礦漿系統(tǒng)處于定態(tài);當(dāng)時(shí),礦漿系統(tǒng)處于浮選狀0?dtds0?dtds態(tài)。在礦漿系統(tǒng)中,由于礦漿處于湍流狀態(tài)

8、,系統(tǒng)的混亂度增大,為正值,sdi浮選藥劑和空氣的不斷輸人,即系統(tǒng)從環(huán)境吸人負(fù)熵流()抵消了內(nèi)部的熵sde增加,同時(shí)由于懸浮礦粒與浮選藥劑作用,吸附作用的產(chǎn)生使得系統(tǒng)的熵進(jìn)一步降低,有序度不斷提高,最后穩(wěn)定在比平衡態(tài)的熵總值更低的新的有序狀態(tài),形成耗散結(jié)構(gòu)。在熱力學(xué)中,稱為熵產(chǎn)率,并記為:dtds,(3)Jxdtsdpi???式中:J為廣義流;x為廣義力??傻渺禺a(chǎn)率的變化率為:,(4)dtpddtpddtdpjx??式中:第1項(xiàng)與廣義力

9、的變化有關(guān),第2項(xiàng)與廣義流的變化有關(guān)。在浮選過(guò)程中,礦粒與氣泡的黏著被看做是最基本行為,在碰撞過(guò)程中,礦粒與氣泡的間距逐漸減小,當(dāng)間距達(dá)到100nm左右時(shí),各種表面力開始發(fā)生作用。在浮選過(guò)程中,主要的表面力是分子力、雙電層作用力、疏水作用力及溶劑化膜作用力。在定態(tài)附近,可將J,S,p展成Tayl級(jí)數(shù)[56],(5)??????JJJJ2021??(6)??????SSSS2021????????PPPP2021??(7)利用局域平衡假設(shè)

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