新型沉降槽及赤泥沉降性能的研究.pdf

1、氧化鋁生產(chǎn)過程中，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)濟損失。近些年，高效深錐沉降槽在我國應(yīng)用廣泛，但在處理一水鋁石產(chǎn)生的赤泥時存在一些問題。因此，為了強化赤泥的沉降分離，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)計了新型沉降槽。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)根據(jù)相似原理設(shè)計物理模擬實驗裝置，本文改進(jìn)了高效

2、沉降槽，設(shè)計了帶有圓錐形沉降器的沉降槽和旋液分離沉降槽。
　　(2)對不同結(jié)構(gòu)的四種沉降槽，采用PIV技術(shù)測試不同流量下沉降槽內(nèi)部流體流場及固體沉降流場，得到如下規(guī)律:1號和2號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號和4號沉降槽液體在旋液分離器中從右向左旋轉(zhuǎn)運動，到底部轉(zhuǎn)而向上，流量大時會從旋液分離器項部產(chǎn)生溢流，固體從右到左呈螺旋狀向下沉降運動。3號和4號沉降槽的流場好于1號和2號沉降槽。3號沉降槽在流量為1.0

3、m3/h時固體沉降速度流場比較好。對于4號沉降槽適當(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，四個沉降槽槽內(nèi)液體的運動速度及固體的沉降速度均增大。
　　(3)對旋液分離沉降槽進(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測試結(jié)果基本一致，兩種方法得到了較好的相互驗證。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，為保證液體順利從溢

4、流口排出，進(jìn)口流量不能過低。
　　(4)對一水鋁石溶出的赤泥進(jìn)行沉降實驗研究，結(jié)果表明:降低赤泥礦漿的固含可以提高其沉降性能，對赤泥壓縮性能沒有影響。沉降速度隨赤泥礦漿粘度的增大呈明顯的下降趨勢，增大赤泥礦漿粘度會惡化其壓縮性能。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，溫度升高會改善其壓縮性能。
　　(5)考察了四種不同結(jié)構(gòu)的