壓濾CFD模型及脫水過程的優(yōu)化研究.pdf

1、選礦精礦的過濾脫水是選礦廠的一個十分重要的環(huán)節(jié)。以往，選礦廠主要采用真空過濾方法進(jìn)行礦物的過濾。但隨著復(fù)雜難選和低品位礦物越來越多，選礦精礦變得越來越細(xì)而黏，真空過濾機(jī)由于受到大氣壓的限制往往難以處理細(xì)而黏的物料。而壓濾機(jī)由于可以提供數(shù)倍于大氣壓的過濾推動力，能夠很好地勝任細(xì)而黏物料的過濾，所以，近年來壓濾機(jī)被越來越廣泛地應(yīng)用在選礦精礦中的過濾。
　　壓濾機(jī)的脫水過程一般包括“進(jìn)漿成餅、壓榨和風(fēng)干”三個過程。濾板進(jìn)料方式的不同直接

2、影響到進(jìn)漿成餅過程的效率和對濾板的磨損程度等，而壓濾機(jī)的進(jìn)料方式一般有上部進(jìn)料、下部進(jìn)料和中部進(jìn)料三種。本文利用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）原理，通過建立不同進(jìn)料方式的壓濾 CFD建模，對三種進(jìn)料方式進(jìn)行了仿真研究，發(fā)現(xiàn)上部進(jìn)料方式更利于形成均勻?yàn)V餅，濾布更不容易磨損，且濾板受壓更為均勻，成餅速率最高。在此基礎(chǔ)上，本文還利用建立的上部進(jìn)料方式（單面過濾）的CFD模型對壓濾的成餅過程進(jìn)行了仿真研究，研究得出每種礦物的壓濾脫水存在一個最佳的濾餅厚

3、度，當(dāng)壓濾機(jī)的濾餅厚度控制在此濾餅厚度時，壓濾機(jī)的單位時間處理量可以達(dá)到最大，作業(yè)效率最高，壓濾機(jī)脫水工作運(yùn)行在最優(yōu)狀態(tài)。除此外，本文還對“壓榨、風(fēng)干及進(jìn)漿工藝”等三個因素對脫水效率的影響進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，提出進(jìn)漿過濾成餅時，提供的進(jìn)漿壓力應(yīng)從低壓逐漸升至高壓，同時存在一個合理的壓榨時間和風(fēng)干時間。
　　在以上研究的基礎(chǔ)上，通過利用北京礦冶研究總院與云南省云天化集團(tuán)海口磷礦在該礦選礦廠建立的工業(yè)壓濾試驗(yàn)系統(tǒng)，進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證研究，

4、通過采集工業(yè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，分析結(jié)果驗(yàn)證了最佳濾餅厚度的存在，并獲得了該系統(tǒng)的最佳濾餅厚度的數(shù)值。此外還對壓榨時間和風(fēng)干時間的合理數(shù)值進(jìn)行了試驗(yàn)研究。
　　在以上研究的基礎(chǔ)上，本文還提出了使壓濾機(jī)工作在最佳濾餅厚度的幾種工業(yè)控制實(shí)現(xiàn)方案。如：壓力控制法、時間控制法、流量控制法等。并對不同進(jìn)料方式、壓榨時間、風(fēng)干時間和進(jìn)漿工藝的優(yōu)化結(jié)果在工業(yè)壓濾中的應(yīng)用，提出了一些建議和優(yōu)化方案。
　　總之，本文通過研究建立壓濾成