高灰细泥煤泥水沉降实验研究

针对鑫龙煤业公司选煤厂煤泥水难处理的问题,采用X射线衍射和筛分试验对该煤泥水进行了性质分析,并通过沉降试验对其絮凝沉降问题进行了分析研究,探讨煤泥水性质和药剂添加对沉降特性的影响机制,为工业处理方法提供参考。实验结果表明:该煤泥水浓度高,粒度细,粘土矿物含量高,负电性强,这些特点决定了其难沉降性。需采用先加凝聚剂后加絮凝剂的混凝沉降,凝聚剂和絮凝剂的用量需要实验确定,生产实践中可以考虑两段浓缩,以降低溢流水浓度及节约药剂。

基于新型磁化助凝剂的超细泥化全尾砂动态絮凝沉降实验（英文）

为解决司家营铁矿超大规模超细泥化全尾砂浆体沉降速度慢、溢流水浑浊、絮凝剂单耗高等问题,基于新型磁化助凝剂,进行了室内超细泥化全尾砂动态絮凝沉降实验。为获得各影响因子(磁场强度、助凝剂单耗、絮凝剂单耗和供料速度)作用下最小的溢流水浊度,基于响应面分析法,进行了四因素五水平的中心组合实验设计。采用电位分析和电镜扫描等方法分析了助凝剂和絮凝剂的协同作用机理。结果表明:在磁场强度为0.3 T,助凝剂单耗为200 mL/t,絮凝剂单耗为30 g/t,供料速度为0.6 t/(m^2·h)时,絮凝剂单耗、溢流水浊度和含固量分别降低约50%、90%和80%;深锥单位面积处理能力、充填和干排效率分别提升约20%、17%和13%。新型磁化絮凝剂经济环保,在实现司家营铁矿7000万吨超细全尾砂浆体安全高效处置的基础上,可节约经济成本5300万元,在国内外矿山具有巨大的推广应用价值。

长试管静置沉降实验结果对湖盆细粒沉积纹层成因的启示

沉积结构与沉积构造的研究是目前细粒沉积学中的重要内容。同时,富有机质泥/页岩的纹层成因也一直是困扰人们的难题。影响湖盆细粒沉积物纹层形成的因素很多,其中盐度、有机质含量是非常重要的因素,尤其是油页岩在淡水与咸水环境均可发育,其纹层的形成与水体盐度有何关系需要深入探讨。通过长试管静置实验,模拟并观察在静水条件下,黏土矿物、富有机质泥质沉积物在淡水、微咸水及咸水3种湖盆水体环境中的沉降过程与沉降速率,通过实验观察绘制沉降过程曲线并计算沉降速率。研究表明:在淡水中富有机质泥的沉降速率明显高于黏土矿物的沉降速率;而在微咸水与咸水中,黏土矿物的沉降速率明显比富有机质泥要高;同时,2种类型的细粒沉积物在3类水体环境中各自的沉降速率也存在不同的规律。通过分析实验结果,指出在不同水介质条件下,絮凝作用类型的差异与浮力作用的影响是造成细粒沉积速率差异的主要原因。而有机质、黏土矿物及水体盐度共同控制细粒沉积物的沉降速率,一旦这些条件发生变化,那么就容易形成类似或不同的纹层,尤其是有机质丰度与盐度变化时,更容易形成不同成分的纹层。因此,油页岩的形成除需要相对安静水体环境外,还与有机质丰度、黏土矿物含量、絮凝过程及水体盐度变化的综合响应有关,而并非单独与水体盐度相关。另外,受沉积作用影响,湖盆不同区域的细粒沉积构造类型有差异。

煤泥水沉降实验研究

针对某选煤厂煤泥水难以自然沉降的问题,从煤泥水本身的矿物组成出发,探讨了絮凝的机理,通过理论分析和实验研究,选用了3种凝聚剂和3种絮凝剂对煤泥水进行絮凝沉降实验,研究出最佳的凝聚剂和絮凝剂以及最佳药剂配比,加速了煤泥水的沉降,实现了洗水闭路循环。

立式砂仓全尾砂絮凝沉降实验研究

某矿为了解决全尾砂在立式砂仓内快速浓缩沉降、连续放砂、连续充填的技术难题,进行立式砂仓全尾砂絮凝沉降试验研究加以优化选择。从絮凝剂选型、絮凝剂添加比例和最佳供砂浓度等3个方面开展研究,对比了全尾砂沉降面高度随时间的变化关系,测定不同供砂浓度与沉降速度及极限浓度的相互关系。结果表明:全尾砂的质量浓度过低或过高均不能均衡沉降速度和沉降浓度的差距,在供砂浓度为15%时,添加500万分子量的阴离子聚丙烯酰胺(APAM)添加比例为5g/t,全尾砂沉降速度可达686.89cm/h,可实现矿山实现动态沉降、连续放砂要求。

基于絮凝沉降实验的膏体充填参数优化

为解决拜什塔木铜矿因尾砂含泥量高而导致的沉降脱水效果差及膏体输送阻力大等问题,基于絮凝沉降实验确定了适用于该矿的全尾砂膏体充填参数。首先,利用拜什塔木铜矿全尾砂与不同絮凝剂开展了尾砂絮凝实验,优选了最为适合该矿的絮凝剂;然后,根据选定的絮凝剂开展了不同单耗条件下的尾砂沉降规律研究;最后,基于确定的最佳絮凝剂单耗,采用自制的深锥实验装置开展了室内动态沉降与压密取样实验。研究结果表明:絮凝剂可以明显提高全尾砂沉降效果,以沉降速度为判据,Magnafloc5250絮凝剂的絮凝效果最优,且在该絮凝剂掺量为25g·t^(-1)时其技术经济效益最佳;从动态压密、底流取样两个角度对底流浓度进行了研究,确定浓密机最佳底流浓度为70%~71%。

基于沉降实验的微塑料静水沉降公式拟合

为了探究微塑料在水环境中的运移机制,采用对照实验方法,从微塑料的物理形状、粒径、密度及水体盐度4个方面研究了各因素对微塑料在静水条件下沉降速率的影响。选取了常用的泥沙颗粒沉降公式对微塑料的沉降规律进行拟合。结果表明,物理形状对其沉降影响较大,颗粒状微塑料的沉降速率要远大于其他形状的微塑料,且沉降速率会随着粒径与密度的增大而增大;在各类沉降公式中,沙玉清与武水公式能较好地拟合微塑料的沉降规律。

表面活性剂对无烟煤润湿影响实验研究

为了提高无烟煤的润湿性,降低粉尘带来的危害,通过实验分析探究表面活性剂对无烟煤的润湿作用。拟选用10种表面活性剂,为了系统科学地获取无烟煤润湿液的最佳组分,先采用动态接触角实验对试剂进行单体优选。随后采用改良沉降实验对优选出的表面活性剂进行复配实验,得出无烟煤最佳复配润湿液。结果表明:通过改良的沉降实验得出,各试剂单体之间拮抗或协同效果,对无烟煤润湿效果最好的复配润湿液为AEO-9+NP-10(AEO-9的质量分数为0.4%,NP-10的质量分数为0.8%,体积比1∶1)。

对比教学法在沉降分析实验中的应用

在沉降分析实验教学中采用了传统沉降分析法与仪器分析中的激光粒度分析法相对比的教学方法。以沉降分析为主,激光粒度分析为辅,两种实验方法相互结合,相互验证。从而不仅保证了学生实验基本技能的训练与掌握,而且保证了实验结果准确、可靠,同时提高了学生发现问题、解决问题的能力。

110kV输电线路铁塔塔基沉降应力仿真分析与试验

针对输电线路铁塔塔基沉降问题,利用ANSYS建立110 kV三塔两档-塔线体系有限元分析模型,研究各种沉降组合工况下铁塔关键杆件所承受的最大等效应力随沉降度的变化规律,并基于输电线路铁塔塔基沉降实验平台,采用光纤光栅解调仪测量关键杆件所受应力对仿真结果进行测试验证。结果表明:随着沉降值增大,关键杆件承受的最大等效应力近似呈线性增加;各种沉降组合工况下,发生单个或3个塔基沉降时的关键杆件所受应力最先超过应力屈服临界值;在外荷载相同时,塔基横向沉降位移限值为50 mm,纵向沉降、单个或3个沉降位移限值分别为15 mm、10 mm。

球形颗粒在含纤维幂律流体中沉降速度预测模型

在石油工业中,纤维被广泛应用于提高钻井液和压裂液的固相运移能力,研究颗粒在含纤维流体中的沉降速度可以为纤维钻井液及压裂液性能评价与优化设计提供依据。本文针对球形颗粒在含纤维幂律流体中的沉降速度进行研究,拟建立一个考虑不同雷诺数与纤维浓度的颗粒沉降速度预测模型。开展了球形颗粒在含纤维幂律流体中沉降速度全参数实验,考虑的变量参数有:颗粒粒径、颗粒密度、基液流变性及纤维浓度。结果表明:在实验条件下,加入纤维使基液的表观黏度有少量增加;随着纤维浓度的增大,颗粒沉降速度逐渐降低,表明纤维对颗粒产生一个机械阻力作用,定义为纤维阻力。与黏性阻力系数类似,本文定义无因次纤维阻力系数来定量表征纤维阻力的大小;定义与颗粒沉降速度无关的阿基米德数为总阻力系数(纤维阻力系数与流体阻力系数之和)与颗粒雷诺数的函数。基于实验数据,发现在实验沉降速度下,颗粒雷诺数与无因次阿基米德数在双对数坐标系中符合线性关系,据此拟合得到了最终的颗粒沉降速度预测模型。与实验数据相比,该模型平均相对误差为12.39%,符合精度要求。该模型适用的雷诺数范围为(0.002~324),纤维浓度范围为(0.02%~0.1%)。本研究对纤维在石油工程中的应用具有一定的指导意义。

提高煤矿降尘效率的湿润剂实验研究

为了研制高效煤矿降尘湿润剂,采用煤尘沉降法研究煤尘润湿性能并设计了湿润剂复配优选方案。利用自行搭建的喷雾降尘实验平台测定优选出的复配湿润剂对3种疏水性煤尘的降尘效率。研究表明湿润剂溶液对不同煤样的润湿性不会发生根本性改变;阴离子和非离子型湿润剂的润湿性能优于阳离子和两性离子型湿润剂;合适的湿润剂以一定比例复配可以达到最佳润湿效果。

国内某氧化铝厂赤泥沉降特性研究

在氧化铝生产过程中,矿石成分对赤泥沉降性能表现影响较大。本文针对国内某混合铝土矿产出赤泥进行沉降实验,研究料浆固含、絮凝剂添加量和方式对赤泥沉降特性的影响,实验结果表明,针对当前混合铝土矿,该氧化铝厂分离槽的干基处理能力能够满足生产需求。

固体碳源在水溶液中的分散实验研究

在SiC陶瓷固相烧结过程中,碳源的分散性非常重要。其对陶瓷的微观组织结构和力学性能有较大的影响。本文重点通过沉降实验,研究对于同一分散介质,三种分散剂(无分散剂;Darven.C;焦磷酸钠)作用下,三种碳源(石油焦、炭黑、石墨)的不同分散结果,优选出分散最好的碳源以及分散性最佳的分散剂。实验结果表明:分散剂的加入对SiC浆料分散效果有很大影响;不同的碳源pH值有微小差别;三种碳源中碳黑分散最好;分散剂中焦磷酸钠分散性最佳。

温州吹填土的沉降特性研究

为了研究温州吹填土的沉降特性,针对温州丁山垦区的吹填土进行了沉降柱试验。首先研究了吹填淤泥的物理力学指标,然后进行了不同土水比、不同直径和材质的沉降柱实验,测定了沉降量和孔隙比。实验结果表明,温州吹填土沉降为大变形,曲线可分为三段:自重落淤阶段、自重固结阶段和平衡阶段;水土比影响总沉降和最终孔隙比的变化,并拟合出了曲线公式,呈对数关系;沉降柱试验槽的侧壁材质的不同对实验结果有显著影响,材质越光滑对沉积越有利。

垂直井筒气液两相携砂流动规律研究

气液两相携砂能力是气液固三相流动过程中最为重要的因素之一,直接影响油井的石油开采量。研究了含气率对气液固三相流动特征的影响、砂粒粒径对沉降末速的影响以及含气率和砂粒粒径对气液两相携砂能力的影响,首先利用模拟软件模拟不同含气率下气液固三相流动,发现含气率对流体流速影响不大,但对井筒内压力影响明显。随着含气率增加,井筒内压力随之降低。接着设计并进行砂粒沉降实验,发现随着目数增加(粒径减小),砂砾的沉降末速随之减小。最后利用模拟软件模拟气液两相的携砂过程,发现随着含气率增加,气液两相的携砂能力随之减小,举升砂粒也变得更为困难。

支撑剂沉降铺置规律机理及方法浅析

支撑剂的高效铺置是水力压裂成功的关键技术,因此研究支撑剂沉降运移规律对水力压裂施工参数设计以及压裂材料的选择具有重要意义。本文结合支撑剂在裂缝内的水动力学行为以及模拟支撑剂缝内沉降铺置实验等方法,分析不同施工参数、液体流变性、支撑剂性质以及裂缝壁面之间的交互作用机理,为高效压裂提供理论支撑。

牛顿流体中的固体颗粒运动模型分析及应用

从更普遍的情况出发,重新推导了任意流体流速及固液密度条件下的牛顿流体中的固体砂粒运动(沉降或上升)末速计算模型。根据已有的实验结果,分析比较了过渡区和层流区各种阻力系数模型计算的准确性,以及各流型之间过渡时的基本变化特征。结果表明,层流区各阻力系数模型计算结果相差不大;过渡区阻力系数计算模型中,窦国仁、董长银、Кляико、S.H.A llen、冈恰洛夫5种公式准确性依次变差;层流区向过渡区的计算结果转变比较平滑,而过渡区向紊流区的转变明显不连续。

表面活性剂对Ni-P-SiC纳米非晶复合电镀分散效果的研究

将纳米SiC应用于电镀非晶Ni—P合金中．以镍电镀液为分散介质，研究了几种典型类型表面活性剂的分散效果。通过沉降实验观察分散体系的悬浮稳定性，利用透射电镜（TEM）及扫描电镜（SEM）分别测定了镀液中SiC颗粒的粒度及粒度分布，以及观察了纳米颗粒在复合镀层表面的分布。实验结果表明，含氟型表面活性剂以及阳离子聚合物聚乙烯亚胺能有效阻止颗粒的团聚；当其含量分别为0．6～0．7g／L及0．7g／L时，获得了稳定悬浮的镀液和颗粒均匀分布的复合镀层。

表面活性剂润湿低阶煤煤尘的性能及作用机理

为筛选出经济高效的低阶煤用添加剂以提高喷雾抑尘法的除尘效率,选取8种常用且经济的表面活性剂,以表面张力及煤尘沉降时间为润湿性评价指标,研究表面活性剂种类、性质及浓度对润湿低阶煤煤尘作用的影响,筛选出适合低阶煤用的添加剂,并对润湿煤尘的作用机理进行分析。结果表明实验用煤尘的可吸入尘含量较高,不易被水润湿,需添加表面活性剂提高除尘效率。8种表面活性剂均可降低溶液表面张力,增加煤尘润湿性,其临界胶束浓度和对应的表面张力值分别在0.04~0.53 g/L和25.61~34.79 mN/m之间差异较大。8种表面活性剂润湿煤尘的能力与其降低表面张力能力排序基本一致,由强到弱为APG>AOT>JFC>SDBS>OA-12>BS-12>1631>CTAB,非离子>阴离子>两性型>阳离子。0.02 g/L的APG溶液表面张力为25.87 mN/m,煤尘润湿时间为0.57 min,是一种高效经济的喷雾抑尘法添加剂。煤尘与APG吸附后表面亲水官能团数量的增加和分子间氢键的形成是APG润湿煤尘作用强的主要原因。