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金矿氰化废水组合催化体系催化氧化除氰研究
2012-03-14
筛选了Na2 S9H2O + Cu2 +作为组合催化氧化除氰体系,对金矿含氰废水进行除氰试验,结果表明,该组合催化体系处理某矿山实际含氰废水,除氰率达99%以上,经一级处理即可达标排放。通过分析铜离子在含氰溶液中的存在形态及其对活性炭吸附容量的影响和Na2 S9H2O对浸铜碳吸附容量的影响,探讨了Na2 S9H2O+ Cu2 +组合催化体系的催化除氰机理。
Series No. 346  金 属 矿 山 总 第 346期 2005年 第 4期   Ap ril  2005 METAL M INE 废 安 全 与 环 保 废 金 矿 氰 化 废 水 组 合 催 化 体 系 催 化 氧 化 除 氰 研 究 1 邱 廷 省邓 建 红郝 志 伟张强张 小 田 , 2 2 2 1 3 ( 1. 北 京 科 技 大 学 ; 2. 江 西 理 工 大 学 ; 3. 福 建 理 工 学 校 ) 2 + 摘 要 筛 选 了 Na2 S废 9H2O + Cu 作 为 组 合 催 化 氧 化 除 氰 体 系 ,对 金 矿 含 氰 废 水 进 行 除 氰 试 验 ,结 果 表 明 , 该 组 合 催 化 体 系 处 理 某 矿 山 实 际 含 氰 废 水 ,除 氰 率 达 99%以 上 ,经 一 级 处 理 即 可 达 标 排 放 。 通 过 分 析 铜 离 子 在 含 氰 溶 液 中 的 存 在 形 态 及 其 对 活 性 炭 吸 附 容 量 的 影 响 和 Na2 S废 9H2O对 浸 铜 碳 吸 附 容 量 的 影 响 ,探 讨 了 Na2 S废 9H2O 2 + Cu 组 合 催 化 体 系 的 催 化 除 氰 机 理 。 + 2 + 关 键 词 Na2 S废 9H2O + Cu 组 合 催 化 体 系 含 氰 废 水 催 化 氧 化 除 氰 率 Study on Cyan ide Rem oval from Cyan idation W aste W ater of Gold M ine by Com pound Catalytic O xidation System 1 , 2 2 2 1 3 Q iu Tingsheng Deng Jianhong Hao Zhiwei Zhang Q iang Zhang Xiaotian ( 1. University of Science and Technology B eijing; 2. J iangxi University of Science and Technology; 3. Fujian School of Technology) 2 + AbstractNa2 S废 9H2O + Cu was screened out as a compound catalytic oxidation system for use in the cyanide re2 moval test on cyanide containing water of gold m ine. The results showed that the cyanide removal rate for a m ine cyanida2 WWW.KY114.CN tion wastewater exceeded 99%. One stage treatment by this catalytic system could make the cyanide containing wastewater reach the standard for discharge. Through the analysis of the occurrence state of copper ion in cyanide solution, its effect on the adsorptive capacity of active carbon and the Na S废 9H O effect on the adsorp tive capacity of carbon for copper ion, the 2 2 2 + cyanide removal mechanism of Na2 S废 9H2O + Cu compound catalytic oxidation system was studied. 2 + KeywordsNa2 S废 9H2O + Cu compound catalytic system, Cyanide2containing waste water, Catalytic oxidation, Cyanide removal rate 2 + 2 2 都 好 ,进 而 探 讨 了 Na S废 9H O + Cu 组 合 催 化 体 系 的 催 化 除 氰 机 理 。   随 着 黄 金 工 业 的 快 速 发 展 ,矿 山 含 氰 废 水 的 排 放 量 也 在 快 速 增 加 。 如 果 含 氰 废 水 处 理 不 合 格 便 超 标 排 放 ,甚 至 未 经 处 理 就 直 接 排 放 ,势 必 对 环 境 特 别 是 水 资 源 造 成 污 染 ,给 人 类 健 康 、动 植 物 以 及 整 个 生 态 系 统 造 成 严 重 危 害 。 催 化 氧 化 法 是 近 年 发 展 起 来 的 处 理 含 氰 废 水 的 重 要 方 法 之 一 。 虽 然 国 内 外 水 处 理 工 作 者 对 催 化 氧 化 法 处 理 含 氰 废 水 的 研 究 取 得 了 可 喜 的 成 绩 ,但 活 性 炭 催 化 氧 化 法 处 理 含 氰 废 水 还 存 在 活 性 炭 利 用 率 低 、催 化 氧 化 效 率 低 、催 化 体 系 有 待 优 化 等 问 题 ,值 得 进 一 步 深 入 研 究 。 为 此 ,本 文 作 者 着 重 对 活 性 炭 催 化 氧 化 处 理 含 氰 废 水 的 催 化 体 系 1试 样 、药 剂 及 研 究 方 法 1. 1  含 氰 废 水 的 来 源 若 无 特 殊 说 明 ,试 验 中 所 用 的 含 氰 溶 液 均 为 自 - 己 配 制 的 100 mg/L CN 标 准 溶 液 。 实 际 矿 山 含 氰 废 水 取 自 某 黄 金 矿 山 氰 化 厂 ,经 分 析 检 测 ,该 含 氰 废 - 2 + 水 中 CN 浓 度 为 56 mg/L, Cu 浓 度 为 2. 30 mg/L。 1. 2  主 要 化 学 药 剂 4 试 验 所 用 的 主 要 化 学 试 剂 有 NaCN、 CuSO 废 2 + 的 优 化 进 行 了 研 究 ,发 现 Na S废 9H O + Cu 组 合 2 2 邱 廷 省 (1962 - ) ,男 ,北 京 科 技 大 学 土 木 与 环 境 工 程 学 院 博 士 研 究 ,江 西 理 工 大 学 环 境 与 建 筑 工 程 学 院 教 授 , 341000 江 西 省 赣 州 市 。 催 化 体 系 可 大 幅 度 提 高 催 化 氧 化 除 氰 的 效 率 ,比 金 生 属 离 子 组 合 催 化 体 系 和 提 高 活 性 炭 用 量 的 除 氰 效 果 废 63废 总 第 346期 金 属 矿 山 2005年 第 4期 O、Na S废 9H O、NaOH、镍 粉 、钴 粉 等 ,均 为 分 析 mL CuSO 废 5H O)、pH值 为 9、温 度 为 25 ℃ 、反 应 5 H 2 2 2 4 2 纯 。 . 3试 验 装 置 废 水 的 催 化 氧 化 试 验 在 一 套 模 拟 三 相 流 化 的 反 时 间 为 150 m in、充 气 量 为 50 L /h,对 模 拟 废 水 进 行 了 DT - 4活 性 炭 用 量 除 氰 试 验 和 组 合 催 化 氧 化 体 系 除 氰 试 验 ,结 果 如 表 1所 示 。 1 应 系 统 中 进 行 ,反 应 装 置 如 图 1所 示 。 反 应 器 是 个 密 闭 的 1 000 mL 三 口 圆 底 玻 璃 烧 瓶 。 反 应 器 置 1 从 表 1结 果 可 以 看 出 ,增 加 活 性 炭 用 量 对 提 高 催 化 氧 化 除 氰 率 作 用 不 大 ,活 性 炭 从 30g /L 增 加 至 2 + + 于 磁 力 加 热 搅 拌 器 之 上 ,边 上 的 一 个 小 口 为 进 气 口 , 另 一 个 小 口 为 出 气 口 ,中 间 较 大 的 口 用 来 添 加 反 应 物 及 安 装 温 度 计 。 从 反 应 器 排 出 的 空 气 通 过 盛 有 50g/L后 ,除 氰 率 只 增 长 了 4个 百 分 点 ;而 Cu 2 + 2 + 2 + N i 组 合 催 化 体 系 和 Cu + Co 组 合 催 化 体 系 虽 然 对 提 高 除 氰 率 有 一 定 的 作 用 ,但 效 果 不 是 很 明 显 , 5 %NaOH溶 液 的 洗 气 瓶 ,用 来 吸 收 可 能 排 出 的 氰 化 而 且 采 用 这 种 组 合 催 化 体 系 会 使 催 化 氧 化 体 系 复 杂 2 + 氢 气 体 。 模 拟 反 应 器 的 完 全 混 合 特 性 有 利 于 考 察 反 应 过 程 中 吸 附 作 用 和 氧 化 作 用 分 别 对 氰 化 物 脱 除 的 具 体 贡 献 。 非 稳 态 操 作 对 于 观 察 反 应 现 象 随 时 间 的 变 化 以 及 产 物 可 能 产 生 的 阻 遇 效 应 比 较 方 便 和 直 观 。 化 ,增 加 处 理 成 本 ; Na2 S废 9H2 O + Cu 组 合 催 化 体 系 则 可 明 显 地 提 高 催 化 氧 化 除 氰 率 , 将 其 从 79. 60%提 高 到 96. 75% ,而 且 成 本 比 加 入 其 它 金 属 离 子 要 低 。 表 1活 性 炭 用 量 和 组 合 催 化 氧 化 体 系 除 氰 试 验 结 果 DT - 4活 性 炭 用 量 / 原 液 含 氰 残 液 含 氰 / (mg废 L - 1 ) / (mg废 L - 1 除 氰 率 /% 离 子 ( g废 L - 1 ) ) 2 + 仅 仅 仅 Cu 30 40 50 30 100 100 100 100 20. 40 17. 50 16. 40 10. 70 79. 60 82. 50 83. 60 89. 30 84. 50 96. 75 2 + + Cu 2 Cu 2 + 2 + Cu +Ni WWW.KY1 1废 水 催 化 氧 化 除 氰 试 验 装 置 2 1 + 2 4 + .CN Cu + Co 30 100 15. 50 2 + Na S废 9H O + Cu 30 100 3. 25 2 2 图 2 . 2实 际 矿 山 废 水 催 化 氧 化 除 氰 试 验 取 某 矿 山 的 实 际 含 氰 废 水 ,调 节 pH 值 为 9,反 应 温 度 为 25 ℃ , 反 应 时 间 为 150 m in, 充 气 量 为 1 - 温 度 计 ; 2 - 反 应 器 ; 3 - 磁 力 搅 拌 器 ; 4 - 碱 液 吸 收 瓶 ; 5 - 活 性 炭 1 . 4活 性 炭 吸 附 等 温 线 的 测 定 活 性 炭 的 吸 附 等 温 线 用 来 表 征 等 温 条 件 下 溶 液 中 氰 化 物 浓 度 随 吸 附 过 程 的 变 化 情 况 ,可 作 为 活 性 炭 吸 附 机 理 的 有 力 论 据 。 所 以 ,对 所 选 择 的 活 性 炭 进 行 非 浸 铜 活 性 炭 及 浸 铜 活 性 炭 对 氰 化 物 的 Lang2 muir吸 附 等 温 线 的 测 定 。 2 + 0L /h,DT - 4活 性 炭 用 量 为 30 g/L,补 加 Cu 使 废 5 水 中 GCu2 + ∶GCN 2 + 2 + Cu 的 组 合 催 化 体 系 与 仅 采 用 Cu 离 子 的 催 化 - = 1∶1. 3 (mg∶mg) ,采 用 Na2 S废 9H2 O + 体 系 进 行 了 催 化 氧 化 除 氰 对 比 试 验 ,结 果 如 表 2所 示 。 从 表 中 可 见 ,对 于 原 液 含 氰 56 mg/L 的 矿 山 实 际 废 水 ,组 合 催 化 体 系 的 催 化 氧 化 除 氰 率 可 达 到 2 试 验 结 果 与 讨 论 在 试 验 前 期 ,通 过 对 8种 活 性 炭 的 外 观 、粒 度 、 9 9%以 上 ,而 且 处 理 后 残 液 含 氰 低 于 国 家 排 放 标 准 2 + 饱 和 吸 附 量 、除 氰 能 力 等 进 行 比 较 ,发 现 DT - 4活 性 炭 作 为 非 均 相 催 化 剂 效 果 最 好 ;而 通 过 对 多 种 金 0. 5 mg/L。 所 以 用 Na S废 9H O + Cu 组 合 催 化 2 2 2 + 体 系 处 理 低 浓 度 矿 山 实 际 废 水 ,经 一 级 处 理 即 可 达 标 排 放 。 说 明 用 这 种 组 合 催 化 体 系 处 理 实 际 矿 山 含 氰 废 水 是 可 行 的 。 属 离 子 进 行 研 究 ,发 现 Cu 的 催 化 效 果 最 佳 。 因 2 + 此 ,以 后 的 试 验 均 采 用 DT - 4 活 性 炭 和 Cu 或 2 + Cu 为 其 它 离 子 的 组 合 与 催 化 体 系 。 表 2实 际 矿 山 含 氰 废 水 催 化 氧 化 除 氰 试 验 结 果 此 外 ,通 过 前 期 试 验 ,还 确 定 了 活 性 炭 催 化 氧 化 2 + 除 氰 时 Cu 用 量 、pH 值 、温 度 、反 应 时 间 等 的 最 佳 原 液 含 氰 残 液 含 氰 除 氰 率 /% 离 子 (mg废 L - 1 ) / (mg废 L - 1 ) / 条 件 。 2 + 仅 Cu 56 56 7. 09 0. 42 87. 34 99. 25 2 . 1模 拟 废 水 催 化 氧 化 除 氰 试 验 2 + 2 + Na2 S废 9H2O + Cu 根 据 前 期 试 验 ,固 定 Cu 离 子 用 量 为 1% ( 3 废 64废   邱 廷 省 等 :金 矿 氰 化 废 水 组 合 催 化 体 系 催 化 氧 化 除 氰 研 究 2005年 第 4期 2 + 2 - 2 . 3Na 除 氰 机 理 分 析 . 3. 1  铜 离 子 对 催 化 氧 化 过 程 的 贡 献 2 S废 9H 2 O + Cu 组 合 催 化 体 系 催 化 氧 化 (CN) 3 的 形 态 存 在 ,以 有 利 于 催 化 氧 化 反 应 的 进 行 ,这 与 试 验 中 pH值 为 9的 条 件 基 本 吻 合 。 2 2 . 3. 2  铜 离 子 对 活 性 炭 吸 附 容 量 的 贡 献 2 + - 根 据 资 料 , Cu 在 含 氰 溶 液 中 与 CN 发 生 络 合 2 5 ℃ 时 DT - 4浸 铜 炭 与 非 浸 铜 炭 对 氰 化 物 的 反 应 : Langmuir吸 附 等 温 线 如 图 2所 示 。 2 + - Ⅱ 2 - 4 Cu + 4CN Cu (CN) (β 4 = 1. 0 总 从 图 2可 以 看 出 ,浸 铜 活 性 炭 的 吸 附 容 量 明 显 高 于 非 浸 铜 活 性 炭 ,说 明 铜 离 子 在 此 多 相 催 化 氧 化 - 反 应 体 系 中 不 仅 仅 是 起 加 速 CNO 水 解 和 催 化 剂 的 22 0 ) , Ⅱ 1 2 - 4 Ⅰ 3 - Cu (CN ) + e Cu (CN ) ( E = + ( E = + 4 0 . 66 V) , 作 用 ,还 可 提 高 活 性 炭 的 吸 附 容 量 。 所 以 铜 离 子 在 2 + - Ⅰ - 2 Cu + 2CN + e Cu (CN) 此 多 相 催 化 氧 化 反 应 体 系 中 的 作 用 至 关 重 要 。 1 . 12 V) 1 活 性 炭 的 还 原 性 (对 标 准 氢 电 位 其 还 原 电 位 为 0. 24 mV左 右 )为 这 些 反 应 提 供 了 动 力 。 Ⅱ 2 - Cu (CN) 4 形 态 在 水 溶 液 中 是 不 稳 定 的 ,而 且 Ⅰ 会 迅 速 分 解 为 Cu (CN) - 2 和 (CN) 2 形 态 : Ⅱ Cu (CN ) 2 - 4 Ⅰ Cu ( CN ) - 2 + 1 /2 (CN ) 2 + - CN 1 其 中 的 氰 又 产 生 分 解 : - - - ( ( CN) 2 + 2OH CN) 2 + 4H2 O CN + CNO + H2 O, 图 2氰 化 物 的 Langm uir吸 附 等 温 线 - + ▲ - 非 浸 铜 炭 ; ■ - 浸 铜 炭 C2 O4 + 2NH4 1 Ⅰ 2 2. 3. 3  S 对 催 化 氧 化 过 程 的 贡 献 - - 等 因 此 溶 液 中 的 某 些 氰 化 物 以 Cu ( CN ) WWW.KY114.CN 2 2 + 在 试 验 中 发 现 ,反 应 器 中 加 入 Cu 和 Na S废 2 Cu— CN x 络 合 物 的 形 式 被 吸 附 到 活 性 炭 表 面 ,而 另 9H 2 O后 ,有 黑 色 不 溶 物 生 成 。 这 是 由 于 发 生 了 如 下 - 一 部 分 氰 化 物 则 被 氧 化 成 CNO 而 存 在 于 溶 液 中 。 反 应 : + 另 外 ,在 含 氰 溶 液 中 的 Cu 会 发 生 一 系 列 平 衡 2 S - 2 + + Cu → CuS↓ 1 反 应 : - 36 该 反 应 的 Ksp 为 6. 3 总 10 ,表 明 此 反 应 进 行 得 很 完 全 。 生 成 的 CuS更 易 于 在 活 性 炭 表 面 吸 附 ,这 可 进 一 步 提 高 氰 化 物 在 活 性 炭 表 面 的 吸 附 量 。 + - Ⅰ Cu + CN Cu CN, Ⅰ Cu (CN) 2 Ⅰ - - Cu CN + CN , Ⅰ - 2 - Ⅰ Cu (CN) 2 - 3 Cu (CN) + CN , 2 2 为 对 此 进 行 验 证 ,测 定 了 加 入 Na S废 9H O 后 Ⅰ 2 - 3 - Ⅰ Cu (CN) 3 - 4 Cu (CN) + CN 1 DT - 4活 性 炭 对 氰 化 物 的 Langmuir吸 附 等 温 线 ,结 果 如 图 3。 从 图 中 可 看 出 , Na2 S废 9H2 O的 加 入 明 显 地 增 加 了 浸 铜 活 性 炭 对 氰 化 物 的 吸 附 量 。 + + 这 样 在 含 氰 溶 液 中 Cu 的 存 在 形 式 主 要 有 Cu 、 Ⅰ Ⅰ - Ⅰ 2 - 3 Ⅰ 、Cu (CN ) 3 - 4 Cu CN、Cu (CN ) 、Cu (CN ) ,其 2 + 分 布 与 游 离 态 氰 的 浓 度 和 溶 液 pH 值 有 关 。 Cu 在 2 + + 水 溶 液 中 极 不 稳 定 ,易 被 氧 化 成 Cu 。 按 Cu 、 Ⅰ Ⅰ - 2 Ⅰ 、Cu (CN ) 2 - 3 Ⅰ 、Cu (CN ) 3 - 4 Cu CN、Cu (CN ) 的 顺 序 , Cu ( Ⅰ )接 受 电 子 的 能 力 逐 渐 变 弱 ,在 相 同 的 含 氰 溶 液 中 其 稳 定 性 逐 渐 增 强 。 因 此 , 存 在 E Cu ( Ⅱ ) /Cu + < E Cu ( Ⅱ ) /CuⅠ CN < E Cu ( Ⅱ ) /CuⅠ (CN) 2- < E Cu ( Ⅱ ) /CuⅠ (CN) 23 - < ECu ( Ⅱ ) /CuⅠ (CN) 43 - 的 关 系 ,这 说 明 络 Ⅰ - 2 Ⅰ 2 - 3 合 态 的 Cu (CN ) 和 Cu (CN ) 较 易 发 生 催 化 图 3加 入 Na2 S方 9H2O 后 氰 化 物 的 Langmuir吸 附 等 温 线 氧 化 反 应 。 所 以 ,反 应 时 应 控 制 投 料 和 pH值 ,使 溶 Ⅰ - Ⅰ Cu 液 中 的 Cu ( Ⅰ ) 更 多 地 以 Cu ( CN ) 和 ▲ - 加 Na2 S废 9H2O; ■ - 仅 浸 铜 炭 2 废 65废 总 第 346期 金 属 矿 山 2005年 第 4期 另 外 ,当 加 入 含 氰 溶 液 后 ,发 现 不 溶 物 随 即 消 拟 含 氰 废 水 ,除 氰 率 达 96. 75% ,对 于 浓 度 为 56 mg/ L的 矿 山 实 际 含 氰 废 水 ,经 一 级 处 理 即 可 达 标 排 放 , 大 幅 度 提 高 了 催 化 氧 化 除 氰 的 效 率 ,比 金 属 离 子 组 2 + - 失 。 这 是 由 于 Cu 与 CN 发 生 了 如 前 所 述 的 络 合 Ⅱ 反 应 ,生 成 Cu (CN ) 2 - 4 Ⅱ ,而 Cu (CN ) 2 - 4 形 态 在 水 Ⅰ 溶 液 中 不 稳 定 , 发 生 氧 化 还 原 反 应 , 形 成 Cu 合 催 化 体 系 和 加 大 活 性 炭 用 量 的 除 氰 效 果 都 更 好 。 2 + (3) Na S废 9H O + Cu 组 合 催 化 体 系 的 催 化 2 2 3 - Ⅰ - ( CN) 4 或 迅 速 分 解 为 Cu (CN) 2 和 (CN) 2 形 态 。 2 - 所 以 在 碱 性 条 件 下 S 的 还 原 作 用 加 速 了 Cu ( Ⅱ ) 除 氰 机 理 为 :一 方 面 是 铜 离 子 对 催 化 氧 化 除 氰 的 贡 献 ,使 活 性 炭 的 吸 附 容 量 得 到 提 高 ;另 一 方 面 , Na2 S 废 9H2 O的 加 入 加 强 了 铜 离 子 在 活 性 炭 表 面 的 吸 附 , 向 Cu ( Ⅰ )转 化 : Cu (Ⅱ ) + e → Cu ( Ⅰ ) 1 2 + - 2 - S 综 上 所 述 ,认 为 Na 2 S废 9H 2 O + Cu 组 合 催 化 进 而 提 高 了 CN 在 活 性 炭 表 面 的 吸 附 量 ;而 且 2 + 的 还 原 特 性 加 速 了 Cu ( Ⅱ )向 Cu ( Ⅰ )的 转 化 ,从 而 体 系 催 化 除 氰 的 机 理 为 :一 方 面 是 Cu 对 催 化 氧 化 提 高 了 催 化 氧 化 的 除 氰 效 率 。 除 氰 的 贡 献 ;另 一 方 面 , Na 2 S废 9H 2 O 的 加 入 加 强 了 - Cu离 子 在 活 性 炭 表 面 的 吸 附 ,进 而 提 高 了 CN 在 参 考 文 献 2 - 活 性 炭 表 面 的 吸 附 量 ;而 且 由 于 S 的 还 原 特 性 ,加 速 了 Cu ( Ⅱ )向 Cu ( Ⅰ )的 转 化 ,从 而 提 高 了 催 化 氧 化 的 除 氰 效 率 。 1 2 大 连 理 工 大 学 无 机 化 学 教 研 室 编 . 无 机 化 学 1北 京 :高 等 教 育 出 版 社 , 1990 郭 曙 升 ,周 中 华 1张 家 口 金 矿 含 氰 废 水 的 氯 、氰 污 染 与 控 制 1金 属 矿 山 , 1999 (9) : 48~ 49 3 结 论 (1) 催 化 氧 化 法 是 近 些 年 才 发 展 起 来 的 处 理 含 3仲 崇 波 ,王 成 功 ,陈 炳 辰 1氰 化 物 的 危 害 及 其 处 理 方 法 综 述 1金 属 矿 山 , 2001 (5) : 44~ 47 氰 废 水 的 重 要 方 法 之 一 。 活 性 炭 催 化 氧 化 法 处 理 含 氰 废 水 还 存 在 活 性 炭 利 用 率 低 、催 化 氧 化 效 率 低 、催 化 体 系 有 待 优 化 等 问 题 ,值 得 进 一 步 深 入 研 究 。 4 仲 崇 波 ,王 成 功 ,陈 炳 辰 1氰 化 物 水 解 除 氰 的 研 究 1金 属 矿 山 , 002 (3) : 22~ 25 2 (收 稿 日 期 2005202203) 2 + WWW.KY114.CN ( 2) Na2 S废 9H O + Cu 组 合 催 化 体 系 对 提 高 2 活 性 炭 催 化 氧 化 除 氰 效 率 是 有 效 的 ,对 于 实 验 室 模 ( 上 接 第 62页 ) (3) 本 模 型 适 用 于 较 细 颗 粒 的 管 道 输 送 参 数 计 算 ,例 如 精 矿 、尾 矿 、煤 浆 等 ,对 于 挟 带 粗 颗 粒 的 管 道 输 送 有 待 进 一 步 验 证 。 为 管 道 输 煤 积 累 了 宝 贵 经 验 和 大 量 的 资 料 。 据 实 际 从 事 B lack Mesa输 煤 管 线 管 理 的 专 家 介 绍 , B lack 3 Mesa输 煤 管 线 煤 的 密 度 ρ s = 11430 t/m ,输 送 浓 度 (4) 本 模 型 经 过 多 年 改 进 ,具 有 界 面 清 晰 ,输 入 、输 出 简 单 的 特 点 ,很 容 易 掌 握 操 作 ,已 经 成 功 应 用 于 国 内 多 条 管 线 的 设 计 计 算 。 为 50%时 煤 浆 的 粘 度 为 0. 037 Pa废 s,管 内 径 D = 4 38. 15 mm,输 送 流 速 v = 1. 695 m / s,输 送 流 量 Q = 3 19. 8 m /h,输 送 压 头 损 失 i = 96. 7 Pa /m。 和 B lack 9 参 考 文 献 Mesa输 煤 管 线 的 专 家 一 起 把 数 据 代 入 本 数 学 模 型 , 计 算 出 压 头 损 失 i = 97. 8 Pa /m,临 界 流 速 = . 477 m / s,计 算 成 果 和 实 际 的 管 道 资 料 基 本 一 致 , 得 到 B lack Mesa输 煤 管 线 专 家 的 好 评 。 结 论 1) 本 电 算 模 型 是 在 固 体 物 料 管 道 输 送 的 大 量 1 2 瓦 斯 普 E J1固 体 物 料 的 浆 体 管 道 输 送 1北 京 :水 利 出 版 社 , 1980 杨 美 卿 1紊 动 对 细 泥 沙 浆 液 絮 凝 结 构 的 影 响 1水 利 学 报 , 1986 v cr 1 ( 8) : 21~ 30 3 费 祥 俊 1浆 体 及 粒 状 物 料 输 送 水 力 学 1北 京 :清 华 大 学 出 版 社 , 3 1994 ( 4韩 文 亮 ,翟 大 潜 ,郜 国 明 1工 业 明 槽 浆 体 输 送 参 数 的 试 验 研 究 有 色 金 属 , 1997 (2) : 20~ 25 1 实 验 室 试 验 基 础 上 ,通 过 对 固 液 两 相 流 及 固 体 颗 粒 悬 浮 运 动 机 理 的 研 究 建 立 的 ,充 分 考 虑 了 固 体 颗 粒 5 彭 守 经 ,王 英 姿 ,姜 广 1尖 山 铁 矿 精 矿 管 道 系 统 工 艺 运 行 调 1金 属 矿 山 , 1999 (8) : 31~ 34 试 悬 浮 及 流 态 两 个 方 面 的 影 响 ,具 有 坚 实 的 理 论 基 础 。 (2) 本 模 型 开 发 历 经 20 a,经 过 大 量 实 测 资 料 6 郭 友 谦 1尖 山 铁 矿 反 浮 选 精 矿 管 道 输 送 运 行 参 数 的 确 定 1金 属 矿 山 , 2004 (6) : 68~ 69 验 证 ,具 有 较 高 的 精 度 。 (收 稿 日 期 2005202203) 废 66废
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