Дипломный проект флотация. ДП. Дипломный проект 126 с., 5 рис., 28 табл.,17 источников

• Название: Дипломный проект 126 с., 5 рис., 28 табл.,17 источников
• Анкор: Дипломный проект флотация
• Дата: 04.01.2023
• Размер: 2.18 Mb.
• Имя файла: ДП.doc
• Тип: Диплом; #872683
• страница: 7 из 33

4.7. Расчет диаметра пузырька воздуха

Инерционное осаждение минеральной частицы на пузырьке возможно, если отношение величины её инерционного побега (под воздействием начальной скорости) к радиусу пузырька не ниже определённой критической величины. Это отношение известно как «число Стокса» (К)

При вязком (стоксовском) режиме обтекания пузырька К≈1,214

Расчет эффекта зацепления:

; где К – число Стокса, при вязком стоксовском режиме обтекания пузырька К≈1,214



Для вязкого режима обтекания эффект зацепления : ,

где d – диаметр частицы сильвина, мм;

D – диаметр пузырька воздуха, мм



Для расчета диаметра пузырька возьмем диаметры частиц сильвинита: 0,5 мм; 0,6 мм; 0,7 мм; 0,8 мм; 0,9 мм; 1,0 мм

. Рассчитаем диаметр пузырьков воздуха для всех диаметров частиц:

1. 
   При d = 0,5 мм = 0,95 мм;
   
2. 
   При d = 0,6 мм = 1,14 мм;
   
3. 
   При d = 0,7 мм = 1,33 мм;
   
4. 
   При d = 0,8 мм = 1,52 мм;
   
5. 
   При d = 0,9 мм = 1,72 мм;
   
6. 
   При d = 1,0 мм = 1,91 мм.
   

Найдем средний диаметр пузырька:

D_ср = (0,95 + 1,14 + 1,33 + 1,52 + 1,72 + 1,91)/6 = 1,43 мм.

Найдем наименьший диаметр флотируемой частицы по уравнению Дерягина-Духина:

d_min = 1,2∙10^-3 ∙ D^-0,5 ∙ (ρ_тв- ρ₀)^-0,5,

где D – средний диаметр пузырька воздуха, м;

ρ_тв – плотность частиц сильвина (1950 кг/м³);

ρ₀ – плотность воды (1000 кг/м³)

d_min = 1,2∙10^-3 ∙ 0,00143^-0,5 ∙ (1950 - 1000)^-0,5 = 0,03∙10^-3 м (0,03 мм)

4.8. Расчет скорости всплывания пузырька

Основной гидродинамической характеристикой воздушных пузырьков в жидкости является скорость всплывания пузырьков. Для скорости подъема пузырьков на основе теоретических исследований предложена формула:

,

где g - ускорение силы тяжести (9,81 м/с² )

R - радиус пузырька, м

ρ_тв - плотность суспензии (1234 кг/м³ )

ν - кинематическая вязкость суспензии (1,53∙10^-3 м²/с)

ρ₀ - плотность воздуха (1,29 кг/м³)

η - динамическая вязкость суспензии, кг/м ∙с

η = ν ∙ ρ_тв = 1,53∙10^-3 ∙ 1234 = 1,889 ∙ 10^-3 кг/м∙с

1. 
   При 0,475 мм
   

= 0,16 м/с;

2. 
   При 0,57 мм
   

= 0,23 м/с;

3. 
   При 0,665 мм
   

= 0,31 м/с;

4. 
   При 0,76 мм
   

= 0,41 м/с;

5. 
   При 0,86 мм
   

= 0,53 м/с;

6. 
   При 0,955 мм
   

= 0,65 м/с

Средняя скорость всплывания пузырьков:

U_ср= (0,16 + 0,23 + 0,31 + 0,41 + 0,53 + 0,65)/6 = 0,38 м/с

Таким образом, из теоретического анализа процесса флотации сильвинитовой руды следует, что необходимым условием для флотации является диспергирование пузырьков воздуха до размера 1,43 мм. При этом скорость подъема комплекса пузырек частица составит 0,38 см/с.