丁世豪
- 作品数：20 被引量：78H指数：6
- 供职机构：中国矿业大学化工学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省自然科学基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：矿业工程化学工程更多>>
- 氧化锌矿浮选体系矿物溶解离子和矿泥影响的研究进展被引量：4
- 2017年
- 锌矿是我国重要的战略性矿产资源,氧化锌矿是主要的锌矿石之一。浮选法是处理氧化锌矿石的重要手段,然而氧化锌矿石中含有大量可溶性矿物和黏土矿泥,矿物溶解离子和矿泥的不利影响严重制约了氧化锌矿浮选效率。总结了国内外对氧化锌矿浮选体系矿物溶解离子和矿泥影响的研究进展,详细介绍了矿物溶解离子和矿泥的种类、影响规律以及消除不利影响的方法,并探讨了矿物溶解离子和矿泥影响研究的未来发展趋势。高效浮选技术开发和微观作用机理研究将是氧化锌浮选体系矿物溶解离子和矿泥影响研究的发展方向。
- 李政勇廖寅飞赵一帆来庆腾廖炎望丁世豪吕凯
- 关键词：氧化锌矿浮选矿泥
- 低温氧化对煤泥可浮性的影响机理被引量：1
- 2019年
- 煤泥储运过程中会发生不同程度的氧化,表面性质及可浮性受到很大影响。为明晰表面氧化对煤泥可浮性的影响及其作用机制,试验采用诱导时间及黏附动力学作为主要测试手段,探索低温氧化对煤泥可浮性的影响,并系统分析低温氧化前后煤样官能团、接触角及表面自由能的变化规律,揭示可浮性恶化机理。结果表明:低温氧化后煤泥诱导时间增加,颗粒气泡黏附角减小;表面亲水性含氧官能团(C-O,C O和COOH)数量增加,疏水性官能团(C-C/C-H)含量降低;表面自由能增加,接触角减小,因此煤泥可浮性降低。
- 罗佳倩张友飞郭芳余刘敏刘敏荣国强丁世豪荣国强
- 关键词：煤可浮性
- 湍流场中浮选颗粒-气泡脱附行为的尺寸效应研究
- 2023年
- 湍流诱发浮选颗粒-气泡脱附已达成广泛共识,但湍流场中颗粒的脱附行为机制仍未明晰。传统离心脱附理论认为当颗粒所受离心力大于毛细力时颗粒从气泡表面脱附,忽略了颗粒重力对浮选颗粒-气泡间稳定性的影响,且未考虑不同尺寸颗粒间的脱附行为差异。采用自制的微流体通道湍流槽探索了湍流涡中不同尺寸颗粒的脱附行为,运用Image-Pro Plus图像处理软件对颗粒脱附过程的动力学参数进行测量分析。结果表明,粗颗粒(2.0 mm)质量大,颗粒在气絮体升浮阶段发生直接脱附;而中颗粒(1.0 mm)和细颗粒(0.5 mm)质量小,气泡会带动颗粒由湍流槽底部向湍流涡中心旋转迁移,同时颗粒在气泡表面高速旋转发生离心脱附。此外,颗粒稳定性分析表明传统邦德(BO*)模型并不能对湍流场中的颗粒-气泡气絮体稳定性进行准确判断,颗粒易受湍流涡加速或气泡振荡的影响,导致颗粒脱附时邦德数在1左右波动。
- 史文庆刘新宇丁世豪尹青临丁世豪曹亦俊桂夏辉邢耀文
- 关键词：浮选湍流颗粒尺寸
- 浮选颗粒-气泡间脱附过程能量作用机制被引量：4
- 2022年
- 浮选颗粒-气泡间稳定性分析是浮选领域内的研究重点,传统脱附理论认为当颗粒所受外力大于颗粒-气泡间最大黏附力时颗粒从气泡表面脱附,忽略了颗粒-气泡间气液固三相润湿周边滑动收缩的动态过程,未考虑脱附力作用时间对脱附过程的影响。为了完善浮选颗粒-气泡间脱附理论,以单颗粒、单气泡为研究对象,采用黏附力测量仪测量颗粒-气泡间脱附过程的临界脱附力和脱附能,并借助颗粒-气泡振动脱附观测系统观察颗粒-气泡在脱附过程中三相润湿周边滑动收缩规律,最后从热力学角度出发提出了一种基于能量分析的颗粒-气泡间稳定性评判方法。结果表明:随着颗粒接触角的增加颗粒-气泡间稳定性增强,发生脱附时需要的临界脱附力和脱附能增大。颗粒-气泡间脱附能由气泡拉伸变形阶段的形变能和三相润湿周边滑动收缩阶段的滑动能两部分组成,两部分能量均随颗粒接触角的增加而增加。颗粒从气泡表面脱附一方面要求外力大于颗粒-气泡间最大黏附力,另一方面还需外力作用足够时间以保证气液固三相润湿周边完成滑动收缩。从能量角度来看,颗粒-气泡间不受外力时可看作是一个处于平衡状态的热力学系统,当外力做功小于脱附能时颗粒-气泡间通过气液、液固和气固界面面积的变化维持稳定;但当外力做功大于脱附能时颗粒与气泡分离。
- 丁世豪丁世豪张友飞何琦冯鑫冯鑫杨超桂夏辉桂夏辉
- 关键词：浮选脱附
- 基于高速动态的颗粒气泡脱附过程动力学研究被引量：4
- 2020年
- 通过颗粒气泡脱附高速动态测试系统,研究了颗粒气泡脱附过程动力学。运用Image-Pro Plus图像处理软件测量颗粒气泡间接触角、三相润湿周边,计算颗粒气泡间毛细黏附力随颗粒运动时间的变化。结果表明:颗粒从气泡表面脱附主要分为气泡拉伸变形接触角增大和气泡滑动三相润湿周边减小两个阶段。气泡拉伸阶段,三相润湿周边固定在颗粒表面,接触角由平衡接触角增大到前进接触角;气泡滑动阶段,接触角保持不变,三相润湿周边滑动减小。毛细黏附力在气泡脱附过程中随接触角增大而增大,随三相润湿周边滑动而减小,当外力超过颗粒气泡间临界黏附力时,颗粒从气泡表面脱附。
- 丁世豪丁世豪刘梦云邢耀文邢耀文郑茜桂夏辉
- 关键词：浮选脱附
- 浮选气泡尺寸对粗颗粒-气泡涡旋湍流脱附机制的影响
- 2024年
- 气泡是浮选过程中不可或缺的重要角色,其尺寸对颗粒-气泡间相互作用有着显著影响,然而气泡尺寸对粗颗粒-气泡涡旋湍流脱附机制的影响尚未清晰。为此,采用自制的颗粒-气泡受限湍流脱附测试平台探索了涡旋湍流中不同气泡尺寸的气絮体上颗粒的脱附行为,并运用Image-ProPlus图像处理软件对颗粒脱附过程的动力学参数进行了测量分析。结果表明:在确保气泡浮力的前提下,减小气泡尺寸能够显著提升粗颗粒-气泡的矿化气絮体在涡旋湍流中的稳定性;涡旋湍流中气絮体上颗粒的脱附主要表现为流体剪切、气泡振荡和颗粒离心三种脱附形式,方腔内涡旋结构的改变对气絮体上颗粒的脱附方式至关重要;区别于传统离心脱附理论,涡旋湍流驱使下颗粒并非单独在气泡表面做高速离心运动,而是与气泡一起做离心运动,且小气泡与颗粒在方腔内共同旋转时,位于气泡外缘的颗粒与气泡运动速度接近,相应气絮体稳定性高,颗粒不易发生离心脱附,而大气泡形成的气絮体中,气泡外缘的颗粒与气泡运动速度差异明显增大,颗粒相对于气泡旋转更快,从而使得颗粒所受离心力显著增强,增加了离心脱附的可能性。研究结果有望对涡旋湍流场中粗颗粒的脱附机制提供一个基本认识。
- 史文庆丁世豪丁世豪何琦曹亦俊曹亦俊邢耀文
- 关键词：浮选流体动力学
- 煤泥浮选过程强化之三——低阶/氧化煤浮选界面强化篇被引量：17
- 2017年
- 低阶/氧化煤由于其表面孔隙发达、含氧官能团多,导致浮选捕收剂消耗量极大、效率低下,而界面强化是提高其分选效率的重要途径。从低阶/氧化煤表面含氧官能团与捕收剂的相互作用出发,开发一种新型的极性复配捕收剂,探索了极性复配捕收剂和孔隙机械压缩对低阶/氧化煤浮选界面强化的影响,并进行了浮选动力学试验验证;借助机械热压机对难浮煤进行处理,采用XPS光电子能谱、压汞仪及比表面积测试仪(BET)和红外光谱仪检测热压前后褐煤表面性质的变化,并运用Van Oss-Chaudhury-Good理论计算了煤样的表面自由能,探明了机械热压对褐煤表面物理化学结构的影响。机械热压过程对褐煤表面疏水性改善及浮选界面强化具有一定的借鉴意义。
- 桂夏辉邢耀文连露露王婷霞丁世豪张友飞
- 关键词：低阶煤浮选孔隙
- 硫化-胺盐浮选体系中矿泥对泡沫稳定性的影响被引量：6
- 2017年
- 矿泥和过稳定泡沫一直是困扰氧化锌矿硫化-铵盐浮选过程的难题。在硫化-胺盐浮选体系中开展了气-液两相和气-液-固三相的泡沫稳定性试验,选取石英、方解石和褐铁矿作为典型矿泥,考察了十二胺用量、硫化钠用量、pH值、矿泥种类和粒度对泡沫稳定性的影响,分析了矿泥对泡沫稳定性影响的内在机理。结果表明:随着十二胺用量的增大,最大泡沫高度和半衰期逐渐增大,泡沫稳定性逐渐增强;随着硫化钠用量的增大,最大泡沫高度和半衰期先增大后减小,泡沫稳定性先增强后变差;相同条件下三相泡沫的最大高度和半衰期明显大于两相泡沫,矿泥对泡沫稳定性具有显著的强化作用,而且这种强化作用随着矿泥的粒度减小而逐渐增强,不同种类矿泥对泡沫稳定性增强作用大小关系为褐铁矿>方解石>石英。
- 赵一帆来庆腾廖寅飞贺玉程刘泽晨廖炎望丁世豪
- 关键词：矿泥粒度
- 粗颗粒浮选过程强化研究进展及展望被引量：3
- 2023年
- 粗颗粒浮选不仅能够有效拓宽浮选粒度上限、减少碎磨能耗,而且对建设绿色矿山和提高资源利用率具有重要意义。目前,针对粗颗粒浮选过程强化,国内外学者做了大量相关研究并取得了显著成果。从粗颗粒的难浮机理出发,重点综述了当前粗颗粒浮选过程强化技术新进展,并分析了不同分选技术的作用机理、优势与不足,以期为粗颗粒浮选实践提供理论指导与技术借鉴。浮选矿浆的高紊流环境是造成粗颗粒难浮的根本原因,基于此,为了降低粗颗粒紊流效应,更多研究聚焦于高效粗颗粒浮选装备开发,如矿冶科技集团有限公司研制的CLF粗粒浮选机和美国Eriez公司设计的流态化浮选设备——水力浮选机。最后提出了未来粗颗粒浮选技术的新发展方向,主要包括低紊流高相含率的浮选环境下浓相流态化浮选机理、大型流态化浮选智能装备开发以及由此带来的新型浮选工艺开发设计。
- 张怡晴何琦杨陈仪敏丁世豪丁世豪邢耀文
- 颗粒性质及溶液环境对颗粒-气泡脱附行为的影响机制被引量：1
- 2022年
- 脱附是浮选颗粒-气泡矿化的关键子过程,决定了浮选最终效率及粒度上限,但浮选颗粒-气泡间脱附行为的影响机制并未清晰。为系统性探究颗粒性质及溶液环境对颗粒气泡间脱附行为的影响,通过自主开发的浮选颗粒-气泡黏脱附测试系统及黏附力测试仪,以颗粒气泡间最大脱附力及气絮体中颗粒临界脱附振幅为依据,对不同颗粒性质及溶液环境下颗粒气泡间脱附力及颗粒气泡气絮体稳定性进行了系统性试验研究。结果表明:粒度的提升可增加三相周边周长,从而提升颗粒气泡间脱附力,但质量增加带来的惯性力减小了气絮体稳定性,整体不利于浮选。脱附力及气絮体稳定性均随颗粒疏水性提升而增加,这主要是三相周边周长随颗粒疏水性提升而增加所致。疏水表面粗糙度提升了颗粒表面接触角,脱附力及气絮体稳定性随之增加。颗粒形状参数改变了三相周边周长及三相周边上接触角的分布,且柱状颗粒上表面边缘处接触角取值由Gibbs不等式决定,颗粒接触角滞后性随之改变,颗粒形状因素由此影响了颗粒气泡间脱附行为,不同形状颗粒脱附力大小整体为圆柱>四棱柱>球体。准静态环境下测试的脱附力由表面张力决定而溶液黏度几乎无影响,但气絮体稳定性受表面张力及黏度的联合作用。
- 张友飞何琦韩宇丁世豪丁世豪司伟汗邢耀文邢耀文
- 关键词：浮选脱附
