变径液固两相流分选床回收废弃线路板中金属的研究

采用破碎机和高压电选机对废印刷线路板中金属cu进行回收.结果表明,破碎产物粒度<0.9mm时金属的单体解离度较高,可以作为分选的原料.物料在电选过程中的动力学分析表明,影响电选效果的主要因素为电极电压、滚筒转速、电晕电极距及物料粒度.经正交实验优化影响参数后,-0.9+0.074mm粒级的破碎产物一次电选所得精料中cu的富集情况较好,cu品位由32.0%富集到63.6%,回收率为78.7%.

专利申请号:cn201810699652公开号:cn108754154a申请日:2018.06.29公开日:2018.11.06申请人:肇庆高新区国专科技有限公司本发明涉及一种分类回收线路板中金属的方法,具体涉及回收线路板(pcb)中的铜、锡、镍、钯、金、银和树脂。该技术先后通过粉碎、酸浸、阳极旋转迫击电解、浮选等工艺流程。

通过对旋流泵内部流道进行三维造型,利用雷诺时均方程、双方程湍流模型并结合simplec算法对其内部三维固液两相流场和清水单相流场进行了数值计算,得到了固相不同体积浓度、不同流量下的分布规律,并研究了外特性的变化规律。模拟结果表明:固相在叶片工作面分布较多;在叶轮里离后盖板越远,浓度越高;无叶腔分布浓度大于叶轮分布浓度;固相浓度的增加会引起扬程的减小。

利用从硫化矿山分离得到氧化亚铁硫杆菌gzy-1菌株,进行了废弃线路板粉末中金属铜的浸出实验,并对浸出机理进行了分析,同时对浸出体系的ph值、氧化还原电位和细菌数量的变化进行了研究.结果表明:细菌具有将fe2+不间断地氧化成为fe3+的生物学特性;在浸出温度30℃及ph值1.32、液固比10∶1、搅拌速率500r/min的条件下,经48h浸出,金属铜的浸出率达到95.16%;浸出过程中,浸出体系的eh值先降低后升高;部分菌体吸附在固体物表面,使溶液中细菌数量减少,但最终会达到动态平衡.

为了研究泥沙颗粒对冲击式水轮机喷嘴内的流动特性,建立了喷嘴射流的三维数学模型。利用流体分析软件fluent,首先对连续相选用标准k??湍流模型进行计算,再选用离散模型进行固液两相流耦合计算。分析在泥沙颗粒和水流的双重作用下,对喷嘴壁面冲蚀磨损影响。分析得出:泥沙颗粒在喷嘴内部流动特性呈现非对称性特性,影响射流的运动特性,进而影响喷嘴各部位的冲蚀磨损程度,喷嘴下部磨损比上部严重。

采用万能高速粉碎机对废弃线路板进行破碎,采用icp-aes分析线路板中主要金属含量,研究破碎累积时间对破碎产物以及金属铜在各粒径范围分布的影响,讨论粉末粒径大小对水力摇床分选效果的影响。结果表明,线路板中金属铜的含量达约25%;当破碎累积时间为180s时,得到的破碎产品在0.15~1mm粒径范围内的产率最高。采用水力摇床分选时,在0.15~1mm粒径的粉末比较适合水力摇床分选,此粒级中铜的回收率达到98.3%以上。

利用组合潜污泵系统可以高效地将煤矿水仓和老空突水灾害中的煤水混合物外排,但煤泥浓度及颗粒直径直接影响管路系统的水力特性,并影响排污泵的性能和效果.对不同浓度、不同粒径、不同管路形式的水力特性进行了理论计算,建立了相应的理论模型,计算结果可为煤矿水仓清理及老空突水抢险排水的应用提供依据.

带元件的废印刷线路板多种金属共存,在采用氰化法浸取金的过程中,金的质量浓度随浸取时间的变化呈先升高后降低的曲线特征。如果反应时间控制不当,已经溶解的金就会被废印刷线路板上锌、镍等金属还原。为了提高金的回收率,研究了低氰化物质量浓度、短浸出时间的两次逆流浸金工艺,使金的回收率达到99%以上,废印刷线路板表层残余au品位在3g/t以下。

微通道内液液两相流的压力降对系统内部热量和质量传递具有重要影响。针对环己烷-含0.3%sds(十二烷基硫酸钠)蒸馏水液液两相系统,利用高速摄像仪对2种不同深宽比的矩形截面直管微通道内的液液两相流进行了实时观测和记录,用压差变送器测定了其在弹状流型下的压力降。微通道尺寸(深度×宽度)分别为400μm×600μm,400μm×800μm。结果表明:弹状流型下的压力降随系统各相流率、毛细数、雷诺数、连续相黏度的增加而增加,随两相速度比值的增加而减小,且当毛细数ca>0.015或雷诺数re>20时,压力降随着通道截面深宽比的增加而增加。基于实验结果,修正了均相流模型,提出了新的压力降预测关联式,模型计算结果与实验值吻合良好。

废旧印刷线路板中含有多种有色金属,若将其随意丢弃或采用不恰当的处理方法,不仅会污染环境,还会造成资源流失。本文对采用重力分选技术实现废旧印刷线路板中有色金属富集的可行性进行了研究。结果表明:重选法(摇床)可以实现废旧印刷线路板中有色金属和玻璃纤维、树脂的分离;在实验的破碎粒度范围内,将废旧印刷线路板破碎到-0.5mm时,摇床分选效果最好。

结合偏压磁控溅射铜(铜靶,本底真空度6.6mpa,工作压力0.4pa,电流0.3a,电压450v,负偏压50v,溅射时间10min)及脉冲焦磷酸盐电镀铜(60～70g/l焦磷酸铜,280～320g/l焦磷酸钾,20～25g/l柠檬酸铵,温度45～50°c,ph4.2～4.5)工艺对以聚酰亚胺薄膜为基材的挠性印制线路板微孔进行金属化处理,讨论了正向脉冲平均电流密度对镀层质量,以及正向脉冲占空比对镀层金相显微组织和电阻的影响。结果表明:金属化后孔壁镀层连续,平整光滑,结合力较好;随着正向脉冲电流密度的增大,镀层粗糙度减小;随着正向脉冲占空比的增大,镀层电阻急剧增大并最终达到稳定状态。

叶轮是离心泵的核心部件之一,也是最易磨损的零部件。本文在详细分析国内外两相流离心泵叶轮磨损规律方面的研究成果的基础上,探讨了叶片的磨损的影响因素及产生机理,为叶轮的优化设计提供参考意义。

针对高炉冷却壁管内污垢沉积而导致传热效率低的问题,提出在高炉冷却壁管内加入固相颗粒以形成液固两相流,在防止污垢的沉积及清洗污垢的同时,增加流体的扰动强化管内对流传热。对液固两相流和单相流的传热性能进行了对比实验。结果表明,由于固相颗粒的扰动和剪切效应,不仅可以强化管内传热,而且也可以在线清洗管内污垢,在流速为2m/s,固相体积分数为3.5%～5.0%、固相粒径为2～3mm的范围内,与单相流相比,液固两相流的传热系数提高了20%～45%。实验结果为液固两相流的工业应用提供了基础。

通过对固液两相流泵进行的清水和浆体实验,证明了按固液两相流动理论设计的渣浆泵是高效、节能型产品。其有关理论和实验数据,尚需进一步实验研究。

为了探究混流式水轮机改造前后转轮泥沙磨损情况,采用固液两相流模型对某电站改造前后的混流式水轮机进行全流道数值模拟,分析不同工况下转轮叶片表面泥沙分布,转轮叶片表面固液两相速度差,以及水轮机效率。结果表明:小流量工况下泥沙磨损最严重;水轮机改造后,叶片表面泥沙体积分数下降,固液两相速度差减少,泥沙磨损减弱,水轮机效率较改造前提升了5.5%。该研究可为水轮机改造提供一定的参考。

针对污垢沉积而导致高炉冷却壁传热效率降低的疑难问题,通过在冷却水管内加入固相颗粒以形成液固两相流,从而改变两相流体对冷却水管的传热和抗垢性能。在不同固相体积分数下进行了冷却水管内液固两相流动的传热和抗垢性能研究。研究结果表明,由于固相颗粒的扰动和剪切效应,不仅可以增大冷却水管传热系数和强化传热效果,而且增强了抗污垢能力,延长了设备的高效运行时间,实现冷却壁的长期高效运行。

建立了高炉冷却壁三维物理模型。采用大型cfd软件flunt6.8中的欧拉多相流模型,对高炉冷却壁冷却水管内的液固两相流三维流动和污垢清洗特性进行了数值模拟研究。分析了流体的流速、固体颗粒的粒径、体积分数对流体的流动、清洗强度及清洗均匀的影响。结果表明:流体的湍流强度、壁面污垢清洗强度和压力降均随流速、颗粒粒径和体积分数的增加而增加;液固流态化清洗防垢除垢效果取决于流速、液固颗粒粒径和体积分数的合理组合;综合考虑节水节能及污垢清洗的均匀性,高炉冷却壁的最佳流速为2.0～2.5m/s,固相颗粒粒径为3～4mm,体积分数为5%～8%。研究结果为高炉冷却壁液固流态化污垢在线清洗的工业应用提供了理论基础。

本文试验结果表明,振动频率、通风量和床面倾角对高频气力分选机的分选效果有显著影响,当振动频率为1621次/min,通风量为120m3/h,95m3/h,60m3/h,床面横向倾角6.64°,纵向倾角为1.07°时,分选效果最好。

采用雷诺时均n-s方程和rngk-ε湍流模型,使用多相流模型中的混合物模型,通过商用软件fluent,对自吸时旋流自吸泵内气液两相流场作了数值模拟.在对蜗壳流道和叶轮流道进行网格划分时,尺寸扭曲率为0.78.根据模拟结果,将泵内两相流场的静压分布,与单液相时的静压分布作了对比,并比较了叶轮内气相与液相相对速度的分布情况.另外,对含气率的分布情况作了分析.结果表明,自吸时气液两相状态下的静压稍小于单液相状态下的静压;泵内的主要流动是液相通过相间作用夹带气相的流动,液相速度略大于气相速度;靠近泵出口的两个叶道内,有气相的积聚,含气率较高.

简述了在气液两相流的工况下的调节阀的选型,通过对气液两相流的工况的分析,计算出其口径,并对这种工况下阀门的精度及材质做了简单的介绍。

为克服传统取样式多相流量测量方法取样口易堵塞的缺点,提出了通过管壁取样测量气液两相流体流量的新方法.管壁四周均匀布置4个直径为2.5mm的取样孔,并在上游采用旋流叶片将来流整改成液膜厚度均匀分布的环状流型,从而增强了取样的代表性.分析表明,取样流体中的液相质量流量与主流体液相质量流量的比值主要取决于取样孔的数目和大小,而取样流体中的气相质量流量与主流体气相质量流量的比值则与主管路液相流量有关.在管径为0.04m的气液两相流实验回路进行的实验表明,在实验范围内液相取样比为0.049,基本不受主管气液相流量波动的影响,能够在宽广的流动范围内维持恒定.液相流量最大测量误差为6.8%,气相流量最大测量误差为8.9%.

介绍了安全阀气液两相泄放工况如何发生及所具有的特点,探讨了在这种泄放工况下怎样确定安全阀的尺寸。讨论了两相流泄放面积计算方法\原理和详细计算步骤,并通过设计案例对计算方法进行比较。结果表明:相比于omega-2和气-液相泄放面积相加的方法,omega-1方法和diers积分法得到的泄放面积较大,较为保守安全。所以在实际工程设计中,推荐使用这两种方法计算气-液两相流安全阀的泄放面积。