Abstract
The usage of nanosized particles as modifying agents opens new possibilities in the creation of materials with unique properties. The effective qualitative improvement of Russia's GDP structure is based on the recycling of technogenic mineral formations (TMF) and the production of high-tech products. Numerous studies have shown that the efficiency of this process is limited by high requirements to the fractional composition, median size, and dispersion of TMF particles, as well as imperfection of equipment and technology and their classification. The strict classification requirements must be taken into account, when developing separation methods for the dispersion of the median sizes of TMF microparticles under the conditions of the probabilistic distribution of the physical and mechanical parameters of the feed. The studies covered in the article are based on the provision on a significantly greater influence of inertial forces on the trajectory of a hydrodynamically unsteady motion of the dispersed «a microparticle – a drop of liquid» system during the hydro-cyclone separation with respect to the aerodynamic forces of their movement in a fluidized bed. The paper shows that within the range of kinetic energy of the translational motion of liquid droplets, which overcomes the aerodynamic barrier of coagulation of hydrophobic TMF particles, the minimum diameter of absorbed microparticles during hydro-cyclone coagulation depends only on the magnitude of the angular velocity of rotation of the liquid droplets.We obtained the equations for the Euler and Reynolds criteria, their average values, and the relaxation time of liquid droplets with integrated micro and nanoparticles of TMF, depending on their median size during hydro-cyclone separation. The developed mathematical model of inertial hydro-cyclone separation of finely dispersed TMF allows determining the optimal geometric parameters and energy characteristics of the Venturi separator, its aerator, and the position of the receiving tanks.The experimental results confirmed the possibility of classifying finely dispersed wastes of mining and metallurgical production in the range of median sizes (0.5-5)∙10–6 m by fractions with a dispersion of not more than 20 %.
Highlights
Проведенные испытания подтвердили возможность классификации тонкодисперсных отходов горнометаллургического производства в диапазоне медианных размеров (0,5-5)∙10– 6 м по фракциям с дисперсией не более 20 %.
Статья посвящена разработке математической модели гидровихревой стратификации в кипящем слое микро- и наночастиц ТМО и устройства для ее реализации в виде гидровихревого стратификатора Вентури.
Для установления зависимости между энергией дисперсной системы капля жидкости – микрочастица ТМО и потоком энергии вертикального ее движения в кипящем слое и геометрическими параметрами стратификатора Вентури в процессе инерционной гидровихревой стратификации в фазе релаксации необходимо получить уравнения движения частиц в зависимости от действующих на них сил.
Summary
Проведенные испытания подтвердили возможность классификации тонкодисперсных отходов горнометаллургического производства в диапазоне медианных размеров (0,5-5)∙10– 6 м по фракциям с дисперсией не более 20 %. Статья посвящена разработке математической модели гидровихревой стратификации в кипящем слое микро- и наночастиц ТМО и устройства для ее реализации в виде гидровихревого стратификатора Вентури. Для установления зависимости между энергией дисперсной системы капля жидкости – микрочастица ТМО и потоком энергии вертикального ее движения в кипящем слое и геометрическими параметрами стратификатора Вентури в процессе инерционной гидровихревой стратификации в фазе релаксации необходимо получить уравнения движения частиц в зависимости от действующих на них сил.
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
