强化密度离析的弱磁性铁矿石流态化分选机理研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51604274
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0409.矿物工程与物质分离
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

The dense medium gas-solid fluidized-beneficiation technology is introduced to solve the separation and purification difficulties of weak-magnetic iron ore. It shows the advantages of good selectivity and high separation precision for various types of ores, without using water, less pollution and wide application field. Weak magnetic hematite ore will be selected as the subject investigated. Based on the mineralogy characteristics of rude ores and the properties of medium solids, the combined approach of experimental tests, theoretical analysis, numerical simulation, and actual ore separations will be employed in the project. The project mainly focuses on the following aspects: the nonlinear dynamical characteristic in the separation system of the quasi-dispersion bubbling fluidization to reveal the formation mechanism and evolution law of the time-averaged stable separation system in the three-dimensional space of fluidized bed; the coupling and collaborative optimization of multi-factors of equipment structure, separation technology, disturbance factors will be conducted to reveal the movement regulation and separation mechanism of multi-component and multi-scale iron ore particles in the stable fluidized-beneficiation system; regulatory mechanism based on the collaborative optimization of multiple key factors will be established to enhance the fluidization stability and separation reliability. The achievements of this project aim to provide a new approach for the dry separation and purification of iron ore in the water-shortage regions of China.
针对弱磁性铁矿石的分选提纯难题,提出将浓相气固流态化分选技术引入铁矿石分选回收领域,具有对矿石选择性好、分选精度高、无需用水、污染小、应用范围广等优势。本课题以弱磁性赤铁矿石为研究对象,以原矿的矿物学特性及加重质颗粒的介质属性为基础,拟采用试验表征及测试、理论分析、计算机数值模拟、分选试验相结合的方法,研究准散式鼓泡流态化分选体系中的非线性动力学特性,揭示流化床三维空间内时均稳定分选体系的形成机理及演化规律;通过设备结构、分选工艺及扰动因子等因素的耦合及协同优化,揭示多组分多尺度铁矿石颗粒在流态化稳定分选体系中的运动规律与分选机理,建立强化流态化稳定性及分选可靠性的关键因素协同优化的调控机制,为我国干旱缺水地区的铁矿石干法分选提纯提供一条新途径。

结项摘要

弱磁性贫杂铁矿石的高效低成本分选提质是后续冶金过程的前提,也是选冶领域的焦点和难点问题。采用物理方法预先抛除部分脉石矿物,将极大地提高后续破碎磨矿、磁选、浮选等工艺的分选效率,降低分选成本。本项目提出将浓相气固流态化分选技术引入铁矿石预先抛尾领域,具有对矿石选择性好、分选精度高、无需用水、污染小、应用范围广等优势。.本项目深入研究了弱磁性赤铁矿石的物相组成、元素含量、脉石嵌布规律等,通过选取代表性的弱磁性赤铁矿石,获得了铁矿石的铁品位-密度分布规律,指出了弱磁性赤铁矿石在不同分选密度下的理论分选指标。选取气雾化铁粉和锆英砂组成的混合加重质作为粗粒级弱磁性赤铁矿石的分选介质,实现了流化床的床层密度在2.6-3.8g/cm3的范围内调控。考察了不同加重质配比对二元加重质形成的流化床床层密度的影响规律,建立了床层密度的可靠预测模型,可以准确调控流化床的床层密度。通过单因素分选试验确定了流化床操作条件对铁矿石分选效果的影响;通过开展多因素响应曲面法试验,研究了操作参数对分选效果的影响规律及其交互作用,最终确定了铁矿石的最佳分选条件,粗精矿全铁品位高于51%,回收率高于79%。通过对不同粒度级的铁矿石开展分选实验,结果表明:随着粒度级减小,铁矿石分选精度降低,分选得到的精矿品位和铁回收率均减小,因此传统气固流化床分选铁矿石的粒度下限为10mm。.本项目提出改善细粒级铁矿石分选效果需要引入其它外力场,如振动力场,机械搅拌等,以改善流化床的床层密度稳定性。研究了振动力场与气流场耦合作用下,1-6mm细粒级弱磁性赤铁矿石的流化特性与分离规律,结果表明:通过脱除细粒级脉石,基于密度离析的干法振动分选技术能够实现细粒级弱磁性赤铁矿石的高效分选提质。在适宜的操作条件下,能够保证较高的粗精矿品位及回收率,分别高于52%与65%。项目研究成果能够拓展到其它贫杂矿石的预先抛尾及煤系共伴生矿物的预富集等领域,为贫杂矿产资源的分选回收提供一条新途径。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(10)
Cleaning and upgrading of coal-series kaolin fines via decarbonization using triboelectric separation
通过摩擦电分离脱碳对煤系高岭土粉进行清洁和升级
  • DOI:
    10.1016/j.jclepro.2019.04.329
  • 发表时间:
    2019-08-10
  • 期刊:
    JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION
  • 影响因子:
    11.1
  • 作者:
    He, Jingfeng;Yao, Yake;Wang, Haifeng
  • 通讯作者:
    Wang, Haifeng
Evaluation of air-dense medium fluidized beds with pulsatile inlet air
脉动进气空气密介质流化床的评价
  • DOI:
    10.1016/j.ces.2016.10.019
  • 发表时间:
    2017-02
  • 期刊:
    Chemical Engineering Science
  • 影响因子:
    4.7
  • 作者:
    Yingying Hu;Jingfeng He;Yong Zhang;Peng Lv;Yanan Wang;Yuemin Zhao
  • 通讯作者:
    Yuemin Zhao
Trace element concentration and reduction of typical Chinese bituminous coals via dry physical separation techniques
干法物理分离技术对中国典型烟煤的微量元素富集和还原
  • DOI:
    10.1016/j.fuel.2017.03.036
  • 发表时间:
    2017-07
  • 期刊:
    Fuel
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Jingfeng He;Pu Hong;Mingbing Tan;Chenlong Duan;Enhui Zhou
  • 通讯作者:
    Enhui Zhou
Beneficiation and upgrading of coarse sized low-grade bauxite using a dry-based fluidized bed separator
使用干基流化床选矿机对粗粒低品位铝土矿进行选矿和提质
  • DOI:
    10.1016/j.apt.2019.10.009
  • 发表时间:
    2020-01-01
  • 期刊:
    ADVANCED POWDER TECHNOLOGY
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    He, Jingfeng;Bai, Qiang;Du, Tianye
  • 通讯作者:
    Du, Tianye
Beneficiation of coarse particulate iron ore by using a dry density-based fluidized bed separator
干密度流化床选矿粗粒铁矿
  • DOI:
    10.1016/j.powtec.2017.07.007
  • 发表时间:
    2017-09
  • 期刊:
    Powder Technology
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Jingfeng He;Chengguo Liu;Junqing Xie;Pu Hong;Yake Yao
  • 通讯作者:
    Yake Yao

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其他文献

稀相气固流化床分选电厂磨机返料的研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    煤炭学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王帅;何亚群;王海锋;贺靖峰;蔡彬
  • 通讯作者:
    蔡彬
稀相气固流化床分选电厂磨煤机返料的研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    煤炭学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王帅;何亚群;王海锋;贺靖峰;蔡彬
  • 通讯作者:
    蔡彬
脉动气流回收蛭石的实验研究与数值模拟
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
    中国矿业大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    贺靖峰;何亚群;段晨龙;赵跃民;王帅
  • 通讯作者:
    王帅
浓相气固高密度流化床内的气泡动力学行为特性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    煤炭学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    贺靖峰;赵跃民;何亚群;段晨龙
  • 通讯作者:
    段晨龙

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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