CN113553787B - 一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法 - Google Patents

一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113553787B
CN113553787B CN202110829401.8A CN202110829401A CN113553787B CN 113553787 B CN113553787 B CN 113553787B CN 202110829401 A CN202110829401 A CN 202110829401A CN 113553787 B CN113553787 B CN 113553787B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rare earth
equation
leaching
solid
numerical simulation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110829401.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113553787A (zh
Inventor
鄂殿玉
崔佳鑫
曾嘉
周鹏
郭苏雅
文英明
黄双英
范海瀚
苏中方
翁凌熠
谭聪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangxi University of Science and Technology
Original Assignee
Jiangxi University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangxi University of Science and Technology filed Critical Jiangxi University of Science and Technology
Priority to CN202110829401.8A priority Critical patent/CN113553787B/zh
Publication of CN113553787A publication Critical patent/CN113553787A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113553787B publication Critical patent/CN113553787B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G06F30/28—Design optimisation, verification or simulation using fluid dynamics, e.g. using Navier-Stokes equations or computational fluid dynamics [CFD]
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16C—COMPUTATIONAL CHEMISTRY; CHEMOINFORMATICS; COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE
    • G16C10/00—Computational theoretical chemistry, i.e. ICT specially adapted for theoretical aspects of quantum chemistry, molecular mechanics, molecular dynamics or the like
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16C—COMPUTATIONAL CHEMISTRY; CHEMOINFORMATICS; COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE
    • G16C20/00—Chemoinformatics, i.e. ICT specially adapted for the handling of physicochemical or structural data of chemical particles, elements, compounds or mixtures
    • G16C20/10—Analysis or design of chemical reactions, syntheses or processes
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16C—COMPUTATIONAL CHEMISTRY; CHEMOINFORMATICS; COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE
    • G16C60/00—Computational materials science, i.e. ICT specially adapted for investigating the physical or chemical properties of materials or phenomena associated with their design, synthesis, processing, characterisation or utilisation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
    • G06F2111/10—Numerical modelling
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2113/00—Details relating to the application field
    • G06F2113/08—Fluids
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/14—Force analysis or force optimisation, e.g. static or dynamic forces
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明提出一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法，采用搅拌槽搅拌浸出技术处理相关离子型稀土，使稀土离子得到充分浸出与分离；采用数值模拟的方法，可准确得到稀土的浸出动力学曲线；在和实验结果对比验证的情况下，可进一步研究浸出动力学的影响因素，为日后浸矿技术的改进提供了优化指导，也为如何实施绿色开采提供有力的理论依据。

Description

一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法
技术领域
本发明涉及计算机数值模拟技术领域，特别涉及一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法。
背景技术
稀土因其含量不高，但在诸多产业中国属于必不可少的原料，素来被称为工业中的维生素。世界虽然稀土资源储量丰富，但绝大部分是轻稀土，重稀土储量少，缺口大。而离子吸附型稀土矿(简称离子型稀土)中富含种类十分齐全的中重稀土元素，被广泛应用于尖端科技领域以及军工领域，是一种非常重要的战略意义的矿产资源。
离子型稀土矿中75％～95％的稀土元素以水合离子的形式吸附在粘土矿物上，采用阳离子交换原理进行浸取回收，具有成本低，开采简单的特点。目前，中国正积极加大离子型稀土矿的开发与利用力度。但由于稀土资源性质的优越性成为各国争夺对象，加上稀土资源提取技术实用性差，适用性窄，市面上出现供不应求现象。
近几十年来，我国特有的离子吸附性稀土矿开采工艺不断革新，例如第一代氯化钠池浸工艺、第二代硫酸铵池浸工艺和第三代原地浸出工艺。然而到目前为止，上述开采工艺仍然存在诸多问题。比如资源利用率低、环境污染较大以及易引发地质灾害等，与我国绿色开采矿山理念相悖。因此如何高效地开采稀土并有效地提取出稀土中的元素，是作为稀土出口大国的中国迫在眉睫需要解决的问题。为了从根本上解决稀土浸出率低下以及生态环境污染等问题，需结合离子型稀土矿搅拌浸出基础理论体系和关键技术。通过新理论与新方法探索，加强稀土开采和利用的能力。
其中，搅拌浸出离子型稀土是研究离子型稀土矿浸出动力学的一个常用方法。目前对于此方法的研究，主要依赖于物理实验。其中，物理实验具有直观性好以及结果可信度高等优点，但也存在实验耗时长、只能采集到浸矿过程中特点数据等缺点。随着计算机技术以及数值方法和理论的不断发展与完善，计算流体动力学(CFD)由于其成本低、速度快以及可模拟各种状况等不可比拟优点在各个领域中备受欢迎。CFD是利用计算机求解流体流动的各种守恒控制偏微分方程组的技术，这其中涉及流体力学(尤其是湍流力学)、计算方法乃至计算机图形处理等技术。CFD通常包含建立数学物理模型、数值算法求解、结果可视化几个环节。CFD方法既能模拟较复杂无法进行实验和理想状态过程，保证了数据的普遍性，同时又简化了参数的求解，为我们省去了重复，低效的劳动。
然而，目前并没有一种较为完善合理的数值模拟方法，用于离子型稀土矿搅拌浸出过程的模拟，以为绿色开采提供有力的理论依据。
发明内容
基于此，本发明的目的在于提出一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法，以对离子型稀土矿搅拌浸出过程进行模拟。
本发明提出一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法，其中，所述方法包括如下步骤：
步骤一：根据搅拌浸出稀土过程中所使用的实验设备搅拌槽，采用三维建模软件对搅拌槽进行几何建模以得到几何模型，并基于计算流体动力学数值模拟软件对所述几何模型中的流体计算区域进行网格划分；
步骤二：确定搅拌浸出稀土过程中的基本控制方程，所述基本控制方程包括连续性方程、动量方程、能量方程以及组分守恒方程，并建立组分输送模型以及欧拉模型；
步骤三：设置加入到所述几何模型中的固体反应物以及液体反应物对应的材料属性，其中所述材料属性包括密度、比热、黏度以及质量扩散系数；
步骤四：将液体反应物设为主相，固体反应物设为次相，建立固体反应物的颗粒流模型，并在颗粒流模型中设定颗粒直径、颗粒黏度以及颗粒堆积系数；
步骤五：定义所述液体反应物与所述固体反应物之间的相互作用力，其中相互作用力的定义包括设置曳力模型以及碰撞系数；
步骤六：根据多相化学反应方程式以及动力学方程编译用户自定义公式，以模拟所述液体反应物与所述固体反应物之间的反应过程；
步骤七：设置所述几何模型的进出口边界条件；
步骤八：设置初始条件的物理参数，所述物理参数包括搅拌槽内的搅拌釜转速、稀土矿与配置好的浸出剂之间的固液比；
步骤九：对步骤二中的基本控制方程进行离散化，采用步骤七中设置的进出口边界条件以及步骤八中设置的初始条件进行封闭求解；
步骤十：对整个流体计算区域进行初始化，设定时间步长，对流体计算区域内的代数方程组进行反复迭代，直至求解的参数收敛。
本发明提出一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法，采用搅拌槽搅拌浸出技术处理相关离子型稀土，使稀土离子得到充分浸出与分离；采用数值模拟的方法，可准确得到稀土的浸出动力学曲线；在和实验结果对比验证的情况下，可进一步研究浸出动力学的影响因素，为日后浸矿技术的改进提供了优化指导，也为如何实施绿色开采提供有力的理论依据。
所述一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法，其中，在所述步骤一中，采用分块结构化网络对所述几何模型中的流体计算区域进行网格划分。
所述一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法，其中，在所述步骤二中，
所述连续性方程表示为：
Figure BDA0003174901600000031
其中，ρ为流体密度，t为时间，流体场内任意点的流速V利用局部速度分量u，v，w来表示，x，y，z为空间位置；
所述动量方程表示为：
Figure BDA0003174901600000032
Figure BDA0003174901600000033
Figure BDA0003174901600000041
其中，u，v，w为x，y，z方向上的速度分量，t为时间，ρ为流体密度，P为压力，ν为运动粘度；
所述能量方程表示为：
Figure BDA0003174901600000042
其中，T为温度，u，v，w为x，y，z方向上的速度分量，k为热传导系数，ρ为流体密度，cp为比热容；
所述组分守恒方程表示为：
Figure BDA0003174901600000043
Cs为组分s的体积浓度，ρcs为组分s的质量浓度，Ds为该组分的扩散系数，Ss为系统内部单位时间内体积通过化学反应所产生的组分s的质量，即生产率。
所述一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法，其中，在所述步骤三中，所述固体反应物由稀土黏土矿物组成，化学表达式为[Al2SiO5(OH)4]m·nRE3+，所述液体反应物为硫酸铵溶液。
所述一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法，其中，在所述步骤六中，所述多相化学反应方程式表示为：
3nNH4+(l)+[Al2SiO5(OH)4]m·nRE3+(s)→3nRE3+(l)+[Al2SiO5(OH)4]m·3nNH4+(s)
其中，l表示液相，s表示固相；
所述动力学方程表示为：
Figure BDA0003174901600000044
其中，η为稀土浸出率，r0为固体颗粒的半径，t为反应时间。
所述一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法，其中，在所述步骤七中，搅拌槽的壁面为流固耦合边界，浸取剂为速度进口边界，出口为压力出口边界。
所述一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法，其中，在所述步骤八中，所述搅拌釜转速为66rpm，稀土矿与配置好的浸出剂之间的固液比为1：1。
所述一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法，其中，在所述步骤九中，采用有限体积法对步骤二中的基本控制方程进行离散化。
所述一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法，其中，在所述步骤十中，时间步长为0.001秒。
本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明提出的离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法的原理图；
图2为本发明提出的离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法中几何模型中的流体计算区域网格示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1与图2，本发明提出一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法，其中，所述方法包括如下步骤：
步骤一：根据搅拌浸出稀土过程中所使用的实验设备搅拌槽，采用三维建模软件对搅拌槽进行几何建模以得到几何模型，并基于计算流体动力学数值模拟软件对所述几何模型中的流体计算区域进行网格划分。
在步骤一中，采用分块结构化网络对所述几何模型中的流体计算区域进行网格划分。
步骤二：确定搅拌浸出稀土过程中的基本控制方程，所述基本控制方程包括连续性方程、动量方程、能量方程以及组分守恒方程，并建立组分输送模型以及欧拉模型。
本步骤中的基本控制方程，是基于Euler描述的方程。其中，连续性方程表示为：
Figure BDA0003174901600000061
其中，ρ为流体密度，t为时间，流体场内任意点的流速V利用局部速度分量u，v，w来表示，x，y，z为空间位置。
动量方程表示为：
Figure BDA0003174901600000062
Figure BDA0003174901600000063
Figure BDA0003174901600000064
其中，u，v，w为x，y，z方向上的速度分量，t为时间，ρ为流体密度，P为压力，ν为运动粘度。
能量方程表示为：
Figure BDA0003174901600000071
其中，T为温度，u，v，w为x，y，z方向上的速度分量，k为热传导系数，ρ为流体密度，cp为比热容。
组分守恒方程表示为：
Figure BDA0003174901600000072
cs为组分s的体积浓度，ρcs为组分s的质量浓度，Ds为该组分的扩散系数，Ss为系统内部单位时间内体积通过化学反应所产生的组分s的质量，即生产率。
步骤三：设置加入到所述几何模型中的固体反应物以及液体反应物对应的材料属性，其中所述材料属性包括密度、比热、黏度以及质量扩散系数。
在步骤三中，固体反应物由稀土黏土矿物组成，化学表达式为[Al2SiO5(OH)4]m·nRE3+，液体反应物为硫酸铵溶液。
步骤四：将液体反应物设为主相，固体反应物设为次相，建立固体反应物的颗粒流模型，并在颗粒流模型中设定颗粒直径、颗粒黏度以及颗粒堆积系数。
在本步骤中，设置的是计算流体动力学(CFD)数值模拟软件Fluent中的欧拉模型，并打开Euler-granular选项，将固相设置为granular。
步骤五：定义所述液体反应物与所述固体反应物之间的相互作用力，其中相互作用力的定义包括设置曳力模型以及碰撞系数。
步骤六：根据多相化学反应方程式以及动力学方程编译用户自定义公式，以模拟所述液体反应物与所述固体反应物之间的反应过程。
在步骤六中，多相化学反应方程式表示为：
3nNH4+(l)+[Al2SiO5(OH)4]m·nRE3+(s)→3nRE3+(l)+[Al2SiO5(OH)4]m·3nNH4+(s)
其中，l表示液相，s表示固相；
动力学方程表示为：
Figure BDA0003174901600000081
其中，η为稀土浸出率，r0为固体颗粒的半径，t为反应时间。
步骤七：设置所述几何模型的进出口边界条件。
在步骤七中，搅拌槽的壁面为流固耦合边界，浸取剂为速度进口边界，出口为压力出口边界。
步骤八：设置初始条件的物理参数，所述物理参数包括搅拌槽内的搅拌釜转速、稀土矿与配置好的浸出剂之间的固液比。
在本步骤中，搅拌釜转速为66rpm，稀土矿与配置好的浸出剂之间的固液比为1：1。
步骤九：对步骤二中的基本控制方程进行离散化，采用步骤七中设置的进出口边界条件以及步骤八中设置的初始条件进行封闭求解。
在本步骤中，采用有限体积法对步骤二中的基本控制方程进行离散化。咋进行封闭求解计算过程中，采用一阶迎风格式和SIMPLE速度-压力耦合算法，压力插补格式采用STANDARD格式。
步骤十：对整个流体计算区域进行初始化，设定时间步长，对流体计算区域内的代数方程组进行反复迭代，直至求解的参数收敛。
在本步骤中，时间步长设定为0.001秒。
本发明提出一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法，采用搅拌槽搅拌浸出技术处理相关离子型稀土，使稀土离子得到充分浸出与分离；采用数值模拟的方法，可准确得到稀土的浸出动力学曲线；在和实验结果对比验证的情况下，可进一步研究浸出动力学的影响因素，为日后浸矿技术的改进提供了优化指导，也为如何实施绿色开采提供有力的理论依据。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤一：根据搅拌浸出稀土过程中所使用的实验设备搅拌槽，采用三维建模软件对搅拌槽进行几何建模以得到几何模型，并基于计算流体动力学数值模拟软件对所述几何模型中的流体计算区域进行网格划分；
步骤二：确定搅拌浸出稀土过程中的基本控制方程，所述基本控制方程包括连续性方程、动量方程、能量方程以及组分守恒方程，并建立组分输送模型以及欧拉模型；
步骤三：设置加入到所述几何模型中的固体反应物以及液体反应物对应的材料属性，其中所述材料属性包括密度、比热、黏度以及质量扩散系数；
步骤四：将液体反应物设为主相，固体反应物设为次相，建立固体反应物的颗粒流模型，并在颗粒流模型中设定颗粒直径、颗粒黏度以及颗粒堆积系数；
步骤五：定义所述液体反应物与所述固体反应物之间的相互作用力，其中相互作用力的定义包括设置曳力模型以及碰撞系数；
步骤六：根据多相化学反应方程式以及动力学方程编译用户自定义公式，以模拟所述液体反应物与所述固体反应物之间的反应过程；
步骤七：设置所述几何模型的进出口边界条件；
步骤八：设置初始条件的物理参数，所述物理参数包括搅拌槽内的搅拌釜转速、稀土矿与配置好的浸出剂之间的固液比；
步骤九：对步骤二中的基本控制方程进行离散化，采用步骤七中设置的进出口边界条件以及步骤八中设置的初始条件进行封闭求解；
步骤十：对整个流体计算区域进行初始化，设定时间步长，对流体计算区域内的代数方程组进行反复迭代，直至求解的参数收敛；
在所述步骤二中，
所述连续性方程表示为：
Figure FDA0004135312360000011
其中，ρ为流体密度，t为时间，流体场内任意点的流速V利用局部速度分量u，v，w来表示，x，y，z为空间位置；
所述动量方程表示为：
Figure FDA0004135312360000021
Figure FDA0004135312360000022
Figure FDA0004135312360000023
其中，u，v，w为x，y，z方向上的速度分量，t为时间，ρ为流体密度，P为压力，ν为运动粘度；
所述能量方程表示为：
Figure FDA0004135312360000024
其中，T为温度，u，v，w为x，y，z方向上的速度分量，k为热传导系数，ρ为流体密度，cp为比热容；
所述组分守恒方程表示为：
Figure FDA0004135312360000025
cs为组分s的体积浓度，ρcs为组分s的质量浓度，Ds为该组分的扩散系数，Ss为系统内部单位时间内体积通过化学反应所产生的组分s的质量，即生产率；
在所述步骤三中，所述固体反应物由稀土黏土矿物组成，化学表达式为[Al2SiO5(OH)4]m·nRE3+，所述液体反应物为硫酸铵溶液；
在所述步骤六中，所述多相化学反应方程式表示为：
3nNH4+(1)+[Al2SiO5(OH)4]m·nRE3+(s)→3nRE3+(1)+[Al2SiO5(OH)4]m·3nNH4+(s)
其中，1表示液相，s表示固相；
所述动力学方程表示为：
Figure FDA0004135312360000031
其中，η为稀土浸出率，r0为固体颗粒的半径，t为反应时间；
在所述步骤八中，所述搅拌釜转速为66rpm，稀土矿与配置好的浸出剂之间的固液比为1∶1。
2.根据权利要求1所述的一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法，其特征在于，在所述步骤一中，采用分块结构化网络对所述几何模型中的流体计算区域进行网格划分。
3.根据权利要求2所述的一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法，其特征在于，在所述步骤七中，搅拌槽的壁面为流固耦合边界，浸取剂为速度进口边界，出口为压力出口边界。
4.根据权利要求2所述的一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法，其特征在于，在所述步骤九中，采用有限体积法对步骤二中的基本控制方程进行离散化。
5.根据权利要求2所述的一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法，其特征在于，在所述步骤十中，时间步长为0.001秒。
CN202110829401.8A 2021-07-22 2021-07-22 一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法 Active CN113553787B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110829401.8A CN113553787B (zh) 2021-07-22 2021-07-22 一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110829401.8A CN113553787B (zh) 2021-07-22 2021-07-22 一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113553787A CN113553787A (zh) 2021-10-26
CN113553787B true CN113553787B (zh) 2023-04-25

Family

ID=78104037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110829401.8A Active CN113553787B (zh) 2021-07-22 2021-07-22 一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113553787B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1318649A (zh) * 2000-08-31 2001-10-24 福建紫金矿业股份有限公司 离子型稀土搅拌浸出逆流洗涤工艺
WO2012058591A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 Curators Of The University Of Missouri Biomaterial compositions
CN102796867A (zh) * 2012-08-31 2012-11-28 江西理工大学 离子型稀土矿除杂的方法
CN105838881A (zh) * 2016-06-12 2016-08-10 孙东江 南方离子型稀土矿浸取液除杂工艺
CN106987706A (zh) * 2017-04-13 2017-07-28 成都理工大学 一种碲铋矿的浸出方法
CN112699618A (zh) * 2020-12-18 2021-04-23 赣江新区澳博颗粒科技研究院有限公司 一种离子型稀土矿原地浸矿过程数值模拟方法
CN113051848A (zh) * 2021-03-25 2021-06-29 赣江新区澳博颗粒科技研究院有限公司 一种风化壳淋积型稀土矿溶浸过程数值模拟方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105331836B (zh) * 2015-10-19 2017-11-10 昆明理工大学 一种外场强化无氨浸出离子型稀土矿的方法
CN108728642B (zh) * 2018-06-28 2021-03-30 武汉工程大学 一种风化壳淋积型稀土矿浸出液碳酸氢铵沉淀稀土后母液复用回收稀土的方法
CN109207722B (zh) * 2018-11-22 2020-04-17 江西理工大学 一种确定离子型稀土浸矿过程源汇项的方法
CN111118314A (zh) * 2020-01-13 2020-05-08 清华大学 一种离子型稀土矿浸矿场地快速淋洗方法
CN111690831B (zh) * 2020-05-29 2022-05-24 江西理工大学 一种离子型稀土矿的注液工艺优化方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1318649A (zh) * 2000-08-31 2001-10-24 福建紫金矿业股份有限公司 离子型稀土搅拌浸出逆流洗涤工艺
WO2012058591A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 Curators Of The University Of Missouri Biomaterial compositions
CN102796867A (zh) * 2012-08-31 2012-11-28 江西理工大学 离子型稀土矿除杂的方法
CN105838881A (zh) * 2016-06-12 2016-08-10 孙东江 南方离子型稀土矿浸取液除杂工艺
CN106987706A (zh) * 2017-04-13 2017-07-28 成都理工大学 一种碲铋矿的浸出方法
CN112699618A (zh) * 2020-12-18 2021-04-23 赣江新区澳博颗粒科技研究院有限公司 一种离子型稀土矿原地浸矿过程数值模拟方法
CN113051848A (zh) * 2021-03-25 2021-06-29 赣江新区澳博颗粒科技研究院有限公司 一种风化壳淋积型稀土矿溶浸过程数值模拟方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Huashan Yan 等.Compound leaching behavior and regularity of ionic rare earth ore.Powder Technology.2018,第333卷106-114. *
K. Wang, 等.Study on seepage simulation of high pressure grouting in microfractured rock mass.Geofluids.2021,1-12. *
Qiang He 等.Leaching Behaviors of Calcium and Aluminum from an Ionic Type Rare Earth Ore Using MgSO4 as Leaching Agent.Faculty of Materials Metallurgy and Chemistry, Jiangxi University of Science and Technology.2021,第11卷(第7期),1-17. *
吴承优.离子型稀土矿渗滤浸出过程模拟与分析.中国优秀硕士学位论文全文数据库 (工程科技Ⅰ辑).2016,(第（2016）02期),B021-430. *
孙园园 等.低浓度硫酸铵对离子吸附型稀土的浸取动力学研究.稀土.2017,第38卷(第4期),61-67. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113553787A (zh) 2021-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
White Multiphase nonisothermal transport of systems of reacting chemicals
Yanfei et al. A discussion on the leaching process of the ion-adsorption type rare earth ore with the electrical double layer model
Natsui et al. Gas–solid flow simulation of fines clogging a packed bed using DEM–CFD
Zhang et al. Numerical simulation on transportation behavior of dense coarse particles in vertical pipe with an optimized Eulerian–Lagrangian method
CN112699618B (zh) 一种离子型稀土矿原地浸矿过程数值模拟方法
Kim et al. Dependence of pore-to-core up-scaled reaction rate on flow rate in porous media
Gong et al. DEM and dual-probability-Brownian motion scheme for thermal conductivity of multiphase granular materials with densely packed non-spherical particles and soft interphase networks
Miao et al. Adsorption of hydrated Al3+ on the kaolinite (001) surface: A density functional theory study
CN113343603A (zh) 一种干热岩复杂缝网内暂堵剂流动模拟方法
Qiu et al. Adsorption of La on kaolinite (0 0 1) surface in aqueous system: A combined simulation with an experimental verification
CN113553787B (zh) 一种离子型稀土矿搅拌浸出过程的数值模拟方法
Castang et al. Aerodynamic coefficients of irregular non-spherical particles at intermediate Reynolds numbers
Zhang et al. Numerical simulation on oil-water-particle flows in complex fractures of fractured-vuggy carbonate reservoirs
Zhou et al. A PD-FEM approach for fast solving static failure problems and its engineering application
Xiao et al. Combining numerical modeling and machine learning to predict mineral prospectivity: A case study from the Fankou Pb–Zn deposit, southern China
Liu et al. Three-dimensional simulation of wormhole propagation in fractured-vuggy carbonate rocks during acidization
Betelin et al. DIGITAL CORE SIMULATOR-A PROMISING METHOD FOR DEVELOPMING HARD-TO-RECOVER OIL RESERVES TECHNOLOGY.
Tingsheng et al. Lattice Boltzmann model for simulation on leaching process of weathered elution-deposited rare earth ore
Blonsky et al. Development of acidizing simulator for sandstone reservoirs
Widiatmono et al. Investigation of Under-Relaxation Factors in 2D Dam Break Simulation of OpenFOAM®
Li et al. Numerical simulation of salt rock dissolution
Du et al. Application of Mathematical Simulation Method in Phosphate Ore Dressing
Wu et al. Simulation of coupled flowing-reaction-deformation with mass transfer in heap leaching processes
Borner et al. Ablation of Carbon Fiber TPS Samples in DSMC
Fu et al. Confined run-and-tumble model with boundary aggregation: Long-time behavior and convergence to the confined Fokker–Planck model

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant