Introduktion til ultralydsteknologi

    Forskere omtaler antallet af vibrationer pr. sekund som lydens frekvens, og dens enhed er Hertz (Hz). Frekvensen af ​​lydbølger, som vi kan høre i menneskelige ører, er 20 til 20.000 Hz. Derfor kalder vi lydbølger med frekvenser over 20.000 Hz for 'ultralyd'. Ultralydsbølger er elastiske mekaniske bølger (lydbølger) i et stofmedium, der ligesom elektromagnetiske bølger bryder, fokuserer og reflekterer, men ultralydsbølger er forskellige fra elektromagnetiske bølger. Når ultralydsbølgen udbreder sig, er den afhængig af det elastiske medium for at få partiklerne i det elastiske medium til at oscillere og transmittere energien i retning af udbredelse af ultralydsbølgen gennem det elastiske medium. Når en vis intensitet af ultralyd forplanter sig gennem mediet, producerer det en række termiske, optiske, elektriske og kemiske effekter, der ændrer nogle af mediets fysisk-kemiske egenskaber.

Princippet om ultralydsstyrkende metallurgisk proces

    Som vi alle ved, er 'tre passerer og en omvendt' i den metallurgiske proces den væsentlige faktor, der påvirker processens effektivitet, hastighed og kapacitet, og opsummerer også hele processen med metallurgisk kemisk produktion. De såkaldte 'tre passager' refererer til masseoverførsel, momentumoverførsel og varmeoverførsel, og 'én anti' refererer til den kemiske reaktionsproces. Hvordan man forbedrer den metallurgiske proces, bør i det væsentlige starte fra, hvordan man forbedrer effektiviteten og hastigheden af ​​'tre gennemløb og en omvendt'.

    Fra dette perspektiv har ultralydsteknologi en god rolle i at fremme overførslen af ​​masse, momentum og varme, og disse fremmende effekter bestemmes hovedsageligt af ultralydsteknologiens iboende egenskaber. Sammenfattende, når ultralydsteknologi anvendes i metallurgiske processer, opstår følgende tre hovedeffekter:

• Kavitationseffekt

    Kavitationseffekten refererer til den dynamiske vækst- og kollapsproces, der opstår, når de mikronukleare kavitationsbobler, der er til stede i væskefasen (smelte, opløsning osv.) vibrerer under påvirkning af lydbølger, når lydtrykket når en vis værdi. De bittesmå bobler, der dannes i væskefasen, vokser lederen op, sprænger og tilintetgør processen, og der opstår varme pletter i det lille rum omkring boblemaskinen og opstår således i højtemperatur- og højtrykszonen og fremmer reaktionen.

• Mekanisk effekt

    Den mekaniske effekt er den effekt, som ultralyd frembringer, når den bevæger sig gennem mediet. Den højfrekvente vibration og strålingstryk af ultralydsbølgen kan danne en effektiv omrøring og flow, således at mediet peger ind i vibrationstilstanden i udbredelsesrummet og derved accelererer diffusions- og opløsningsprocessen af ​​stoffet. Den mekaniske effekt kombineret med vibrationen fra kavitationsboblen, den stærke stråle og den lokale mikroskylning, der genereres på den faste overflade, kan væsentligt svække væskens overfladespænding og friktion og ødelægge grænselaget for faststof-væske-grænsefladen og dermed opnå den almindelige lavfrekvente mekaniske omrøring. Kan ikke opnå effekten.

• Termisk effekt

    Termisk effekt refererer til mængden af ​​varme, der frigives eller absorberes af et system under en ændring ved en bestemt temperatur. Når ultralydsbølger forplanter sig gennem mediet, absorberes deres energi kontinuerligt af mediepartiklerne, som omdannes til varmeenergi og fremmer varmeoverførsel under reaktionsprocessen.

    Gennem de unikke effekter af ultralydsteknologi kan effektiviteten og hastigheden af ​​'tre pass og en omvendt' i den metallurgiske proces effektivt forbedres, mineralaktiviteten kan forbedres, mængden af ​​råmaterialer kan reduceres, og reaktionstiden kan forkortes, hvorved formålet med energibesparelse og forbrugsreduktion opnås.

Anvendelse af ultralydsteknologi i metallurgi

    På nuværende tidspunkt er anvendelsen af ​​ultralydsbølger meget omfattende: ultralyds ikke-destruktiv testning; ultralydsmåling af væskeniveau; ultrasonisk størkning finkrystalteknologi, der forbedrer egenskaberne af legeret eller smeltet stål; ultralydsudvaskning. Specielt er ultralydsudvaskning af stor betydning for at opnå høj effektivitet, energibesparelse og miljøbeskyttelse af metallurgiske processer.

• Ultralydsforbedret teknologi til behandling af guldminer

    Undersøgelsen viste, at brugen af ​​ultralydsforstærket udvaskning af guld kan opnå bedre resultater, med passende forhold, kan øge udvaskningshastigheden betydeligt med flere gange, udvaskningstiden forkortes til flere timer, og udvaskningshastigheden efter 5 timer når 82,7%, så produktionscyklussen er kort. Ultralydsdestruktion af dæklaget af mineralpassivering accelererer strømmen og udvekslingen af ​​faststof-væske-grænsefladen og accelererer derved de kemiske og elektrokemiske reaktioner, som kan være hovedmekanismen for effekten af ​​ultralydsforstærket udvaskning. Under normal temperatur og tryk opnår ultralydsforbehandlingen af ​​guldmalm forbehandlings- og guldekstraktionseffekten af ​​autoklavesyreudvaskning og autoklavealkaliudvaskning ved høj temperatur og tryk. Men omkostningerne er lave, operationen er enklere, og styringen er mere bekvem. Processen er kort, nem at implementere, og guldudvaskningshastigheden er høj.

• Ultralydsforbedret teknologi til behandling af uranholdigt spildevand

    Det uranholdige spildevand omfatter hovedsageligt malmminespildevand og uranmalmproduktion og -forarbejdning af spildevand. I lyset af fjernelse af uran fra tailings-spildevandet fra en atomindustrivirksomhed i Kina, er fjernelse af U(VI) og dets forbindelser i spildevand ved ultralyds dyb demineralisering en ny metode. Resultaterne viser, at uranfjernelsen er 99% sammenlignet med den konventionelle metode. I ovenstående tilfælde forkortes reaktionstiden med 20%, mængden af ​​additiver reduceres med 75%, og der kræves ingen statisk behandling, og proceskontinuiteten er god.

    Processen udnytter den nye ultralyds dyb demineraliseringsteknologi til at behandle uranholdigt spildevand. Sammenlignet med andre traditionelle metoder er effekten af ​​uranfjernelse bemærkelsesværdig. Den behandlede væske har et minimum uranindhold på 4,8 μg/L, hvilket er bedre end standard 50 μg/L. Stærk, sikker og miljøvenlig, nem at betjene i industrien.