Bevezetés az ultrahangos technológiába

    A tudósok a másodpercenkénti rezgések számát nevezik a hang frekvenciájának, mértékegysége pedig a Hertz (Hz). Az emberi fülben hallható hanghullámok frekvenciája 20-20 000 Hz. Ezért a 20 000 Hz feletti frekvenciájú hanghullámokat 'ultrahangnak' nevezzük. Az ultrahanghullámok rugalmas mechanikai hullámok (hanghullámok) anyagi közegben, amelyek az elektromágneses hullámokhoz hasonlóan megtörnek, fókuszálnak és visszaverődnek, de az ultrahanghullámok különböznek az elektromágneses hullámoktól. Amikor az ultrahanghullám terjed, a rugalmas közegre támaszkodik, hogy a rugalmas közegben lévő részecskéket oszcillálja, és az energiát az ultrahanghullám terjedésének irányába adja át a rugalmas közegen keresztül. Amikor egy bizonyos intenzitású ultrahang terjed a közegen, az egy sor termikus, optikai, elektromos és kémiai hatást vált ki, amelyek megváltoztatják a közeg egyes fizikai-kémiai tulajdonságait.

Az ultrahangos erősítő kohászati ​​eljárás elve

    Mint azt mindannyian tudjuk, a kohászati ​​folyamatban a 'három menet és egy fordított' a folyamat hatékonyságát, sebességét és kapacitását befolyásoló lényeges tényező, amely egyben összefoglalja a kohászati ​​vegyszergyártás teljes folyamatát. Az úgynevezett 'három menet' a tömeg-, lendület- és hőátadásra utal, az 'egy anti' pedig a kémiai reakció folyamatára. A kohászati ​​folyamat javításának lényegében abból kell kiindulnia, hogyan lehet javítani a 'három menet és egy hátramenet' hatékonyságát és sebességét.

    Ebből a szempontból az ultrahangos technológiának jó szerepe van a tömeg-, lendület- és hőátvitel elősegítésében, és ezeket a elősegítő hatásokat főként az ultrahangos technológia sajátosságai határozzák meg. Összefoglalva, ha ultrahangos technológiát alkalmaznak a kohászati ​​folyamatokban, a következő három fő hatás jelentkezik:

• Kavitációs hatás

    A kavitációs hatás a növekedés és az összeomlás dinamikus folyamatára utal, amely akkor következik be, amikor a folyadékfázisban (olvadékban, oldatban stb.) jelenlévő mikronukleáris kavitációs buborékok hanghullámok hatására rezegnek, amikor a hangnyomás elér egy bizonyos értéket. A folyadékfázisban keletkező apró buborékok, a menedzser felnő, felszakítja, megsemmisíti a folyamatot, a buborékgép körüli apró térben pedig forró pontok jelennek meg, így a magas hőmérsékletű és nagynyomású zónában jelennek meg, és elősegítik a reakciót.

• Mechanikai hatás

    A mechanikai hatás az a hatás, amelyet az ultrahang a közegben való előrehaladása során kelt. Az ultrahanghullám nagyfrekvenciás rezgése és sugárzási nyomása hatékony keverést és áramlást tud kialakítani, így a közeg a terjedési térben a rezgési állapotba mutat, ezáltal felgyorsítja az anyag diffúziós és oldódási folyamatát. A mechanikai hatás a kavitációs buborék rezgésével, a szilárd felületen keletkező erős sugárral és lokális mikroöblítéssel kombinálva jelentősen gyengítheti a folyadék felületi feszültségét és súrlódását, tönkreteheti a szilárd-folyadék határfelület határrétegét, így érhető el a szokásos alacsony frekvenciájú mechanikai keverés. Nem lehet elérni a hatást.

• Termikus hatás

    A hőhatás azt a hőmennyiséget jelenti, amelyet a rendszer egy bizonyos hőmérséklet változása során felszabadít vagy elnyel. Amikor az ultrahanghullámok a közegen keresztül terjednek, energiájukat folyamatosan elnyelik a közeg részecskéi, ami hőenergiává alakul, és elősegíti a hőátadást a reakciófolyamat során.

    Az ultrahangos technológia egyedülálló hatásai révén a kohászati ​​folyamatban a 'három menet és egy fordított' hatásfoka és sebessége hatékonyan javítható, javítható az ásványi aktivitás, csökkenthető az alapanyagok mennyisége, lerövidíthető a reakcióidő, ezzel is elérhető az energiatakarékosság és a fogyasztáscsökkentés.

Ultrahangos technológia alkalmazása a kohászatban

    Jelenleg az ultrahanghullámok alkalmazása igen kiterjedt: ultrahangos roncsolásmentes vizsgálat; ultrahangos folyadékszintmérés; ultrahangos szilárdítási finomkristály-technológia, amely javítja az ötvözött vagy olvadt acél tulajdonságait; ultrahangos kilúgozás. Az ultrahangos kilúgozás különösen nagy jelentőséggel bír a kohászati ​​folyamatok nagy hatékonyságának, energiatakarékosságának és környezetvédelmének elérése szempontjából.

• Ultrahangos továbbfejlesztett technológia aranybányák feldolgozásához

    A tanulmány megállapította, hogy az arany ultrahangos fokozott kioldásával jobb eredmények érhetők el, megfelelő körülmények között, jelentősen, többszörösére növelhető a kioldódási sebesség, a kioldódási idő több órára lerövidül, a kioldódási sebesség 5 óra elteltével eléri a 82,7%-ot, így a gyártási ciklus rövid. Az ásványi passziválás fedőrétegének ultrahangos roncsolása felgyorsítja a szilárd-folyadék határfelület áramlását és cseréjét, ezáltal felgyorsulnak a kémiai és elektrokémiai reakciók, amelyek az ultrahangos fokozott kimosódás hatásának fő mechanizmusa lehet. Normál hőmérsékleten és nyomáson az aranyérc ultrahangos előkezelése magas hőmérsékleten és nyomáson eléri az autoklávsavas kilúgozás és az autokláv lúgok előkezelését és arany extrakciós hatását. De a költségek alacsonyak, a művelet egyszerűbb és a kezelés kényelmesebb. A folyamat rövid, könnyen megvalósítható, és az arany kioldódási aránya magas.

• Ultrahangos továbbfejlesztett technológia urántartalmú szennyvíz kezelésére

    Az urántartalmú szennyvíz főként ércbányászati ​​bányászati ​​szennyvizet, valamint uránérc-termelési és -feldolgozási szennyvizet foglal magában. Tekintettel az urán eltávolítására egy kínai nukleáris ipari vállalat zagy szennyvizéből, új módszernek számít az U(VI) és vegyületeinek eltávolítása a szennyvízből ultrahangos mély ásványtalanítással. Az eredmények azt mutatják, hogy az urán eltávolítási aránya 99% a hagyományos módszerhez képest. A fenti esetben a reakcióidő 20%-kal, az adalékanyagok mennyisége 75%-kal csökken, és nincs szükség statikus kezelésre, jó a folyamatfolytonosság.

    Az eljárás az új ultrahangos mély ásványmentesítő technológiát alkalmazza az urántartalmú szennyvizek kezelésére. Más hagyományos módszerekkel összehasonlítva az uráneltávolító hatás figyelemre méltó. A kezelt folyadék minimális urántartalma 4,8 μg/L, ami jobb, mint a standard 50 μg/L. Erős, biztonságos és környezetbarát, könnyen kezelhető az iparban.