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Visualizzazioni: 55 Autore: Editor del sito Orario di pubblicazione: 29/08/2019 Origine: Sito
Gli scienziati chiamano il numero di vibrazioni al secondo la frequenza del suono e la sua unità è Hertz (Hz). La frequenza delle onde sonore che possiamo sentire nell'orecchio umano è compresa tra 20 e 20.000 Hz. Pertanto chiamiamo 'ultrasuoni' le onde sonore con frequenze superiori a 20.000 Hz. Le onde ultrasoniche sono onde meccaniche elastiche (onde sonore) in un mezzo materiale che, come le onde elettromagnetiche, si rifrangono, focalizzano e riflettono, ma le onde ultrasoniche sono diverse dalle onde elettromagnetiche. Quando l'onda ultrasonica si propaga, fa affidamento sul mezzo elastico per far oscillare le particelle nel mezzo elastico e trasmettere l'energia nella direzione di propagazione dell'onda ultrasonica attraverso il mezzo elastico. Quando una certa intensità di ultrasuoni si propaga attraverso il mezzo, produce una serie di effetti termici, ottici, elettrici e chimici che alterano alcune delle proprietà fisico-chimiche del mezzo.
Come tutti sappiamo, i 'tre passaggi e uno inverso' nel processo metallurgico sono il fattore essenziale che influenza l'efficienza, la velocità e la capacità del processo e riassume anche l'intero processo di produzione chimica metallurgica. I cosiddetti 'tre passaggi' si riferiscono al trasferimento di massa, al trasferimento di quantità di moto e al trasferimento di calore, mentre 'un anti' si riferisce al processo di reazione chimica. Come migliorare il processo metallurgico, in sostanza, dovrebbe iniziare da come migliorare l'efficienza e la velocità dei 'tre passaggi e uno inverso'.
Da questo punto di vista, la tecnologia ad ultrasuoni ha un buon ruolo nel promuovere il trasferimento di massa, quantità di moto e calore e questi effetti di promozione sono determinati principalmente dalle caratteristiche intrinseche della tecnologia ad ultrasuoni. In sintesi, quando la tecnologia ad ultrasuoni viene applicata nei processi metallurgici, si verificano i seguenti tre effetti principali:
Effetto cavitazione
L'effetto cavitazione si riferisce al processo dinamico di crescita e collasso che avviene quando le bolle di cavitazione micronucleare presenti nella fase liquida (fusione, soluzione, ecc.) vibrano sotto l'azione delle onde sonore quando la pressione sonora raggiunge un certo valore. Le minuscole bolle generate nella fase liquida, il manager crescono, si rompono e annientano il processo, e punti caldi appaiono nel piccolo spazio attorno alla macchina per bolle, apparendo così nella zona ad alta temperatura e alta pressione e promuovendo la reazione.
Effetto meccanico
L'effetto meccanico è l'effetto che gli ultrasuoni producono mentre avanzano nel mezzo. La vibrazione ad alta frequenza e la pressione di radiazione dell'onda ultrasonica possono formare un'agitazione e un flusso efficaci, in modo che il mezzo punti nello stato di vibrazione nello spazio di propagazione, accelerando così il processo di diffusione e dissoluzione della sostanza. L'effetto meccanico combinato con la vibrazione della bolla di cavitazione, il forte getto e il microlavaggio locale generato sulla superficie solida possono indebolire significativamente la tensione superficiale e l'attrito del liquido e distruggere lo strato limite dell'interfaccia solido-liquido, ottenendo così la normale agitazione meccanica a bassa frequenza. Impossibile ottenere l'effetto.
Effetto termico
L'effetto termico si riferisce alla quantità di calore rilasciato o assorbito da un sistema durante un cambiamento ad una determinata temperatura. Quando le onde ultrasoniche si propagano attraverso il mezzo, la loro energia viene continuamente assorbita dalle particelle del mezzo, che viene convertita in energia termica e favorisce il trasferimento di calore durante il processo di reazione.
Attraverso gli effetti unici della tecnologia ad ultrasuoni, l'efficienza e la velocità di 'tre passaggi e uno inverso' nel processo metallurgico possono essere migliorate efficacemente, l'attività minerale può essere migliorata, la quantità di materie prime può essere ridotta e il tempo di reazione può essere abbreviato, raggiungendo così lo scopo di risparmio energetico e riduzione dei consumi.
Allo stato attuale, l'applicazione delle onde ultrasoniche è molto ampia: controlli non distruttivi ad ultrasuoni; misurazione del livello di liquidi ad ultrasuoni; tecnologia dei cristalli fini di solidificazione ad ultrasuoni, che migliora le proprietà della lega o dell'acciaio fuso; lisciviazione ultrasonica. In particolare, la lisciviazione ad ultrasuoni è di grande importanza per ottenere elevata efficienza, risparmio energetico e protezione ambientale dei processi metallurgici.
Tecnologia avanzata ad ultrasuoni per la lavorazione delle miniere d'oro
Lo studio ha rilevato che l'uso della lisciviazione potenziata ad ultrasuoni dell'oro può ottenere risultati migliori, con condizioni adeguate, può aumentare significativamente la velocità di lisciviazione di diverse volte, il tempo di lisciviazione viene ridotto a diverse ore e il tasso di lisciviazione dopo 5 ore raggiunge l'82,7%, quindi il ciclo di produzione è breve. La distruzione ad ultrasuoni dello strato di copertura della passivazione minerale accelera il flusso e lo scambio dell'interfaccia solido-liquido, accelerando così le reazioni chimiche ed elettrochimiche, che possono essere il meccanismo principale dell'effetto della lisciviazione potenziata dagli ultrasuoni. A temperatura e pressione normali, il pretrattamento ad ultrasuoni del minerale d'oro raggiunge l'effetto di pretrattamento e di estrazione dell'oro della lisciviazione acida in autoclave e della lisciviazione alcalina in autoclave ad alta temperatura e pressione. Ma il costo è basso, l'operazione è più semplice e la gestione è più conveniente. Il processo è breve, facile da implementare e il tasso di lisciviazione dell’oro è elevato.
Tecnologia avanzata ad ultrasuoni per il trattamento delle acque reflue contenenti uranio
Le acque reflue contenenti uranio comprendono principalmente le acque reflue delle miniere di estrazione mineraria e le acque reflue della produzione e lavorazione del minerale di uranio. In vista della rimozione dell'uranio dalle acque reflue degli sterili di un'azienda dell'industria nucleare in Cina, la rimozione dell'U(VI) e dei suoi composti nelle acque reflue mediante demineralizzazione profonda ad ultrasuoni rappresenta un nuovo metodo. I risultati mostrano che il tasso di rimozione dell’uranio è del 99% rispetto al metodo convenzionale. Nel caso precedente, il tempo di reazione è ridotto del 20%, la quantità di additivi è ridotta del 75%, non è richiesto alcun trattamento statico e la continuità del processo è buona.
Il processo utilizza la nuova tecnologia di demineralizzazione profonda ad ultrasuoni per trattare le acque reflue contenenti uranio. Rispetto ad altri metodi tradizionali, l’effetto di rimozione dell’uranio è notevole. Il liquido trattato ha un contenuto minimo di uranio di 4,8 μg/L, che è migliore dello standard 50 μg/L. Forte, sicuro ed ecologico, facile da usare nell'industria.
