浮選柱內礦物浮選過程相間傳輸行為的數值模擬研究.pdf

1、浮選柱是非常具有潛力的選礦設備，對于應對未來貧、細粒礦物選礦具有顯著效果。本研究以實驗室CPT浮選柱為研究對象，基于歐拉氣液兩相流模型建立了浮選柱內礦粒輸運模型，采用數值模擬方法研究了浮選柱內氣液固三相流動過程，從而得到了礦粒在浮選柱中分布情況以及相關輸運特性參數，深入地了解了浮選柱選礦機制，主要完成的工作以及得到的結論如下:
　　1)本文采用歐拉模型研究浮選過程中的氣液兩相流動，首先進行試驗計算并與實驗PIV數據對比驗證，選取了

2、適用于浮選柱的相間作用力模型，然后通過引用顆粒間相互作用基本理論，結合浮選過程氣泡與礦粒相互作用特點，建立了浮選過程中礦物顆粒輸運的數值模型，并采用商用FLUENT軟件對顆粒輸運方程進行求解，從而實現了浮選過程氣液固三相流動的數值模擬。
　　2)設計了實驗室小型浮選柱并進行了浮選速率實驗，通過實驗結果與數值模擬對比驗證了礦物顆粒輸運模型的準確性，并得到了實驗室浮選柱的非穩(wěn)態(tài)浮選過程的氣泡礦粒碰撞頻率、完全礦化氣泡比例、氣液兩相中礦

3、粒濃度隨時間的變化規(guī)律等。
　　3)將多相流模型用于實驗室CPT浮選柱的研究，得到了CPT浮選柱準穩(wěn)態(tài)的氣液兩相基本流場分布、氣液兩相中礦粒濃度場分布、碰撞概率、粘附概率、穩(wěn)固概率分布、以及高效的氣泡捕獲礦粒區(qū)域。
　　4)采用建立的多相流模型研究了不同尺寸的氣泡、礦粒以及濕潤接觸角在實驗室CPT浮選柱中的相互作用過程，得到了描述顆粒間相互作用的碰撞概率、粘附概率、穩(wěn)固概率與捕獲速率變化規(guī)律。研究表明，對于同一種氣泡直徑，捕