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      搅拌强度对于浮选机流体运动速度的影响

      日期:2020/12/23 16:30:19 浏览:77

      浮选机的内部是由矿物颗粒、水、气泡还有药剂组成的的复杂三维混合流场,流场特性的分布可以直接影响浮选技术指标,在选矿的实际生产过程中,浮选机转子搅拌强度还会直接影响浮选机内部流场分布特性,一定程度上的搅拌有助于矿物颗粒的充分分散还有气泡的弥散,还可以增强气泡和矿物颗粒接触碰撞的概率的同时就会对已经形成的稳定的矿化气泡造成二次破坏。但是由于浮选过程中矿浆流的可视性差、流体特性分布不易监测。所以对于浮选过程中流体特征分布的研究一直都是矿物浮选分离研究的重点之一。

      目前浮选机内部流场的特性研究一般都是以计算流体力学,模拟结合单一液相试验测定方法为主,根据测试会对所用的浮选机进行研究浮选积液-固两相流场特性的影响。

      浮选机

      研究所用的浮选机是广泛的有色金属、黑色金属还有非金属矿浮选的充气机械型式浮选机,本文会采用适用性比较强的四面体网格进行划分的方法来对流场区域进行划分,为了提高数值计算的精度对转子叶片和定子叶片处的网格进行局部的加密。计算采用仿真软件,其基于守恒型有限元的有限体积计算方法能够对浮选机内部复杂的流场进行精确的捕捉,计算稳定可靠,湍流型模型求解是通过求解偏微分方程来确定脉动特征速度与平均速度梯度的关系,对于浮选机内在复杂流动特性具有良好的预测性,矿物颗粒采用离散型模型,设定矿物颗粒的密度,动静计算域采用多重参考坐标系下的冻结转子交界模型,该模型为计算转子和机体、交流之间的干扰提供了有效的手段。

      为了研究转子搅拌强度对浮选机内部速度、压力、固体体积分数等流场分布特征的影响,分别转速为500,550,600,650,700,750的转速的条件下对浮选机的内液-固两相流场进行模拟,转子的速度为600,当叶轮在高速转动时,离散相矿物颗粒在粘性力的惯性作用下,随着连续液流相流体高速运动,在定子叶片的导流作用下,旋转域流体会以较高的速度沿着定子叶片间隙像外径向运动,当流体接触到浮选槽内壁的时候,在剪切力的作用下流体发生扩散,一部分流体沿着槽体内壁向上运动,一部分流体向下运动,就会形成以转子端盖为分界面的上下两循环速度分布,且沿主轴呈对称式分布,其中上循环区域为矿浆上升和分离区,下循环区域分为矿浆混合搅拌区,作为起混合搅拌作用下的下循环区,较高的运动速度有助于矿物颗粒在矿浆中充分分散,增大颗粒与浮选药剂和气泡的接触面积,从而进行实现气泡的有效矿化,上升、分离区作为矿化气泡的运输和分离区域,流体运动速度相对来说比较低,可以保证矿化的气泡在上浮的过程中有比较强的稳定性。定子的导流作用较强,速度就会沿着径向向外逐渐减小,同时,后倾式转子叶片背风面由于转子高速旋转形成局部回流,颗粒运动速度较高,该速度峰值区域的存在增强了混合搅拌区域的搅拌强度。

      结论:浮选机内液-固两相流场以转子端盖下界面为分界线自此呈上下两循环分布,混合区和上升区流体运动速度远高于分离区;随着搅拌强度的增加,还有流体运动速度的增加;相同的搅拌强度条件下,混合区和上升区矿物颗粒运动速度与其粒度呈反比,分离区矿物的颗粒运动速度与其粒度成正比。

      温馨提示: 如果你想了解更多信息,请联系鑫??头?。

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