浮选机矿浆循环型式实验结论

导读:浮选机矿浆循环型式实验结论 我们通过对XFD实验型浮选机进行矿浆流的循环形式进行了实验，得到如下结论：1、XFD-12型浮选机内矿浆流循环形式是单循环模式，由计算结果可以发现，在混合区存在这一个强度较大的循环区，受该循环结构的影响，在分离区靠近槽体壁面附近区域均出现回流，这与实验结果较吻合。

浮选机矿浆循环型式实验结论 我们通过对XFD实验型浮选机进行矿浆流的循环形式进行了实验，得到如下结论： 1、XFD-12型浮选机内矿浆流循环形式是单循环模式，由计算结果可以发现，在混合区存在这一个强度较大的循环区，受该循环结构的影响，在分离区靠近槽体壁面附近区域均出现回流，这与实验结果较吻合。

2、混合区和分离区固相的切向速度分布趋势试验结果基本上达成一致，但其绝对值大部分稍高于实验值，其主要原因为：由于计算中zone1区域采用了无滑移条件，因此浮选机叶轮对叶轮旋转区域流体的约束比实际情况要强很多，受其影响，叶轮出口附近区域的流体速度和其他区域的切向速度也大致高出实际测量值；但是泡沫区的固相径向速度靠近槽体壁面和轴心处误差较大。

3、在浮选机内各区切向时均速度均出现了沿径向由正变负的现象，在通气轴轴心与槽体壁面之间的某界面开始出现回流。

数值计算预测的回流界面位置在混合区和分离区与实验结果较一致，分别出现在距定子25mm~30mm处以及距通气轴轴壁40mm~45mm处；在泡沫区数值预测的回流位置的误差较大。

混合多相流模型不适于描述高气含率泡沫层区域的流动是其主要原因。

4、混合区和分离区固相的轴向速度分布趋势和测试结果基本一致，混合区轴向时均速度沿径向由小变大，在槽壁附近开始下降。

分离区和气泡区轴向时均速度沿径向由小变大，然后逐渐减小。

数值计算预测泡沫区轴向速度的变化与实验测试结果相差较大。

5、在转速n为900rpm和1300rpm两种转速工况下，在91个比较点中，计算与实验测试结果最大误差大于50%的位置，包含13个测试点，其中11个出现在泡沫区切向和轴向时均速度分布图上，混合区与分离区各有1个；误差在10%~50%范围内包含9个测试点，其中泡沫区有7个，其它区域有2个；误差在8%~10%范围包含8个测试点，其中泡沫区有5个，其它区域有3个；误差在8%~5%范围包含14个测试点，其中泡沫区有8个，其它区域有6个。

其余误差均小于5%。

由此可知，浮选机多相流模型对于混合区和分离区的速度场分布预测值与测试结果较吻合，基本符合数值计算在工程应用中的要求。

但是对于泡沫区域，大部分测试点的数值预测结果与测试值误差较大，甚至 其中有5个测试点速度方向与实验结果相反，这与混合多相流模型不适于处理局部含气率较高的泡状流有关。

综上所述，在忽略浮选药剂作用，采用混合多相流模型结合在单相扩展混合湍流模型，可以比较有效的预测充气机械搅拌式浮选机内除泡沫层之外其它区域的气固液三相流动特性。

。

基于数值分析的浮选机结构改型

GAUDIN烤旨出机械搅拌式浮选机能更好地适用于难分选矿石，尤其是矿物颗粒较细的情况，因此在有色、黑色 金属等选矿行业得到广泛的应用。

通过对浮选机内矿粒速度、湍流强度等研究，指出浮选机内流场特性以及浮选动力学环境对浮选效率乃至整个浮选工业过程的顺利进行都有着重要的影响。

由于机械搅拌充气式浮选机内部气固液 三相流场的复杂性，其设计基本都基于简化的相似放大理论以及经验系数进行。

近年来，随着计算流体力学和计算 机技术的发展，使得通过浮选机内流场的数值计算对浮选机进行改型或优化设计成为可能。

　　通过对机械搅拌式浮选机内气固液三相流动的研究表明，作为有色金属矿物浮选的主要设备，机械搅拌充气式浮选机内存流场在一定的缺陷。

如何尽量克服现存缺陷，是优化矿物浮选过程，提高浮选产品产量和质量需要解决 的问题。

　　https://www.flowerba.com/一150型充气机械搅拌式浮选机工业试验中存在的问题。

　　有效容积为150m3的JFC一150型大型机械搅拌充气式浮选机在工业试验中发现存在以下主要问题:液面有较严重的翻花现象、泡沫层厚度薄且不稳定、矿粒的回收率较低以及浮选机底有短路现象等。

针对上述问题，利用三维几何造型软件以及CFD软件Fluent对该型浮选机进行实体建模、网格划分和内流场数值计算，通过分析浮选机内气固液 三相流流场和矿粒浮选动力学环境对该浮选机进行改型设计，从而得到浮选机内分布更合理的内流场和浮选动力学 环境，使浮选机的浮选性能达到更优。

　　https://www.flowerba.com/一150浮选机原型机工作改型原则和方案。

　　结构参数的优化方案主要是针对JFC一150型充气机械搅拌式浮选机工业试验和生产实践中液面波动较大、泡沫层厚度薄且不稳定、矿粒的回收率较低以及浮选机底有短路现象等提出的，期望通过浮选机结构的优化来进一步改 善流场，进而更利于矿物浮选过程的进行。

　　通过第三章对充气搅拌式浮选机内多相流动的研究，提出了以下结构优化原则和优化方案: 　　(1)改型优化原则使浮选机内气固液三相流动流体动力学参数尽量满足机械搅拌式浮选机浮选动力学参数要求。

　　根据在第三章和第四章的计算结果可以得出，原型机在设计工况中出口有较严重的短路现象;气体出口即泡沫层底部轴向速度较大，造成泡沫层波动较大，进而影响泡沫层的厚度;混合区上循环范围深入到输运区内，使矿化气泡 在该区域甚至分离区内的脱附概率增加，影响到矿物的回收率。

　　造成这些现象的原因有以下几个方面: 　　l)原叶轮反作用度较小，使叶轮出口速度过大，而且出流方向受下部循环的影响有向上的趋势，致使上部循环的速度较大，增加了输运区和分离区的湍流强度，使输运区和分离区的稳定性以及矿化概率减小。

因此建议对叶片 进出口角进行适当减小。

　　2)原叶轮比转速较小，这也是造成叶轮下部循环量较小，而上循环强度过大的原因之一，因此建议将比转速更高的叶片型式改变，以增加下部循环量和循环强度。

　　3)原型机压浆板压浆效果较差，建议将压浆板距槽底位置下调且由上扬10°改为水平放置。

　　4)原型机进出口位置影响了下循环的流动，下循环的涡流一部分甚至进入进出段，这不仅削弱了下循环的强度，而且还影响到了原矿浆的入流和尾矿浆的出流，使一部分尾矿继续参与槽内矿浆的循环，使原矿浆中矿粒被气泡 捕获的概率减小，因此建议将矿浆进出口位置下移并适当减小尺寸。

　　(2)改型方案: 　　l)叶轮结构由直叶片改为弯曲叶片，叶片进出口角进行减小;2)压浆板距槽底位置下调且由上扬10°改为水平放置;3)下移矿浆进出口位置，并适当减小其尺寸。

　　3.改型设计。

　　针对该型浮选机内部流场存在的问题，对叶轮叶片改型设计包括以下方面:叶片进出口角、叶片型线形状，对过流部件位置的调整主要包括导叶、叶轮、压浆板和导流板相对槽体的位置尺寸(见表)。

。

KYF-50浮选机的矿浆试验研究

KYF-50浮选机的矿浆试验研究 KYF-50型浮选机工业试验于2000年7月至12月在金川公司选矿厂5#富矿系统进行，该机在试验期间，设备运行平稳，液位自动控制系统工作正常，控制精度满足工艺要求，未出现任何故障，设计、制造达到生产要求；浮选机搅拌力强，浮选槽内各区域的矿粒分布均匀不分层，没有紊流现象；泡沫层稳定，没有翻花现象，泡沫层厚度可达100~200mm。

一段粗选选别指标与原流程5台BS-K-16型浮选机（加一个20m3搅拌槽）相比，精矿品位镍提高，铜提高，氧化美降低；作业回收率镍提高，铜提高；二段扫选选别指标与原流程5台BS-K-16型浮选机相比，在入选原矿品位镍高的情况下，精矿品位中镍提高，铜提高，氧化镁高；作业回收率镍、铜分别提高了和。

该机装机容量比BS-K-16型浮选机降低了25%。

结论： KYF-50充气机械搅拌式浮选机是我国最新研制成功的一种高效、节能超大型浮选设备，可广泛用于选别有色、黑色及非金属矿物。

该机创新点在于独特的叶轮—定子结构及槽体形式。

叶轮采用高比转数后倾叶片，槽体上部为八角形，底部为U型。

槽内流体运动状态合理，矿浆悬浮状态好，矿粒分布均匀，泡沫层稳定，矿浆液面自动控制系统工作可调、调节容易。

KYF-50浮选机的研制成功具有显著的经济效益和社会效益，工业试验表明：该机运转正常平稳，开停车不用放矿，能较大幅度地降低能耗；对提高金川镍铜精矿品位和回收率、降低精矿中氧化镁含量有明显效果，性能达到了国外同类浮选机的先进水平，填补了国内大型浮选机的空白。

。