【摘要】：針對(duì)選礦中粗顆粒分級(jí)技術(shù)十分成熟,而對(duì)于20μm以下的微細(xì)顆粒礦物分級(jí)困難及現(xiàn)有微細(xì)粒礦物分級(jí)設(shè)備分級(jí)效果差的現(xiàn)狀,采用流體動(dòng)力學(xué)(簡(jiǎn)稱CFD)中的FLUENT軟件進(jìn)行數(shù)值模擬,研究微細(xì)粒礦物在旋流場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)特性以及在不同的工藝參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)下對(duì)旋流場(chǎng)的影響。根據(jù)旋流器直徑與其生產(chǎn)能力和分級(jí)粒度的關(guān)系圖,對(duì)于-20μm的微細(xì)粒礦物,選擇水流旋流器筒徑D=50mm。設(shè)定初始條件為:礦漿入口為壓力入口,壓力選擇30kpa,物料濃度為10%,取10μm、15μm、20μm三種粒徑的顆粒進(jìn)行模擬,顆粒密度設(shè)為5g/cm3。底流口和溢流口邊界條件均設(shè)為壓力出口,外界大氣壓為1.01Mpa�；亓魍牧鲝�(qiáng)度根據(jù)公式I=0.16×Re-1/8,壁面采用標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)法,顆粒碰撞后反彈,粗糙度為0.5,水相無(wú)滑移條件。在此條件下模擬,得出了旋流場(chǎng)中壓力分布,濃度分布,流體切向速度、軸向速度、徑向速度特點(diǎn),以及單顆粒、多顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡。為了更深入研究流場(chǎng)內(nèi)各參數(shù)的變化情況,通過(guò)對(duì)旋流器工藝因素和結(jié)構(gòu)因素的的研究,發(fā)現(xiàn)對(duì)于微細(xì)粒礦物顆粒分級(jí),要取得較好的分級(jí)效率,應(yīng)采用的參數(shù)如下:濃度不宜太大,10%左右較好;壓強(qiáng)盡量取大值,但要考慮能耗和設(shè)備損耗,選取70kpa的給礦壓力;給礦管直徑對(duì)于分級(jí)效率和處理量都有影響,當(dāng)溢流管直徑為為筒徑的1/4時(shí),分級(jí)效率和處理量會(huì)取得最優(yōu)值;溢流管深度為柱段的1/2,取得的效果較好;溢流管直徑為筒徑的0.32;角錐比為2,即溢流管是底流管半徑的2倍;柱段長(zhǎng)度不宜過(guò)大,應(yīng)為筒徑的0.8左右;錐角越小,分級(jí)效果越好,考慮到空間限制,選用8°為宜。最后通過(guò)平均粒度為14μm的赤鐵礦純礦物在同給礦壓力和不同給礦濃度進(jìn)行試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果在趨勢(shì)上一樣,分級(jí)效率上略小于模擬結(jié)果,但差距不大,約為4%,說(shuō)明數(shù)據(jù)模擬對(duì)于實(shí)踐具有較好的指導(dǎo)作用。
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TD91
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本文編號(hào)：2698896