下斜角对螺旋溜槽流场特征的影响

流场特性是决定螺旋溜槽分离性能的重要因素,基于数值仿真技术,采用RNG k-ε湍流模型和VOF多相流模型对四种下斜角的螺旋溜槽流场进行了模拟计算。模拟结果表明,随着下斜角的增大,流体向外缘运动的趋势被削弱,外缘流膜变薄,而中部及内缘处的流膜厚度相应增加;主流切向速度有所增加,二次环流范围变大,但环流强度有一定程度的降低,将对颗粒运动及其分离行为产生影响;湍流的作用强度明显加强,有利于改善槽底颗粒的悬浮状态。     

基于CFD的螺旋溜槽内二次环流分布特性研究

螺旋溜槽内的二次环流是固体颗粒分带进而实现分选的关键流场,深入研究二次环流分布特性有助于揭示其分选作用机制。本文采用CFD方法考察了不同数值条件对螺旋溜槽内横向流速分布的影响,确定适于螺旋溜槽中水流特性的计算方法,进而查明二次环流在螺旋溜槽内的空间分布特性。结果表明,当采用RNG k-ε湍流模型、网格划分数量为522410、底壁网格尺寸设为2 mm时,CFD模拟结果更稳定,与横向流速理论分布特性也更加吻合;随过流圈数增多和主流速度增大,流体的离心惯性力加强,二次环流由此形成并渐趋稳定,同时横向流速分界点（内外流速转向点）位置下移,上下流层分流比例改变,上部流体沿水深分布特性亦愈加稳定;二次环流形成后,随着流体质点位置外移,横向流速分界点位置亦下移,二次环流轮廓呈现内薄外厚形态,表面流体质点的最大向外速度和下部流体的最大向内速度均出现在螺旋溜槽外缘端点以内10mm左右。研究结果可为进一步研究螺旋溜槽内颗粒运动和分选行为提供参考。     

基于CFD法的螺旋溜槽内二次环流分布特性研究

螺旋溜槽内的二次环流是固体颗粒分带进而实现分选的关键流场,深入研究二次环流分布特性有助于揭示其分选作用机制。本文采用CFD法考察了不同数值条件对螺旋溜槽内横向流速分布的影响,确定适于螺旋溜槽中水流特性的计算方法,进而查明二次环流在螺旋溜槽内的空间分布特性。结果表明,当采用RNGk-ε湍流模型、网格划分数量为522 410、底壁网格尺寸设为2mm时,CFD模拟结果更稳定,与横向流速理论分布特性也更加吻合;随过流圈数增多和主流速度增大,流体的离心惯性力加强,二次环流由此形成并渐趋稳定,同时横向流速分界点(内外流速转向点)位置下移,上下流层分流比例改变,上部流体沿水深分布特性亦愈加稳定;二次环流形成后,随着流体质点位置外移,横向流速分界点位置亦下移,二次环流轮廓呈现内薄外厚形态,表面流体质点的最大向外速度和下部流体的最大向内速度均出现在螺旋溜槽外缘端点以内10mm左右。研究结果可为进一步研究螺旋溜槽内颗粒运动和分选行为提供参考。     

断面曲线函数对Φ600mm螺旋溜槽内水流场特性的影响

螺旋溜槽良好的分选性能得益于其独特的流场特性。改变结构参数会对溜槽内流场特性产生较为显著的影响。本文以数值仿真技术为基础，采用RNG k-ε湍流模型和VOF多相流模型对3种断面曲线的Φ600mm螺旋溜槽内水流场进行模拟研究，系统考察断面曲线函数对流层铺展、流速分布及流态分布的影响。试验结果表明：当网格数量为849200时，模拟出的二次环流特性基本稳定；除抛物线指数为2的工况外，流层从内向外呈现连续变化特性；切向流速在内缘和中部与抛物线指数呈负相关，而在外缘与指数呈正相关；向内横向流速随指数增大而降低，中部二次环流强度先增强后减弱，外缘二次环流强度相应增强；雷诺数从内向外呈现线性增长趋势，层流的分布范围随指数增大而扩宽，有利于细颗粒在水层中的运动分离。试验研究结果可为螺旋溜槽断面几何设计提供参考。     

距径比对煤用螺旋分选机流膜厚度分布及分选效果的影响

以寺河选煤厂粒度范围为1.5～0.5mm的粗煤泥为样品,在传统煤用螺旋分选机结构基础上,设计了距径比分别为0.40、0.37和0.34的三台螺旋分选机,考察了距径比对煤用螺旋分选机流膜厚度分布及粗煤泥分选效果的影响规律。结果表明：在螺旋分选机的横截面上,流膜厚度呈内缘薄外缘厚的规律|距径比对流膜厚度的影响明显,0.34距径比内缘流膜厚度大,0.40距径比外缘流膜厚度大|对于此易选粗煤泥,对比三个距径比螺旋分选机的分选效果,发现距径比越高,螺旋分选机分选精煤产率越高、尾煤灰分也相应显著提升。     

基于CFD的螺旋溜槽流场及颗粒运动行为数值模拟

为了探明螺旋溜槽的流场特征及不同矿物颗粒分选时的行为规律,基于CFD理论,采用k-ε湍流模型、VOF多相流模型和离散相耦合等方法,对直径为300 mm的螺旋溜槽进行流场和颗粒运动行为的数值模拟,进而探讨了螺距和给矿流量对它们的影响。结果表明,螺旋溜槽流场中的水相流速呈明显的条带状分布,其速度值沿槽深方向逐渐升高,沿径向从内向外逐渐增大;湍动能在径向上以类似于椭圆环状分布,外缘的紊流度从上至下逐渐升高;在相同的流场条件下,颗粒运动速度极值与密度大小呈负相关;螺距增大后,水层厚度不变,而水相流速和湍动能相应增加,颗粒的运动速度也明显增加,这有利于加速粒群的分带和分选;给矿流量对水层厚度、流速和湍动能的大小均具有明显影响,但对流场分布特征影响较小,而颗粒运动的随机性与该因素呈正相关,即流量增大会导致粒群分带延迟,影响分选。     

距径比对煤用螺旋分选机流膜厚度分布及分选效果的影响

以寺河选煤厂粒度范围为1.5～0.5mm的粗煤泥为样品，在传统煤用螺旋分选机结构基础上，设计了距径比分别为0.40、0.37和0.34的三台螺旋分选机，考察了距径比对煤用螺旋分选机流膜厚度分布及粗煤泥分选效果的影响规律。结果表明：在螺旋分选机的横截面上，流膜厚度呈内缘薄外缘厚的规律|距径比对流膜厚度的影响明显，0.34距径比内缘流膜厚度大，0.40距径比外缘流膜厚度大|对于此易选粗煤泥，对比三个距径比螺旋分选机的分选效果，发现距径比越高，螺旋分选机分选精煤产率越高、尾煤灰分也相应显著提升。     

基于滚波理论的螺旋溜槽分选流体稳定性研究

螺旋溜槽是一种应用广泛的流膜类重力选矿设备。矿物的分选过程是在螺旋槽内呈螺旋状的斜面薄层流体(流膜)内完成的,流体的稳定性对矿物的分选至关重要。针对螺旋溜槽选矿实践中分选流体表面出现的波浪现象展开了研究。根据水力学理论,这种波浪应属于流体失稳发育而成的滚波现象。借助CFD技术和水力学相关理论,通过对螺旋分选流体进行合理分区简化,针对螺旋槽结构参数和给入流量对螺旋分选流体的稳定性进行了研究。结果表明,螺旋槽内流体的稳定性随着螺旋槽直径和距径比的增大而下降,发生滚波的几率增大,而对于给入流量则存在某一个固定值,在此流量值时流体的稳定性最低,最易诱发滚波现象。     

给料参数对螺旋溜槽内流层铺展及颗粒分离行为的影响

为了查明螺旋溜槽内流层形态及不同性质颗粒的分离行为,采用激光多普勒测速仪对螺旋溜槽内的清水流场进行测试,并考查入口水量对水层深度的影响,进一步对赤铁矿和石英进行螺旋溜槽分离试验,考查给料流量及固体质量浓度对矿浆流动和颗粒分离行为的影响。结果表明,清水在螺旋槽面中完全铺展,水深沿槽面分布呈现内中薄、外缘厚的特点,提高入口水量,水层铺展深度增大,且槽面中部及外缘处水层受到的影响更显著;矿浆均主要汇聚于螺旋溜槽外缘,提高给料浓度可使流层向槽内铺展,使中部分流比增大;提高赤铁矿的给料浓度可以削弱给料流量对流体运动的影响;在较低的给料浓度和给料流量下,石英主要在螺旋溜槽中矿带和尾矿带排出,粒度越小,石英在外缘尾矿带中的分配率越高,赤铁矿则主要集中于中矿带和精矿带,粒度越小,赤铁矿在內缘精矿带中的分配率越高,然而粒度过细会导致少量赤铁矿迁移到尾矿带中;螺旋溜槽给料条件对颗粒运动行为均有明显交互作用,在较低浓度下增加给料流量,石英颗粒因受力改变而向外缘迁移,而在高浓度下增加给料流量,则同时使流层向内汇聚及颗粒向内迁移,提高给料浓度和给料流量对赤铁矿回收具有不利影响,但在较低流量下提高给料浓度可减少赤铁矿在外缘尾矿带中的损失,在一定程度上起到提高处理量的作用。研究结果可以螺旋溜槽操作参数的选取提供依据。     

两相流雷诺数的研究

本文以螺旋溜槽、尖缩溜槽为代表的细粒重选设备进行了两相流雷诺数的研究。采用各种测试手段对计算雷诺数相关的物理量——流速、浓度、密度、粘度、流膜厚度进行测定,然后分别计算两相流雷诺数,查明分选过程雷诺数的分布规律,揭示流膜的特性及分选机理。同时还考查了两相流流态的判定标准,表明仍可借用 R_e=300作为判别标准。     

螺旋溜槽内二次环流分布特性及其分选作用研究进展

近年来,为了响应国家节能减排,建设绿色矿山的政策,解决矿物原料需求大于供给的问题,国内外各大选厂一方面逐渐开始革新现有的设备,另一方面也在逐渐使用重选代替其他的选别方法。重选作为一种古老的选矿方法,因其绿色,成本低在当今社会又一次展现了勃勃的生机。螺旋溜槽作为重选设备的一种,因其入选粒度范围宽、单位面积处理量大、结构简单、无运动部件、易于维护以及独特的结构和优良的分选性能等优点而被广泛应用于国内外选矿厂。目前国内外对于螺旋溜槽的研究多集中在对理论公式及模型的优化上,对二次环流的研究则较少。本文对国内外二次环流的研究现状以及螺旋溜槽参数对分选效果的影响进行了总结,分析了二次环流的研究方向。     

流膜分选技术研究与应用进展

流膜选矿是具有一定浓度的颗粒群在极薄的流体介质层中的松散、分层过程,广泛应用于细粒矿物和煤的分选。这类设备主要包括斜槽分选机、摇床、螺旋分选机和离心重力分选机。文章论述了近年来流膜分选技术及设备的研究开发最新进展和应用前景。     

某高碳质金矿石重选试验研究

介绍了某高碳质金矿石的重选试验研究,试验采用单一摇床、螺旋溜槽粗选-摇床精选以及旋流脱碳脱泥-摇床精选3种重选流程均取得了较好的选别效果,3种流程均能使矿石中的金得到有效富集,可获得回收率75%~80%,品位60~80 g/t的合格金精矿。     

李楼镜铁矿采用强磁选-螺旋溜槽重选早收铁精矿的研究与实践

对李楼铁矿一段强磁粗选精矿采用螺旋溜槽重选进行了早收铁精矿的试验室及工业试验研究,并在此基础上完成了工业流程改造。结果表明,经螺旋溜槽重选工艺调试,转产后取得了早收铁精矿产率15.75%、TFe品位65.50%、回收率32.24%的指标,取得了选矿厂停用1台二段磨机、明显降低生产成本的效果。     

吉尔吉斯斯坦某锡矿中锡石回收试验研究

根据吉尔吉斯斯坦某锡矿的原矿性质,进行了该矿石中锡石回收的选矿试验研究。采用"螺旋溜槽预先抛尾—螺旋溜槽粗精矿分粒级摇床重选—重选粗精矿脱硫脱砷"工艺流程,可实现该锡矿中锡石的有效回收,获得锡精矿锡品位47.61%,锡回收率75.71%的选别指标。     

澜沧老厂银铅锌多金属矿选矿工艺优化与生产实践

针对云南澜沧老厂银铅锌多金属矿矿石氧化率高、含泥量大、矿物组成复杂及嵌布粒度细等问题进行了选矿工艺优化。采用破碎-棒磨-球磨工艺, 矿石流动通畅, 能降低过粉碎、改善粒级分布, 提高了磨矿产品质量; 采用分速异步浮选工艺、新型高效复配捕收剂WX-1及MZ-3配伍使用, 降低矿泥恶化影响, 减少中矿循环量, 强化铅、锌高效浮选分离及银、铟选择性富集; 采用螺旋溜槽-摇床-悬振锥面选矿机重选新工艺, 强化细粒硫铁矿回收。工艺优化改造后, 全面提高了关键工艺技术经济指标, 实现了资源利用效益最大化。