工业浮选柱的气含率测定及其影响因素研究

气含率是影响浮选柱分选效果的重要参数之一。采用压差法测定浮选柱内部的气含率,并基于直接数字控制(DDC)技术和MCGS组态软件,设计开发了适合于工业浮选柱的气含率测试系统。通过对循环压力、充气量和起泡剂用量3个因素进行试验,研究了它们对工业浮选柱气含率的影响。结果表明:循环压力、充气量和起泡剂用量对气含率影响显著;在一定范围内气含率随着循环压力、充气量和起泡剂用量增大而增大,当增大到一定程度时气含率增大的幅度逐渐减小。     

充气量和循环量对浮选柱气含率的影响研究

 浮选柱气含率的大小是影响浮选柱精矿回收能力和实际分选效果的重要参数之一。本文探讨了充气量和循环量对浮选柱平均气含率和轴向气含率的影响。结果表明：在相同循环量情况下,浮选柱内平均气含率随充气量增加而增加;在相同充气量情况下,浮选柱平均气含率随循环量增加而减小;在较小循环量和较小充气量的情况下,轴向气含率呈现底部大于顶部;在较大循环量和较大充气量的情况下,轴向气含率呈现底部小于顶部。     

浮选柱气含率及其影响因素对煤泥分选的研究

利用压差法检测浮选柱气含率,通过正交设计和煤泥浮选实验,研究循环压力、进气量和起泡剂浓度对气含率的影响以及气含率对煤泥浮选效果的影响.结果表明,起泡剂浓度对气含率的影响最大,进气量次之,循环压力最小.在一定范围内,随着气含率的增大,精煤产率增大,精煤的灰分也随之增大,精煤质量下降.当气含率为24.17%时,精煤产率为87.35%,精煤灰分为10.02%.随着循环压力增大,精煤产率增大,但精煤灰分有所下降.分析指出气含率大小可作为调节浮选柱矿物分选指标的一个参考标准.     

“旋流”对浮选柱气含率及气泡尺寸的影响

为研究"旋流"对浮选柱气含率及气泡尺寸的影响,通过改变中矿循环量及进气量等操作参数,以空气-水两相体系为对象,利用体积法和摄像法,对径向进气、切向进气及切向倒锥加强旋流结构进气等3种结构的浮选柱内的平均气含率及气泡尺寸的分布情况进行了试验。结果表明:无论是否采用旋流结构,浮选柱内的平均气含率均随表观气速的增大而增大,随循环压力的增大而增大,随中矿循环量的减小而增加。旋流结构的存在会使浮选柱对操作条件的变化更敏感,压力等操作条件的变化会引起气含率的显著波动。与无旋结构相比,有旋结构的变工况适应性较差;"旋流"作用显著影响浮选柱内气泡尺寸的分布:一方面能增加浮选柱内微小气泡(0.1~2 mm)的数量,微小气泡占比较无旋结构平均高出约20个百分点;另一方面也会造成气泡聚并,生成大尺度的帽状气泡,聚并效应随充气量的增大而增强。大气泡的脉动、破碎会加剧静态分选区的湍流程度,不利于粗颗粒矿物的静态分选。     

浮选柱泡沫层检测控制系统的研究

针对浮选柱泡沫层检测控制系统的2种方式加以阐述。液位和气含率都是影响矿物浮选指标的因素。液位控制简单直接,但不精确;气含率控制更具体,但成本高于液位控制。利用压差法检测浮选柱气含率进行煤泥浮选试验,并研究循环压力、进气量和起泡剂浓度对气含率的影响以及气含率对煤泥浮选效果的影响。结果表明,起泡剂浓度对气含率的影响最大,进气量次之,循环压力最小。在一定范围内,随着气含率的增大,精煤产率增大,精煤的灰分也随之增大;随着循环压力增大,精煤产率增大,但精煤灰分有所下降。     

浮选柱气含率的影响因素研究进展

气含率是影响浮选柱浮选性能的重要因素,受设备结构和操作参数两类因素的影响。分析了柱体长径比、水平和竖直挡板的数量和结构、充气器的结构等设备结构因素、充气和给矿速率、固体颗粒和起泡剂的类型及浓度等因素对气含率的影响规律,指出优化设备结构使气含率处于对矿物浮选最有利的范围,可提高矿物浮选指标。实际生产应用中一般通过调节充气速率、给矿流速和起泡剂的类型及用量,以获得最佳的气含率,同时指明提高气含率是今后浮选柱的一个研究方向。     

SMMC型浮选柱处理红铁矿的效果

与传统浮选柱相比,东北工学院研制的静态混合磁力旋流(SMMC)型浮选柱,柱体高度较低,充气器结构简单、柱外安装、维修方便、充气量较大,气泡尺寸较小,改善了细粒回收,气浆柱外混合,提高了浮选效率。一台两米高的浮选柱对东鞍山难选矿石反浮选,获得产率40.8%、品位7.79%的废弃尾矿,粗精矿品位52.67%、回收率达90.7%。     

基于CFD数值模拟的射流微泡浮选机气泡发生器的设计

为研究气泡发生器结构对其物理参数的影响，以ZWF6500型射流微泡浮选机气泡发生器为研究对象，通过CFD数值模拟，研究了气泡发生器空气入口数量、喷嘴直径、喉管直径以及喉管位置等结构参数对气含率、矿浆射入量、充气量以及充气速率等物理参数的影响。结果表明：空气入口数量、气含率无明显影响，但是在一定的入料压力下，单个进气口有一个极限的进气量；在一定的入料压力下，矿浆射入量只受喷嘴直径的影响，而且喷嘴直径越大，则矿浆射入量越大；气泡发生器喷喉比对气含率的大小至关重要，气含率随喷喉比的增大而增加，且在增加到一定程度后，气含率达到极限，不再随着喷喉比的增加而增加，甚至会出现气含率下降；喉管位置的影响主要体现在充气量，随着喉管位置的升高充气量和气含率呈现先上升后下降的趋势，即有一个最佳的喉管位置使得气含率最大。该研究为气泡发生器结构优化提供了基础数据。     

煤泥柱浮选的承载能力与气含率轴向分布

为优化柱浮选设备的处理能力和分选效果,采用压差法测定柱体内部的气含率,同时通过调整入料浓度和流速,分析煤泥柱浮选承载能力和气含率轴向分布的变化规律,并探索两者之间的内在联系及对煤泥分选效果的影响。结果表明：入料流速小于临界流速时,气含率在轴向上从底部到顶部依次增大;流速达到临界流速或以上时,气含率轴向分布发生逆变;临界流速随入料浓度的升高逐渐减小。承载能力随入料流速的增大先增大后减小,拐点为气含率轴向分布逆变的临界流速;一定范围内浓度的升高有利于提高承载能力和可燃体回收率。建立了煤泥柱浮选的承载能力预测模型,线性拟合的相关系数R 2=0.873,达到了较高的预测精度。     

空腔谐振式浮选柱在胶磷矿选矿中的动力学参数研究

针对胶磷矿浮选特点,选择胶磷矿浮选中较为成熟的反浮选工艺流程,对昆阳某中低品位磷矿开展了处理量50 t/d空腔谐振式浮选柱半工业试验,在试验中研究了空腔谐振式浮选柱的柱体截面高度、充气量、浮选柱液位和冲洗水量等参数对胶磷矿选别品位的影响,找到了最佳的浮选柱动力参数,为浮选柱设备在胶磷矿选矿中的大规模应用奠定了技术基础。     

挡板倾斜角度对热高压分离器内颗粒漂移影响的数值模拟

以煤直接液化工艺过程中热高压分离器(简称"热高分")内的颗粒漂移为研究对象,建立带静态分离挡板的热高分物理模型,并采用VOF(Volume of Fluid)模型和DPM(Discrete Phase Model)模型,数值分析静态分离挡板5种倾斜角度下热高分罐内部速度场、不同液位高度颗粒平均浓度及气相出口煤粉漂移率的分布规律。研究结果表明:静态分离挡板的倾斜角度对速度场的影响明显,在挡板附近区域形成小回流涡旋效应,产生对颗粒随气流夹带提升的抑制作用;颗粒平均浓度在气-液交界面区域最高,随着热高分罐内高度的增加而逐渐降低;与其余倾斜角度相比,α=45°时气相出口的颗粒漂移率达到最小,较未设置分离挡板时,颗粒漂移率降低50%以上。研究有望为热高压分离压力容器的设计和运行优化提供参考。     

一种电导法测量浮选柱气含率的可行性探究

浮选柱中气含率的大小是参考浮选柱内流态,影响实际分选效果的重要参数之一。以麦克斯维尔模型为原理,提出了用电导法测量气含率,简单方便又不失准确。分别用压差法以及自行设计的电导传感器测量了没有介质的浮选柱在不同表观气速下不同位置的气含率,并进行比较,结果表明,电导法的测量值与压差法极接近,浮选柱气含率的变化趋势也符合规律,是可行的。     

Study of gas holdup and pressure characteristics in a column flotation cell using coal

Present work has been carried out to observe the effect of process variables (gas flow rate, feed flow rate, solid concentration and frother concentration) on gas holdup and pressure characteristics in flotation column using coal. Gas holdup has been estimated using phase separation method while piezometers have been used to obtain column’s axial pressure profile. It was observed that gas holdup in collection zone was affected by both air as well as feed flow rates. Up to 6% change in gas holdup may occur when the feed flow rate changes from 1–2 cm/s. It was also observed that addition of coal decreased the gas holdup while addition of methyl isobutyl carbinol (MIBC) had opposite effect. Almost linear variation in columns axial pressure characteristics has been observed with gas flow rate. An empirical relationship between gas holdup in the flotation column with column’s axial pressure difference was developed.     

射流浮选柱内纵向气泡均匀性的试验研究

在实验室射流浮选柱上进行了纵向气泡分布规律影响因素的试验.利用自制充气量测试仪测定浮选槽内不同深度的充气量,以样本均值和样本变异系数为指标,研究了射流器给料压力、喉管直径、喷嘴直径对浮选槽内充气量及纵向气泡分布均匀性的影响.结果表明：在试验范围内,压力越高,喉管越细,浮选槽内充气量越大,纵向气泡均匀性越好;当压力一定时,大喷嘴气泡均匀性明显好于小喷嘴.通过流体力学初步分析,解释了基本试验现象.     

微细粒黄铁矿柱浮选试验

研究了用旋流喷射浮选柱浮选-19 μm占86.88%微细粒黄铁矿单矿物时,药剂用量和充气速率对总回收率和粒级回收率的影响,比较了旋流喷射浮选柱与普通浮选机对该微细粒黄铁矿的回收效果。结果表明：用旋流喷射浮选柱浮选微细粒黄铁矿时,起泡剂用量和充气速率有一个适宜的中间值,而捕收剂用量应在本试验最大用量的基础上进一步增加,以弥补因极细粒矿物消耗大量捕收剂而引起的捕收剂总量不足。浮选柱对-19 μm黄铁矿的回收效果明显优于浮选机,对19~30 μm黄铁矿的回收效果则与浮选机基本相同;两种浮选设备对-3 μm黄铁矿的浮选效果都不理想。     

浮选柱中蜂窝管高效充填的设计与研究

以实现柱浮选段的层流分选环境,促进浮选柱中气泡与矿物的逆流碰撞矿化效果为出发点,通过充填结构的通道形式、孔径、层数及布置方式等主要参数的选择与设计,开发了边界成本最优且能完全充填的正六边形蜂窝管填料对浮选柱的柱浮选段进行充填。CFD流体力学数值模拟结果表明,蜂窝管充填与原先浮选柱中采用的筛板充填相比,更能有效地对柱体中由下而上流体的切向速度和径向速度进行限制。清水条件下的气含率测试。试验结果表明,蜂窝管充填的气含率降低趋势小于筛板充填和无充填的情况。某硫化铜矿工业应用指标表明,蜂窝管充填浮选柱系统获得的精矿品位与筛板充填浮选柱系统精矿品位基本持平,它的铜金属回收率达到92.92%,比筛板充填系统高出1个多百分点,硫化铜矿分选指标得到改善。