XJM-(K)S60型浮选机能耗分析

分析了叶轮形式、叶轮转速和叶轮直径对浮选机能耗的影响,并通过对XJM-(K)S60型浮选机样机进行清水试验,研究了风门直径、槽体深度和叶轮转速等参数与浮选机搅拌功率的关系,为XJM-(K)S60浮选机的定型提供了理论依据。     

搅拌叶轮尺寸对双叶轮浮选机性能的影响

通过对常规机械搅拌式浮选机进行改造,将其搅拌系统设计为2个转子(离心叶轮和搅拌叶轮)配1个定子的结构模式,开发了双叶轮浮选机.为了考察搅拌叶轮直径对双叶轮浮选机性能的影响,试验设计了直径为32、34和36 m m的搅拌叶轮,考察了直径对充气性能、悬浮性能和分选性能的影响.试验表明:浮选机的充气、悬浮和分选性能,与搅拌叶轮的结构特征和浮选机的转速有关.随着转速的增加,充气量越来越大,固体颗粒悬浮质量分数越来越小,而分选效率先增大后减小;在实验室现有搅拌叶轮尺寸条件下,叶轮直径为36 mm时,充气、悬浮和分选效果都达到最佳状态.     

机械搅拌式浮选机能耗分析

就叶轮的结构形式和参数对浮选机能耗的影响进行分析 ,指出在浮选机中 ,可以把叶轮的结构分为离心式、混流式和轴流式三种 ,在相同条件下 ,轴流式叶轮的功耗最小 ,而轴流式叶轮中功耗情况最好的是螺旋桨型叶轮。同时对浮选机在充气搅拌过程中的动力消耗与叶轮直径、叶轮转速、叶片数目、叶片高度、槽体深度、吸浆量和矿浆容重等有关参数与动力消耗之间的关系进行了讨论。     

320m3自吸气浮选机动力学性能研究和工程化

自吸气浮选机能够自吸空气,可以简化浮选系统的配置,是一种广泛应用的浮选机。相对于充气式浮选机,自吸气浮选机动力学性能参数与设备的结构和运转参数之间的关系更为复杂。本文通过清水动力学测试,研究了我国容积最大的320m3自吸气浮选机的关键性能参数,研究表明:叶轮浸没深度对浮选机的吸气量影响最大,转速次之;叶轮插入深度和转速对浮选机的循环量影响较大,而叶轮浸没深度对循环量影响较小;浮选机的空气分散度达到3以上,空气分散均匀。320m3自吸气浮选机在多宝山铜钼矿二期5.5万t/d项目实现了工程应用,测试结果表明槽内矿浆浓度分布均匀,悬浮能力好;气泡负载率超过了38g/L,矿化效果较好;取得了回收率90%的良好分选指标。     

工业型浮选槽叶轮形式,叶轮转速及空气流量的研究

对２．８ｍ＾３移动型工业底吹式浮选槽进行了不同部位气泡尺寸分布的测定，该浮选槽用在澳大利亚塔斯马尼亚的赫利亚选矿厂中处理锌精选给矿。在这个浮选槽上依次装了４个不同的叶轮－定子系统，并在较大范围的空气流量和叶轮转速条件下进行作业。已发现对所有４个叶轮而言，在浮选槽不同位置平均气泡尺寸均随空气流量的增加而增加，随叶轮转速的增加而减小，靠近叶轮轴的位置平均气泡尺寸最大，在叶轮排矿点处气泡尺寸最小，气泡尺     

大型浮选机的研制与按比例放大

从浮选最早于1911年在美国蒙大拿州获得应用之后80年的回顾、塔加尔特的1927年和1945年出版的《选矿手册》和美国采矿工程师协会1984年出版的《选矿手册》的数据、最近的生产厂家产品目录及20世纪80到90年代的其它资料表明，随着浮选法的广泛应用，浮选机的规格日益增大。最早的机械浮选机容积不到1m^3（35立方英尺），现在最大的浮选机容积巳到200m^3（7000立方英尺）。浮选机大型化需满足三个要求：1）证实大容积浮选机取代小容积浮选机的优点；2）通过相关公式计算所需功率、叶轮直径和叶轮转速等参数；3）考虑大浮选机配置时台数的减少对过程动力学的影响。本文列出7个表说明了这些问题，并对这些问题进行了讨论。     

大型机械搅拌式浮选机槽内固体悬浮的研究

固体悬浮是浮选技术中比较重要的部分,研究重点是如何以最小的能耗获得所需的悬浮效果。大颗粒达到完全离底悬浮状态所需的最低搅拌速度称为临界转速。本文在临界转速条件下进行了固体悬浮试验,从试验数据可以看出,当大颗粒达到完全离底悬浮状态时,槽内各个层面浓度分布、粒级分布及金属量分布非常均匀,说明浮选机的叶轮转速、直径及槽体结构的设计合理,JJF-200大型机械搅拌式浮选机达到了工业应用的要求。     

Wemco浮选机叶轮叶片倾角的数值模拟

针对Wemco自吸式浮选机,采用CFD方法对叶片倾角β分别为前倾(-22.5°、-37.5°)、径向(0°)和后倾(22.5°、37.5°)浮选机的流场进行数值模拟,探讨了叶片倾角对浮选机内流场特征、湍动能和压力分布的影响,分析了不同转速下叶片倾角对Wemco浮选机循环量和功耗的影响。结果表明,叶片倾角对浮选机内流场结构影响较小,但对叶轮旋转区域的轴向速度、湍动能和压差等影响较大。叶片倾角为0°时,流体在叶轮旋转区域的轴向速度、湍动能和压差最大;叶轮循环量和功耗均随着转速的增加而增加,径向叶片比前倾和后倾叶片的循环量和功耗更大。     

XJM-S45型浮选机叶轮参数与流场模拟及结构优化研究

运用CFD软件对XJM-S45型浮选机初始样机进行了数值模拟,通过改变叶轮结构和参数,计算在不同叶轮结构和参数下浮选机的流场特征参数值,由叶轮排液量、功率等流场特征参数值随叶轮结构及参数的变化关系,确定了XJM-S45型浮选机叶轮最佳转速为136 r/min,叶轮最佳叶片数目为8片,叶轮下层叶片的最佳后倾角度为原始角度增大5°,实现了XJM-S45型浮选机叶轮的结构优化。     

高岭土影响气泡几何特征的试验研究

为了研究高岭土对气泡尺寸的影响,以高岭土和吐 温８０作为改变液相环境的参数考察液相环境变化时对气泡 几何特征的影响,通过高速摄像技术获得气泡图像并利用图 形与图像识别技术(simplePCI)对气泡基本特征进行提取和 计算,最终获得气泡直径、气泡直径概率分布、气泡直径的累 计概率分布,并以此分析高岭土对气泡特征影响的规律.试 验中高岭土浓度分别为０．５g/L,１．０g/L,２．０g/L,４．０g/L, 吐温８０体积浓度为０．０６％,结果表明,高岭土、吐温８０改变 了液相环境的表面张力;在无离子环境中,气泡直径概率分 布呈单峰分布状态,峰中线在７ mm;高岭土对气泡直径大 小产生了影响,气泡直径概率分布呈双峰分布且峰中线分别 为６mm 和３mm.     

浮选机孔径大小对煤泥浮选试验的影响

为了探究浮选机孔径大小对煤泥浮选试验的影响,通过煤泥颗粒与气泡的碰撞概率及粘附作用,适当调节叶轮转速,求得不同条件下精煤产率、精煤灰分、尾煤灰分以及可燃体回收率等值,验证浮选机孔径变化的影响效应。结果表明,增大浮选机进气管孔径,矿浆内大直径的气泡较多,与粗煤泥的携载作用增大,与细粒煤泥碰撞概率降低,部分矿粒无法粘附;减小浮选机进气管的孔径,其作用与上述情况恰好相反。两种条件下选取适当且相同的叶轮转速,试验后可以看出,气泡孔径的大小对粗细煤泥作用影响不同,但究其综合因素较复杂,增加或减小气泡尺寸对试验结果无较大影响。     

XJM-S45型浮选机关键技术参数影响因素的研究

提出了XJM-S45型浮选机的关键技术参数可采用模拟放大方法确定的观点,并通过试验对比了不同叶轮转速、不同叶轮浸没深度、不同进气孔面积和不同调节环面积条件下的浮选机充气速率、充气均匀度和功率消耗的情况,找出了影响浮选机充气性能的主要因素,从而为大型浮选机的优化设计提供了依据。     

固相密度对浮选机内固-液两相流悬浮均匀性的影响

借助计算流体动力学(CFD)方法,采用欧拉-欧拉模型研究了WEMCO浮选机内固-液两相流的流动规律,探讨了湍流模型、固相密度及转速对固液流场特性、固体分散均匀性和功耗的影响。结果表明：Shear stress transport (SST)湍流模型能更好地预测固液流场流动及固体分散性,流体在叶轮作用下形成上下两个循环流并呈中心轴对称结构。随着叶轮转速的增加,固体悬浮分散性显著提高,功耗呈指数增加。当固体密度增加时,固体悬浮均匀度ξ值与叶轮转速呈线性变化,固相密度越高越不利于悬浮分散。     

叶轮结构对粗颗粒浮选的影响

为了适应矿浆浓度高和粗粒级含量多条件下的浮选,设计了A型和B型两种浮选机叶轮结构,分别进行了动力学参数测量,且对比研究了矿浆浓度和给矿粒度分布对浮选的影响。实验结果表明,B型叶轮明显提高了粗颗粒的回收率,且矿浆浓度和粒度分布对浮选具有重要的影响。     

高强度调浆对微细粒磷灰石浮选效果的影响研究

为了提高微细粒磷灰石的浮选指标,需要对入浮矿浆进行高强度调浆处理。本文以承德某地的斜板浓密溢流为研究对象,展开高强度调浆工艺条件试验。以实验室30L规格的高强度调浆机和工业上2m直径的高强度调浆机为研究手段,对调浆时间、调浆转速等展开条件试验。30L调浆机结果表明最佳的浮选时间为6分钟,最佳的线速度为8.35m/s,和普通改质机叶轮和直桨叶轮相比,新型叶轮的调浆效果更好,并且能耗较低。2m高强度调浆机的工业试验表明,150rpm是最佳的转速。并且和普通调浆机相比,在相同产率（粗选产率为5%~10%）下磷灰石的回收率提高了约10%,可见高强度调浆机能显著改善细粒磷灰石的浮选环境。清水条件高速摄像和浊度测试结果表明,高强度调浆机叶轮和普通搅拌槽叶轮相比,对油滴的分散效果更显著,搅拌后形成的乳浊液体系更为稳定。     

新型双叶轮浮选机离心叶轮结构设计与优化

通过有机结合离心叶轮与搅拌叶轮,前期设计了2+1结构模式的双叶轮控制系统浮选机。为了进一步优化双叶轮浮选机搅拌系统,设计了不同结构离心叶轮,分别对使用不同离心叶轮时浮选机充气、水力空化和磷矿浮选分选性能进行了研究。试验表明：浮选机的充气、空化性能与离心叶轮的结构特征有关。大叶轮直径和套筒结构有利于增大浮选机的充气量。直叶片中空轴打孔结构有利于增大离心叶轮水力空化强度。通过细粒难选胶磷矿浮选试验,发现分选性能受离心叶轮结构特征影响较大,叶轮直径较大、直叶片、带套筒、中空轴上部打孔的离心叶轮获得的浮选分离效果较好。与常规机械搅拌自吸式浮选机相比,双叶轮控制系统浮选机具有较好的分选性能,在最优条件下,浮选精矿P2O5的品位、回收率、选矿效率分别可以提高1.44%、8.95%和5.12%。     

KYF型浮选机气泡特征参数分析与探讨—KYF浮选机流场测试与仿真研究(五)

浮选机内气泡特征参数和流动规律的研究一直是浮选机研究的重点和难点。本文利用电导探针法和CFD数值方法研究了浮选机内气泡特征参数及其分布特性。通过电导探针法获取了浮选机内气泡直径、速度和气含率等气泡特征参数。利用CFD数值方法揭示了浮选机内气含率的分布特征,预测结果同试验观察一致。并进一步研究了浮选机关键运转参数对气含率分布的影响规律。试验结果表明,CFD预测的气含率同试验测试结果吻合。     

不同粒度煤泥浮选特性的试验研究

进行了粒度上限为1mm煤泥的浮选特性研究,通过窄粒级煤泥浮选动力学试验,考察了叶轮转速与充气量对浮选动力学常数和浮选精煤产率的影响规律。结果表明,对于不同粒度级煤,叶轮转速变化比充气量变化对浮选速率的影响更为显著。在充气量较低时,叶轮转速对浮选速率常数的影响较明显,浮选速率常数随叶轮转速的提高而增大。对于同一粒度级的煤,当充气量保持不变时,浮选精煤产率和浮选速率常数随叶轮转速的提高而增加。     

Evaluation of solids suspension in a pilot-scale mechanical flotation cell: The critical impeller speed

This paper investigates solids suspension in a pilot-scale mechanical flotation cell in terms of the critical impeller speed, N_js. Understanding solids suspension has become increasingly important in recent years due to dramatic increases in flotation cell sizes but appears to be relatively poorly researched. The critical impeller speed is commonly used to indicate the effectiveness of solids suspension in stirred tanks, but has seldom been investigated in flotation cells. In this study, critical impeller speeds were visually determined and concentration profiles were measured through sample withdrawal in a 125 l Batequip (Bateman) pilot flotation cell. Two solids size fractions (75–106 and 150–250 μm) were tested, in ungassed and gassed conditions (J_G = 0, 1 cm/s) and at various impeller speeds (300–900 rpm). The effectiveness of solids suspension was quantified in three ways; (i) the extent of off-bottom solids suspension, (ii) the extent of axial solids distribution (suspension height) and, (iii) the variability of axial solids distribution. Consistent trends were found when these effectiveness criteria were considered against relative impeller speed, in terms of percentage of critical impeller speed, N/N_js. As per definition, off-bottom solids suspension was found to be complete at or above 100% of N_js, with significant sedimentation occurring as the impeller speed dropped below 60% of N_js. Suspension heights consistently reached a level equivalent to 90% of the tank diameter at the critical impeller speed, and dropped off significantly as N/N_js dropped below 60%. The relative standard deviation of the vertical solids distribution consistently reached a value of around 30% at N_js. The paper concludes that the critical impeller speed, as per stirred tanks, is an appropriate measure for describing and benchmarking the effectiveness of solids suspension in a mechanical flotation cell. The authors speculate that, when solids suspension is considered as a precondition to flotation, flotation cells should not be operated at specific ‘impeller speeds’ but rather at specific ‘percentages of critical impeller speed’ analogous to the ‘critical speed’ used in the operation of grinding mills.