Velocity distribution of the flow field in the cyclonic zone of cyclone-static micro-bubble flotation column

Laboratory experiments have been conducted to study the flow field in a cyclone static micro-bubble flotation column. The method of Particle Image Velocimetry (PIV) was used. The flow field velocity distribution in both cross section and longitudinal section within cyclonic zone was studied for different circulating volumes. The cross sectional vortex was also analyzed. The results show that in cross section as the circulating volume increases from 0.187 to 0.350 m 3 /h, the flow velocity ranges from 0 to 0.68 m/s. The flow field is mainly a non-vortex potential flow that forms a free vortex without outside energy input. In the cyclonic region the vortex deviates from the center of the flotation column because a single tangential opening introduces circulating fluid into the column. The tangential component of the velocity plays a defining role in the cross section. In the longitudinal section the velocity ranges from 0 to 0.08 m/s. The flow velocity increases as does the circulating volume. Advantageous mineral separation conditions arise from the combined effects of cyclonic flow in cross and longitudinal section.

旋流-静态微泡浮选柱在河南某微细粒钼矿的应用研究

这是一篇矿物加工工程领域的论文。河南某钼矿属矽卡岩型钼矿,粒度嵌布细、泥质矿物含量高,浮选回收率一直偏低。本文通过对矿石性质、生产现状进行系统分析,指出生产中存在的主要问题。为适应选矿厂4000 t/d扩能改造需要,并协同强化微细粒钼矿回收,结合旋流-静态微泡浮选柱的结构特征与分选优势,提出了增加1台旋流-静态微泡浮选柱的改造方案。研究表明该钼矿嵌布粒度微细,-0.038 mm和-0.020 mm辉钼矿分别占75.80%和38.68%;矿石中含有大量的绿帘石、蒙脱石、绿泥石等泥质矿物,部分坑口泥质矿物含量40%以上;现有浮选工艺对微细粒级回收差,尾矿中-0.020 mm粒级钼矿损失占比在50%以上。实验室浮选实验结果表明旋流-静态微泡浮选柱对总尾矿和粗选尾矿中的钼均具有良好的浮选回收效果,精矿富集比和钼回收率均明显优于浮选机。工程应用进一步表明:旋流-静态微泡浮选柱对现有充气式浮选柱起到“兜底”的作用,扩能后钼回收率提高4个百分点以上,显著降低了微细粒钼在尾矿中损失,经济效益显著。

浮选法综合回收精选尾矿中微细粒级钼矿半工业试验研究

本文针对精选尾矿中微细粒级钼矿,采用一粗三精一扫浮选柱工艺流程,选用旋流-静态微泡浮选柱设备,进行半工业试验,在选别过程中添加分散剂、絮凝剂、捕收剂、起泡剂、抑制剂等选矿药剂,可得到含钼34.40%、含铜2.88%的钼精矿及含铜16.83%、含钼0.566%的铜精矿,钼精矿和铜精矿回收率分别为73.97%和64.48%。

旋流-静态微泡浮选柱浮选某难选钼矿的试验研究

针对某地高氧化率、微细粒不均匀嵌布、易泥化的难选钼矿石,提出粗细粒级分级分选新工艺,即原矿经破磨后将其中粒度小于0.020mm的微细粒级部分利用水力旋流器分离出来,采用高效、节能的微细粒分选设备旋流-静态微泡浮选柱进行分选,解决了该钼矿中微细粒级钼金属回收问题。以煤油为捕收剂,松醇油为起泡剂,水玻璃为分散剂和脉石矿物抑制剂,考察给料量、循环泵工作压力、药剂用量等因素对浮选指标的影响。分别采用一粗二精一扫和一粗二精2种工艺流程对平均钼含量为0.181%的原矿进行连选试验。研究结果表明:采用粗细粒级分级分选、细粒浮选柱回收的工艺流程可获得精矿品位为24.64%,回收率为54.33%的钼精矿,并简化了工艺流程。

浮选柱在赤铁矿反浮选中的应用

针对提高某赤铁矿选矿厂的磁选精矿品位进行了浮选柱反浮选脱硅试验研究。结果表明,与传统的浮选机一次粗选、一次精选、三次扫选反浮选工艺流程相比,旋流-静态微泡浮选柱采用一次粗选、一次扫选工艺流程,在给矿品位和精矿品位基本相同的情况下,回收率提高了8.37个百分点。旋流-静态微泡浮选柱在赤铁矿反浮选中的应用,为我国赤铁矿反浮选开辟了一条新的途径。

某金矿石柱式浮选工艺研究

介绍了旋流-静态微泡浮选柱的结构与技术特点。采用旋流-静态微泡浮选柱对山东省某金矿石进行了柱式浮选工艺研究,结果表明,浮选柱在将现场流程精简掉1次扫选、2次精选作业的情况下,可以获得满足氰化要求的精矿,而且回收率超过现场浮选机生产指标。

旋流-静态微泡浮选柱旋流流场的数值模拟与试验测量

针对旋流-静态微泡浮选柱进行了气-液两相流非稳态数值模拟,分析了旋流单元的流动特征及矿化方式,然后采用2台高速动态摄像机连用的方法,进行了气泡、颗粒在旋流流场下的三维运动轨迹及碰撞行为的测量,得出了与数值模拟相一致的结论。主要结论如下：在旋流单元,气、液两相的流动均以切向运动为主,锥上区域具有向心和向上的趋势,锥内区域具有离心趋势,锥下区域液相旋流向下运动;气、液两相具有轴向和径向速度差,切向速度虽然不具有明显相间速度差,但其在径向上的梯度极高;锥内区域气含率最高,在10%-13%,锥下区域气含率小于1%。旋流单元的分选作用以分离尾矿和分选中等粒级矿物为主,气泡与颗粒的矿化方式体现为绕轴心旋转过程中发生的轴向与径向的＂逆流碰撞＂,锥下区域不具备矿化条件,旋流强度是影响该单元分选和分离效率的重要因素。

旋流-静态微泡浮选柱分选铝土矿的半工业试验

在实验室试验的基础上,采用旋流-静态微泡浮选柱对河南某铝土矿选厂的浮选机入选物料进行了现场分流半工业试验。试验结果表明:旋流-静态微泡浮选柱经一粗一精2段浮选,可获得产率为71.1%,铝硅比为10.68,Al2O3回收率为79.9%的铝土矿精矿,与现场浮选机一粗二精一扫一精扫5段浮选的生产指标相比,精矿铝硅比基本相同,精矿产率高4.1个百分点,精矿Al2O3回收率高3.2个百分点。

旋流-静态浮选柱管流段的两相流数值模拟

对旋流-静态微泡浮选柱的管流段进行了三维气液两相数值计算,并对其长度进行了优化,计算结果和工业试验的结果一致。结果表明:欧拉多相流模型可以较为准确地计算管流段的气-液两相流动;鉴于管流段的细粒级入料特性,使用紊流动能k来定性地评价此单元在不同长度下矿化效果的方法是可行的;管长不影响紊流动能k的极大值,总紊流动能值和管长成对数关系,前期增长幅度较大,延长至一定长度后紊流动能增加不明显,对研究对象管长取2.5 m较为合适。在铝土矿浮选的工业试验中,管段长度从0.3 m延长至2.5 m后,氧化铝的回收率提高了2.79%。

旋流-静态微泡浮选柱浮选萤石试验研究

介绍了旋流-静态微泡浮选柱的结构和原理,并利用该设备对柿竹园钨粗选尾矿矿石进行了萤石浮选实验研究。研究结果表明:该浮选方法可获得CaF2含量大于96%的优质萤石矿物。利用旋流-静态微泡浮选柱在工艺条件及药剂制度与常规浮选基本相同的情况下,采用一粗三精流程即可达到常规浮选机一粗八精的浮选目标,简化了流程,降低了成本。利用浮选柱回收萤石有广阔的应用前景。

旋流—静态微泡浮选柱用于铜钼分离的试验研究

利用旋流—静态微泡浮选柱半工业分选试验系统对某选矿厂铜精矿产品进行了铜钼分离的试验研究。经过浮选柱粗选—粗精矿再磨—三段柱精选的闭路流程,在入料钼品位0.17%的情况下,可以得到钼精矿品位47.51%、钼回收率72.07%的浮选指标,铜回收率达到99.99%。该流程工艺简单,在基本不损失铜金属的情况下,得到了合格的钼精矿产品,实现了资源的综合回收利用。

旋流-静态微泡浮选柱分选某金矿泥的半工业试验

介绍了山东某金矿的原矿性质及洗矿矿泥中金的分布特点,对金在微细粒级明显富集的矿泥,应用旋流-静态微泡浮选柱组成的1粗1精闭路浮选半工业试验系统进行了矿泥分选研究,并在最佳工艺技术参数条件下进行了系统的稳定性研究,对平均金品位为2.21 g/t的矿泥,获得了平均金品位为98.98 g/t、回收率为88.15%的金精矿。试验指标明显优于用浮选机组成的分选系统的指标,表明旋流-静态微泡浮选柱对细粒及微细粒物料的分选具有显著的优越性。

用旋流-静态微泡浮选柱反浮选磁选铁精矿

用旋流-静态微泡浮选柱和浮选机对某铁矿选厂含铁42.00%的低品位混合磁选铁精矿进行了提高精矿品位的反浮选对比小型试验,结果表明,同样是1次粗选,浮选柱精矿品位达67%左右,比浮选机高约3个百分点,但尾矿品位也较高。为此,对浮选柱进行了增设脉动磁系和稳流管的改进。改进后的浮选柱不仅保持了精矿品位高的优势,而且尾矿品位大幅度降低,1次粗选可使精矿品位达到67.85%,回收率为79.22%,而浮选机需经过一粗一精一扫3次选别才能获得与此相近的指标。

某金矿矿泥单独浮选试验研究

山东某金矿选厂在破碎段经洗矿、分级、浓缩脱出的矿泥含金量与原矿相当,但粒度过细,进入浮选系统后会恶化浮选过程。为此,分别采用浮选机和旋流-静态微泡浮选柱对该矿泥进行了单独浮选试验。试验结果表明,矿泥经浮选机1粗1精2扫选别,可获得平均金品位为90.73 g/t、平均金回收率为77.91%的合格精矿,经旋流-静态微泡浮选柱1粗1精选别,可获得平均金品位为98.43 g/t、平均金回收率为87.93%的合格精矿,旋流-静态微泡浮选柱不仅选别指标明显优于浮选机,而且可比浮选机减少2次扫选作业。

西南某磷矿柱式正反浮选工艺研究

采用实验室型旋流-静态微泡浮选柱对我国西南地区某难选硅-钙质胶磷矿进行了柱式正反浮选工艺研究。以XM-10作为正浮捕收剂,水玻璃作为硅酸盐矿物抑制剂和矿浆分散剂,以硫磷混酸作为磷矿物抑制剂,PA-64作为碳酸盐矿物捕收剂,考察了磨矿细度、药剂用量等因素对浮选指标的影响。结果表明,采用旋流-静态微泡浮选柱正反浮选工艺可以得到精矿P2O5品位29.92%、MgO质量分数0.73%、磷回收率85.97%的浮选指标,简化了胶磷矿浮选工艺流程。

辉钼矿柱式分选工艺研究

目前钼矿石分选大多采用传统的浮选机,流程长、工艺复杂、效率低。使用旋流-静态微泡浮选柱对河南两种不同类型的的钼矿石进行了试验,均取得了满意的分选指标。柱式分选的成功实践为钼矿石分选工艺做出了有益的探索。

旋流—静态微泡浮选柱分选某白钨矿的半工业试验研究

采用旋流—静态微泡浮选柱用于白钨矿粗选的半工业试验,主要开展了处理量试验和药剂用量试验。72 h连选试验结果表明,采用一次粗选、一次精选闭路流程,利用旋流—静态微泡浮选柱可得到9.76%的白钨粗精矿,尾矿品位0.10%,且对回收率影响不大。

柿竹园矿石中黑钨矿的柱浮选半工业试验

针对柿竹园多金属矿回收黑钨矿时浮选机浮选工艺存在的流程复杂、精矿品位较低问题,采用旋流-静态微泡浮选柱在现场进行了黑钨矿柱浮选半工业试验。试验结果表明,旋流-静态微泡浮选柱通过1次粗选、2次精选,所获黑钨精矿的品位为44.39%、回收率为86.82%,与现场1粗5精3扫浮选机生产相比,在省去3次扫选和减少3次精选的情况下,黑钨精矿品位提高11.45个百分点,同时回收率提高3.52个百分点。

基于Fluent的快浮嵌入式浮选柱给料方式数值研究

基于微细粒铝土矿浮选的速度快、泡沫量大等特点,提出在旋流-静态微泡浮选柱上部嵌入快速浮选单元。为了研究嵌入式快浮单元下的给料方式对浮选柱内部流场的影响,利用计算流体力学Fluent软件对传统工业给料以及2种快浮单元给料结构下的浮选柱内部流场进行数值模拟。研究结果表明：3种给料方式下的柱体内流线虽有差异,但均能满足浮选柱对物料分选的基本要求;对于3种不同的给料方式,浮选柱旋流段的旋涡强度基本相同,在同一径向位置上切向速度的最大差值在0.1 m/s以内,说明给料方式对浮选柱内部流场影响较小;与其他2种给料方式相比,快浮单元环形给料下的浮选柱入料段湍流强度低,湍动能主要集中在0-0.05 m2/s2,柱分选段轴向速度主要集中在-0.15-0.15 m/s,轴向速度沿径向分布较其他2种均匀,对矿物的分选以及二次富集更有利。

旋流-静态微泡浮选柱分选指标的BP神经网络预测

采用BP神经网络模型,对不同操作条件下的分选指标进行了预测。选取捕收剂用量、起泡剂用量、循环压力和进气量作为输入因子,精煤灰分和可燃体回收率作为输出因子,建立了分选指标与操作参数的BP神经网络预测模型。结果表明:BP神经网络模型能准确预测分选指标,预测值与试验值之间误差小,精煤灰分和可燃体回收率的预测值与试验值的相对误差一般小于5%。