Series No. 400
Octoberꢀ 2009
金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ
20总09第年 第40010期 期
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METAL MINE
浮选过程搅拌调浆技术评述
李 ꢀ 振 ꢀ 刘 炯 天 ꢀ 曹 亦 俊
(
中 国 矿 业 大 学 )
摘 ꢀ 要 ꢀ 介 绍 了 现 有 常 规 搅 拌 调 浆 装 置 , 分 析 了 浮 选 过 程 对 高 效 调 浆 的 需 求 , 总 结 了 调 浆 搅 拌 在 理 论 研 究 、 新
设 备 开 发 及 工 艺 革 新 方 面 的 进 展 , 指 出 高 效 调 浆 技 术 研 究 是 浮 选 关 键 技 术 研 究 的 新 方 向 。
关 键 词 ꢀ 浮 选 ꢀ 搅 拌 ꢀ 高 效 调 浆
Review of Stirred PulpMixing Technology in Flotation Process
Li Zhenꢀ Liu Jiongtianꢀ Cao Yijun
(
China University of Mining & Technology)
Abstractꢀ The paper introduces the existing stirred pulpmixing equipments, analyzes the demand of the flotation ma
chine, summarizes the developments in research, new equipment development and processing innovation. It pointed out that
the highefficient pulpmixing technology is a new research direction of flotation technology.
Keywordsꢀ Flotation, Stirring, Highefficient pulpmixing
1
ꢀ 对 搅 拌 调 浆 的 基 本 认 识
搅 拌 过 程 中 均 存 在 水 平 环 流 , 易 使 矿 浆 和 药 剂 不 经
过 搅 拌 混 合 而 直 接 随 表 层 料 流 流 出 搅 拌 槽 , 形 成 短
路 , 导 致 后 续 矿 化 过 程 中 气 泡 有 效 粘 附 能 力 下 降 , 最
终 影 响 分 选 效 果 。 因 此 , 浮 选 前 的 调 浆 是 一 个 绝 对
不 可 忽 视 的 作 业 段 。 是 实 现 有 效 矿 化 及 浮 选 分 离 的
前 提 条 件 。
工 程 上 , 促 使 物 料 混 合 的 基 本 方 法 有 3 种 1] : ①
[
机 械 搅 拌 。 借 助 于 叶 轮 旋 转 , 造 成 容 器 内 一 定 方 式
的 运 动 以 实 现 混 合 。 ② 射 流 混 合 。 以 喷 嘴 产 生 较
高 速 度 的 射 流 , 利 用 射 流 的 卷 吸 效 应 使 容 器 或 管 道
中 的 流 体 混 合 。 ③ 静 态 混 合 。 在 管 道 或 设 备 内 放
置 若 干 混 合 单 元 , 当 物 料 在 静 压 力 下 通 过 时 , 被 多 次
分 割 和 复 合 , 从 而 达 到 混 合 。 浮 选 工 艺 的 调 浆 单 元
一 般 以 机 械 搅 拌 的 方 式 进 行 物 料 与 药 剂 的 混 合 。
调 浆 意 味 着 为 浮 选 药 剂 与 磨 细 的 矿 物 间 的 反 应
提 供 足 够 的 搅 拌 和 接 触 时 间 , 其 主 要 任 务 是 实 现 矿
物 颗 粒 的 充 分 分 散 以 及 与 药 剂 的 作 用 完 全 。 矿 物 颗
粒 的 分 散 受 矿 物 自 身 特 性 和 外 力 作 用 两 方 面 因 素 的
影 响 。 矿 物 自 身 的 特 性 包 括 矿 物 的 化 学 组 成 、 溶 解
性 、 零 电 点 、 表 面 性 质 及 类 质 同 相 取 代 等 , 这 些 因 素
对 于 特 定 的 矿 石 来 讲 是 不 可 改 变 的 。 但 外 力 因 素 诸
2ꢀ 现 有 搅 拌 调 浆 装 置
2
. 1ꢀ 搅 拌 器 叶 轮 形 式
搅 拌 器 的 功 能 概 括 地 说 就 是 提 供 搅 拌 过 程 所 需
要 的 能 量 和 适 宜 的 流 动 状 态 。 搅 拌 器 的 搅 拌 作 用 由
叶 轮 产 生 , 因 此 , 叶 轮 的 形 状 、 尺 寸 、 数 量 以 及 转 速 直
接 影 响 搅 拌 器 的 搅 拌 效 果 。 虽 然 某 种 合 适 的 流 动 状
态 也 要 靠 搅 拌 槽 及 其 他 附 件 来 共 同 造 成 , 但 是 叶 轮
的 形 状 与 运 转 情 况 可 以 说 是 决 定 槽 内 流 动 状 态 的 最
基 本 因 素 。
搅 拌 叶 轮 的 形 状 按 叶 轮 表 面 与 搅 拌 器 运 动 方 向
的 夹 角 可 分 为 平 叶 、 折 叶 和 螺 旋 面 叶 3 类 。 平 叶 叶
面 与 运 动 方 向 垂 直 , 即 叶 片 法 线 方 向 与 运 动 方 向 一
致 , 如 图 1( a) 所 示 ; 折 叶 的 叶 面 与 运 动 方 向 成 一 个
如 搅 拌 条 件 等 可 以 人 为 地 加 以 调 节 控 制 , 使 其 向 有
利 于 矿 物 分 散 和 药 剂 作 用 的 方 向 发 展 [ 2] 。
由 于 我 国 矿 产 资 源 “ 贫 、 细 、 杂 ” 的 特 点 , 决 定 了
矿 石 在 进 入 浮 选 前 往 往 被 磨 至 细 粒 甚 至 微 细 粒 的 尺
度 。 细 粒 物 料 在 搅 拌 槽 内 容 易 发 生 团 聚 , 从 而 造 成
脉 石 颗 粒 在 微 细 粒 有 用 矿 物 絮 团 中 的 夹 杂 , 同 时 影
响 药 剂 与 矿 物 颗 粒 表 面 作 用 的 充 分 性 。 此 外 , 多 数
“ 863” 国 家 高 技 术 研 究 发 展 计 划 项 目 ( 编 号 : 2007AA05Z339) ,
“
十 一 五 ” 国 家 科 技 支 撑 计 划 项 目 ( 编 号 : 2008BAB31B01) 。
李 ꢀ 振 ( 1983— ) , 男 , 中 国 矿 业 大 学 化 工 学 院 , 博 士 研 究 生 , 221008
江 苏 省 徐 州 市 中 国 矿 业 大 学 文 昌 校 区 。
·
5·
总 第 400 期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2009 年 第 10 期
倾 斜 角 度 ( 一 般 为 45°或 60°) , 如 图 1( b) 所 示 ; 螺 旋
面 叶 成 曲 面 , 曲 面 与 运 动 方 向 的 夹 角 逐 渐 变 化 , 如 图
1
( c) 所 示 。
图 2ꢀ 挡 板
2
. 2. 2ꢀ 导 流 筒
导 流 筒 是 用 于 引 导 流 体 流 入 和 流 出 的 圆 形 导
图 1ꢀ 常 用 叶 轮 形 式
为 了 区 分 叶 轮 排 液 的 流 向 特 点 , 根 据 主 要 排 液
管 , 这 种 结 构 的 搅 拌 槽 由 巴 秋 卡 槽 5] 发 展 而 来 。 导
[
流 筒 可 以 使 叶 轮 排 出 的 流 体 在 导 流 筒 内 部 与 外 部
方 向 将 典 型 叶 轮 分 成 径 流 型 和 轴 流 型 两 种 。 平 叶 叶
轮 属 于 径 流 型 ; 螺 旋 面 叶 叶 轮 属 于 轴 流 型 ; 折 叶 叶 轮
则 居 于 两 者 之 间 , 但 一 般 认 为 它 更 接 近 于 轴 流 型 。
调 浆 作 为 固 - 液 相 搅 拌 的 一 种 , 对 流 动 状 态 最
基 本 的 要 求 就 是 使 矿 物 颗 粒 在 液 相 中 悬 浮 起 来 , 所
以 很 长 一 段 时 间 人 们 将 调 浆 简 单 地 归 于 固 相 悬 浮 的
问 题 。 径 向 流 叶 轮 和 轴 向 流 叶 轮 都 常 用 于 使 固 相 悬
浮 , 但 不 同 的 搅 拌 叶 轮 对 固 相 悬 浮 的 作 用 是 不 同 的 。
Chudacke 3] 曾 以 固 相 是 否 完 全 离 底 为 判 据 对 比 了 径
向 流 搅 拌 器 和 轴 向 流 搅 拌 器 的 悬 浮 效 果 , 得 出 控 制
固 相 悬 浮 的 是 流 速 而 不 是 切 变 速 率 的 结 论 。 由 于 将
搅 拌 调 浆 的 作 用 限 定 于 使 固 相 悬 浮 而 实 现 宏 观 混
合 , 因 此 自 20 世 纪 80 年 代 以 后 , 轴 向 流 叶 轮 成 为 主
流 叶 轮 形 式 而 被 广 泛 应 用 于 调 浆 单 元 。
(
导 流 筒 与 槽 的 环 隙 内 ) 形 成 上 下 的 循 环 流 动 。 有
图 3( a) 所 示 的 直 筒 型 导 流 筒 , 也 有 图 3( b) 所 示 在
筒 壁 上 增 设 回 流 开 口 的 形 式 。 应 用 导 流 筒 可 使 流 型
得 以 严 格 控 制 , 可 有 效 地 将 向 下 流 动 的 流 体 与 向 上
流 动 的 流 体 隔 开 , 槽 内 轴 向 速 度 分 布 更 加 均 匀 , 在 相
同 的 功 率 消 耗 下 产 生 更 大 的 循 环 流 量 , 提 高 料 浆 的
均 匀 性 6] 。
[
[
2
. 2ꢀ 搅 拌 附 件
搅 拌 附 件 通 常 指 为 改 善 搅 拌 槽 内 流 体 的 流 动 状
态 而 增 设 的 零 件 , 如 挡 板 、 导 流 筒 等 。 这 些 附 件 是 不
可 缺 少 的 , 采 用 哪 种 附 件 要 结 合 搅 拌 器 的 选 型 综 合
考 虑 , 以 达 到 预 期 的 搅 拌 流 动 状 态 。 增 设 附 件 会 使
流 体 的 流 动 阻 力 增 大 , 当 然 要 影 响 搅 拌 器 的 功 率 。
2
. 2. 1ꢀ 挡 ꢀ 板
挡 板 是 长 条 形 的 竖 向 固 定 在 搅 拌 槽 槽 壁 上 的
板 , 如 图 2 所 示 。 无 论 是 径 向 流 还 是 轴 向 流 的 搅 拌
图 3ꢀ 导 流 筒
槽 , 无 挡 板 时 均 会 使 流 体 形 成 中 央 液 面 下 凹 的 涡 流
3
ꢀ 浮 选 对 高 效 调 浆 的 需 求
和 漩 涡 , 而 实 际 应 用 中 , 这 种 涡 流 和 漩 涡 会 降 低 悬 浮
效 率 , 因 此 几 乎 总 是 不 希 望 出 现 的 [ 4] 。 在 搅 拌 槽 内
3. 1ꢀ 浮 选 机 对 高 效 调 浆 的 需 求
常 规 浮 选 机 因 其 自 身 的 流 体 力 环 境 而 带 有 一 定
的 搅 拌 作 用 。 如 图 4 所 示 , 一 般 的 机 械 搅 拌 式 浮 选
机 的 搅 拌 机 构 类 似 于 离 心 泵 , 它 除 了 抽 吸 矿 浆 外 , 还
使 吸 入 的 空 气 弥 散 成 很 小 的 气 泡 , 并 在 浮 选 机 内 保
壁 安 装 挡 板 可 以 破 坏 这 种 漩 涡 , 从 而 保 证 足 够 的 容
积 循 环 速 率 , 使 固 体 均 匀 悬 浮 。 另 外 , 挡 板 还 可 提 高
叶 轮 的 剪 切 性 能 , 促 进 矿 浆 中 颗 粒 的 充 分 分 散 。
·
6·
ꢀ
ꢀ ꢀ 李 ꢀ 振 等 : 浮 选 过 程 搅 拌 调 浆 技 术 评 述 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2009 年 第 10 期
持 固 液 悬 浮 和 空 气 弥 散 。 定 子 的 作 用 是 阻 止 矿 浆 的
环 流 旋 转 运 动 和 增 进 气 泡 的 弥 散 , 它 类 似 于 离 心 泵
中 的 导 向 叶 片 。 离 开 定 子 叶 片 的 湍 急 射 流 冲 击 浮 选
槽 壁 后 分 裂 成 向 上 、 向 下 两 股 沿 槽 壁 运 动 的 射 流 。
上 槽 壁 射 流 与 周 围 流 体 混 合 成 为 上 涡 流 区 , 有 利 于
固 体 的 悬 浮 和 分 散 ; 下 槽 壁 射 流 通 常 分 布 在 浮 选 机
底 部 , 形 成 下 涡 流 区 , 参 与 固 体 的 循 环 。 从 流 型 上 界
定 , 浮 选 机 的 定 子 - 转 子 搅 拌 机 制 类 似 于 径 流 式 叶
3. 2ꢀ 浮 选 柱 对 高 效 调 浆 的 需 求
以 浮 选 机 为 主 体 的 浮 选 工 艺 往 往 暴 露 出 流 程 复
杂 、 分 选 效 率 低 的 问 题 。 在 实 际 应 用 中 , 浮 选 柱 与 常
规 浮 选 机 相 比 表 现 出 精 矿 品 位 高 1011] 、 工 艺 流 程 简
[
单
[ 1213] 、 基 建 投 资 少 [ 14] 、 生 产 能 耗 低 [ 1516] 的 特 点 。
近 年 来 , 浮 选 柱 的 再 次 兴 起 和 发 展 为 选 矿 工 业 注 入
了 新 的 活 力 。
在 我 国 应 用 的 浮 选 柱 主 要 有 两 种 : 一 种 是 充 气
式 浮 选 柱 , 以 加 拿 大 的 CPT 浮 选 柱 和 我 国 长 沙 有 色
冶 金 研 究 设 计 院 的 CCF 浮 选 柱 为 代 表 ; 另 一 种 是 中
国 矿 业 大 学 研 制 的 拥 有 我 国 自 主 产 权 的 旋 流 - 静 态
微 泡 浮 选 柱 。 两 种 浮 选 柱 因 矿 化 机 制 的 差 异 而 形 成
不 同 的 矿 化 、 分 选 环 境 , 但 都 对 调 浆 作 业 提 出 了 更 高
的 要 求 。
[
7]
, 不 同 的 是 由 于 浮 选 机 定 子 部 分 的 导 流
轮 的 搅 拌
效 果 , 削 弱 了 周 向 流 作 用 而 引 起 的 矿 浆 环 流 旋 转 。
3
. 2. 1ꢀ 充 气 式 浮 选 柱 对 高 效 调 浆 的 需 求
由 加 拿 大 工 艺 技 术 公 司 生 产 的 CPT 浮 选 柱 和
由 长 沙 有 色 冶 金 研 究 设 计 院 设 计 生 产 的 CCF 浮 选
柱 均 采 用 传 统 的 逆 流 碰 撞 矿 化 模 式 , 属 于 典 型 的 充
气 式 浮 选 设 备 。 其 基 本 工 作 原 理 为 : 由 柱 底 部 气 体
分 散 器 产 生 的 微 泡 在 浮 力 作 用 下 自 由 上 升 , 而 从 上
部 给 入 的 矿 物 颗 粒 在 重 力 作 用 下 自 由 下 沉 ; 上 升 的
气 泡 与 下 沉 的 矿 粒 在 捕 收 区 接 触 碰 撞 , 疏 水 性 矿 粒
被 气 泡 捕 获 , 从 而 使 气 泡 矿 化 ; 矿 化 气 泡 升 浮 形 成 泡
沫 层 , 得 到 最 终 精 矿 。
在 充 气 式 浮 选 柱 整 个 分 选 体 系 中 , 外 部 的 充 气
系 统 即 内 部 的 动 力 来 源 , 柱 体 内 部 流 场 的 运 行 方 式
仅 有 对 流 形 式 。 浆 料 一 进 入 浮 选 柱 即 开 始 矿 化 、 分
离 , 没 有 对 调 浆 的 进 一 步 补 充 。 因 此 浆 料 的 分 散 性
及 矿 物 与 药 剂 间 作 用 的 充 分 性 完 全 取 决 于 前 段 的 搅
拌 调 浆 作 业 。 如 果 调 浆 效 率 不 高 , 将 直 接 影 响 充 气
式 浮 选 柱 的 分 选 精 度 和 能 力 。
图 4ꢀ 浮 选 机 的 定 子 和 转 子
一 直 以 来 , 因 浮 选 机 可 在 一 定 程 度 上 依 赖 于 其
自 身 的 搅 拌 机 构 来 弥 补 调 浆 作 业 的 不 足 , 且 一 般 浮
选 机 流 程 较 长 , 过 程 时 间 相 对 充 足 , 因 而 对 前 段 调 浆
作 业 的 要 求 不 高 。 但 从 过 程 角 度 来 说 , 浮 选 机 是 以
损 失 分 选 过 程 的 部 分 能 量 来 弥 补 调 浆 过 程 的 不 足 ,
这 在 整 体 上 影 响 了 浮 选 机 的 分 选 效 率 。
3. 2. 2ꢀ 旋 流 - 静 态 微 泡 浮 选 柱 对 高 效 调 浆 的 需 求
旋 流 - 静 态 微 泡 浮 选 柱 是 由 中 国 矿 业 大 学 开 发
的 拥 有 我 国 自 主 知 识 产 权 ( 专 利 号 : CN97107091. 1)
的 高 效 柱 分 选 设 备 [ 1719] 。 旋 流 - 静 态 微 泡 浮 选 柱
在 传 统 逆 流 碰 撞 矿 化 模 式 的 基 础 上 , 引 入 旋 流 和 管
流 特 色 分 选 模 式 , 形 成 由 柱 浮 选 、 旋 流 分 选 和 管 流 矿
化 3 个 过 程 组 成 的 分 选 机 制 20] 。 整 个 设 备 为 柱 体 。
柱 浮 选 段 位 于 柱 体 上 部 , 采 用 逆 流 碰 撞 矿 化 的 浮 选
原 理 , 在 低 紊 流 的 静 态 分 选 环 境 中 实 现 微 细 物 料 的
分 选 , 起 到 粗 选 与 精 选 的 作 用 。 旋 流 分 选 段 与 柱 浮
选 段 呈 上 、 下 连 接 , 构 成 旋 流 - 静 态 微 泡 浮 选 柱 的 主
体 。 旋 流 分 选 包 括 按 密 度 的 重 力 分 离 以 及 在 旋 流 力
另 一 方 面 , 浮 选 机 中 过 强 的 紊 流 对 浮 选 过 程 不
[ 89] , 而 要 达 到 充 分 调 浆 的 目 的 又 要 求 强 紊 流 环
利
境 。 这 两 种 截 然 不 同 的 流 体 环 境 需 求 无 法 依 赖 浮 选
机 自 身 的 搅 拌 分 选 机 制 同 时 实 现 。 因 此 , 浮 选 机 分
选 系 统 需 要 重 新 重 视 调 浆 单 元 的 过 程 强 化 作 用 , 在
调 浆 作 业 强 调 紊 流 , 而 在 浮 选 分 离 环 境 中 减 小 紊 流
影 响 。 提 高 调 浆 单 元 的 效 率 , 将 允 许 浮 选 机 从 整 体
上 下 调 槽 内 的 紊 流 度 , 从 而 有 利 于 降 低 混 合 区 的 能
耗 及 形 成 分 离 区 和 泡 沫 区 的 静 态 分 选 环 境 , 对 降 低
能 耗 、 损 耗 以 及 提 高 分 选 效 果 均 具 有 重 要 意 义 。
[
·
7·
总 第 400 期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2009 年 第 10 期
场 背 景 下 的 旋 流 浮 选 , 两 种 作 用 的 结 合 形 成 了 一 种
高 效 矿 化 方 式 , 使 得 浮 选 粒 度 下 限 大 大 降 低 , 浮 选 速
度 大 大 提 高 。 旋 流 分 选 以 其 强 回 收 能 力 在 柱 分 选 过
程 中 起 到 扫 选 柱 浮 选 中 矿 的 作 用 。 管 流 矿 化 段 沿 切
向 与 旋 流 分 选 段 相 连 , 利 用 射 流 原 理 , 通 过 引 入 气 体
以 及 将 气 体 粉 碎 成 泡 , 在 管 流 中 形 成 循 环 中 矿 的 气
能 。 而 如 前 所 述 , 高 效 柱 浮 选 设 备 性 能 的 充 分 发 挥
是 以 高 效 调 浆 为 前 提 的 。 因 此 , 为 了 发 展 短 流 程 浮
选 工 艺 , 在 进 一 步 完 善 新 型 高 效 柱 浮 选 设 备 的 同 时 ,
必 须 重 视 对 高 效 调 浆 技 术 的 研 究 。
4ꢀ 搅 拌 调 浆 研 究 进 展
4. 1ꢀ 搅 拌 槽 流 场 特 性 研 究
-
固 - 液 三 相 体 系 并 实 现 高 度 紊 流 矿 化 。 旋 流 - 静
搅 拌 槽 内 流 体 的 流 动 处 于 高 度 不 稳 定 的 湍 流 状
态 , 给 流 速 的 测 量 带 来 了 很 大 的 困 难 。 早 期 的 测 速
主 要 是 应 用 毕 托 管 、 纹 影 照 相 、 热 膜 ( 丝 ) 风 速 仪 等
手 段 , 而 现 在 的 测 速 主 要 是 应 用 先 进 的 三 维 动 态 粒
子 分 析 仪 PDA( Particle Dynamic Analyzer) 、 激 光 多
普 勒 测 速 仪 LDV( Laser Doppler Velocimetry) 以 及 粒
态 微 泡 浮 选 柱 的 矿 化 分 选 环 境 逐 级 加 强 , 形 成 “ 梯
级 强 化 ” 的 特 色 分 选 机 制 。
旋 流 - 静 态 微 泡 浮 选 柱 的 循 环 泵 对 混 合 具 有 一
定 的 促 进 效 果 , 但 因 其 介 质 为 含 有 大 量 气 泡 的 中 矿 ,
气 体 相 界 面 的 存 在 使 混 合 效 果 很 有 限 。 柱 浮 选 段 处
于 静 态 分 离 环 境 , 对 混 合 基 本 无 影 响 。 旋 流 分 选 段
旋 流 力 场 的 3 个 速 度 分 量 中 , 切 向 速 度 最 大 , 也 是 最
子 成 像 测 速 仪 PIV ( Particle Image Velocimetry )
[
24] 。 早 期 的 研 究 者 由 于 测 试 手 段 的 落 后 及 差 异 ,
等
[
21]
重 要 的 一 个 速 度 分 量
, 因 而 该 分 选 段 的 流 场 以 周
所 得 到 的 研 究 结 果 有 较 大 分 歧 。 随 着 测 试 技 术 的 发
展 , 对 搅 拌 槽 内 流 动 特 性 的 研 究 逐 渐 深 入 , 所 得 到 的
结 果 也 趋 向 一 致 。
向 流 为 主 , 搅 拌 作 用 很 弱 22] 。 管 流 矿 化 段 的 主 要 作
用 是 引 射 气 体 和 剪 切 气 泡 , 混 合 效 果 也 相 当 有 限 。
可 见 , 旋 流 - 静 态 微 泡 浮 选 柱 同 样 需 要 物 料 在 入 选
前 经 过 充 分 的 调 浆 , 方 能 最 大 限 度 地 发 挥 其 特 色 分
选 机 制 的 高 效 性 。
[
Nouri 25] 在 全 挡 板 条 件 下 , 用 PDA 测 定 了 颗 粒
在 装 有 Rushton 涡 轮 桨 的 搅 拌 槽 内 的 平 均 速 度 和 均
方 根 速 度 , 研 究 了 颗 粒 尺 寸 和 体 积 浓 度 对 颗 粒 速 度
的 影 响 。 结 果 表 明 : 在 近 壁 射 流 区 , 当 加 入 固 体 粒 子
后 , 流 体 的 湍 流 程 度 要 比 单 相 流 低 ; 当 含 固 流 体 湍 流
程 度 一 定 时 , 随 着 体 积 浓 度 增 加 , 颗 粒 速 度 减 小 。
[
总 之 , 由 于 浮 选 柱 内 部 一 般 无 动 力 搅 拌 装 置 , 不
像 浮 选 机 那 样 具 有 补 充 调 浆 作 用 , 因 而 高 效 调 浆 对
于 柱 浮 选 系 统 显 得 更 为 重 要 。 如 果 矿 浆 预 处 理 阶 段
调 浆 不 充 分 , 将 直 接 影 响 到 浮 选 柱 的 矿 化 效 果 和 分
选 指 标 。
[
26]
Geisler
在 全 挡 板 条 件 下 , 用 LDA ( Laser
Doppler Anemometry) 测 定 了 装 有 船 用 螺 旋 桨 、 容 积
3
3
. 3ꢀ 细 粒 矿 物 浮 选 对 高 效 调 浆 的 需 求
为 0. 005 3 m 的 圆 柱 槽 内 单 相 流 体 的 速 度 分 布 及
矿 石 经 破 碎 磨 细 后 , 比 表 面 增 大 , 棱 角 增 多 。 由
液 固 悬 浮 连 续 相 的 速 度 分 布 。 结 果 表 明 : 固 体 颗 粒
影 响 流 体 的 运 动 。 在 搅 拌 槽 的 上 部 , 粒 子 降 低 连 续
相 的 速 度 ; 在 槽 底 、 槽 壁 和 挡 板 处 , 连 续 相 速 度 减 小 ;
固 体 粒 子 的 加 入 除 了 使 2r/ T = 0. 26( r 为 径 向 距
离 , T 为 槽 体 直 径 ) 处 及 挡 板 附 近 流 体 的 湍 流 加 强
外 , 搅 拌 槽 内 其 它 区 域 流 体 的 湍 流 均 被 削 弱 。
于 棱 角 往 往 就 是 矿 物 表 面 吸 附 其 它 物 质 的 “ 活 性 中
心 ” ( 棱 角 处 未 补 偿 键 力 不 饱 和 程 度 高 ) , 所 以 矿 物
磨 得 越 细 , 活 性 也 越 强 23] 。
[
细 粒 矿 物 所 具 有 的 高 反 应 活 性 使 得 矿 物 在 浮 选
过 程 中 容 易 发 生 互 凝 而 造 成 脉 石 颗 粒 在 有 用 矿 物 絮
团 中 的 夹 杂 , 同 时 使 药 剂 与 矿 物 颗 粒 间 的 作 用 受 限 ,
影 响 目 的 矿 物 表 面 性 质 的 改 变 。 因 此 , 为 实 现 细 粒 、
微 细 粒 矿 物 的 高 效 浮 选 回 收 , 就 要 求 在 浮 选 前 的 调
浆 过 程 中 能 倚 赖 强 烈 的 流 场 作 用 克 服 粒 间 的 作 用 势
垒 , 使 目 的 矿 物 表 面 充 分 暴 露 , 实 现 与 药 剂 的 有 效 作
用 。 因 此 , 高 效 调 浆 是 浮 选 细 粒 矿 物 的 基 础 。
Gore 和 Crowe 27] 通 过 总 结 文 献 中 的 有 关 数 据 ,
[
发 现 绝 大 部 分 使 湍 流 削 弱 的 试 验 条 件 均 符 合 d / le
p
< 0. 1( d 为 颗 粒 直 径 , l 为 含 能 涡 尺 度 ) , 而 绝 大 部
p
e
分 使 湍 流 增 强 的 试 验 条 件 均 符 合 d / l > 0. 1, 因 而
p
e
得 出 结 论 : 较 小 的 固 体 颗 粒 因 被 含 能 涡 带 动 而 消 耗
了 湍 流 能 量 , 使 湍 流 削 弱 ; 而 尺 寸 较 大 的 颗 粒 由 于 速
度 滑 移 而 产 生 尾 涡 , 使 湍 流 增 强 。 Hetsroni 28] 进 一
步 研 究 后 指 出 , 大 颗 粒 之 所 以 能 增 强 湍 流 , 可 以 用 颗
粒 雷 诺 数 Re 超 过 一 定 值 后 , 颗 粒 尾 涡 脱 落 来 解 释 。
[
3
. 4ꢀ 短 流 程 浮 选 工 艺 对 高 效 调 浆 的 需 求
短 流 程 浮 选 技 术 及 装 备 研 究 ” 是 针 对 我 国 矿
“
产 资 源 严 重 短 缺 , 贫 杂 难 选 资 源 亟 待 开 发 的 现 状 而
提 出 的 。 新 型 高 效 柱 浮 选 设 备 ( 如 旋 流 - 静 态 微 泡
浮 选 柱 ) 的 应 用 使 得 短 流 程 浮 选 工 艺 的 实 现 成 为 可
[
29]
利 用 PDA 对 稀 搅 拌 体 系 ( 浓 度 在
侯 栓 弟 等
0. 1% ~ 0. 5% ) 的 流 动 特 性 进 行 研 究 后 认 为 : 固 体
·
8·
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ꢀ ꢀ 李 ꢀ 振 等 : 浮 选 过 程 搅 拌 调 浆 技 术 评 述 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2009 年 第 10 期
颗 粒 的 存 在 削 弱 了 叶 轮 区 的 湍 流 脉 动 , 使 湍 流 动 能
大 幅 度 减 小 。 固 体 颗 粒 浓 度 的 变 化 对 轴 向 运 动 影 响
不 大 , 但 对 切 向 速 度 影 响 较 大 。 固 相 浓 度 增 大 时 , 两
相 体 系 的 切 向 速 度 减 小 。 另 外 , 固 体 颗 粒 浓 度 增 大
时 , 两 相 体 系 的 横 向 脉 动 减 弱 , 叶 轮 排 出 的 射 流 宽 度
变 窄 。
凝 效 应 。
4. 3ꢀ CFD 的 应 用
对 搅 拌 设 备 内 流 场 的 测 量 往 往 只 能 获 得 一 些 局
部 的 信 息 , 有 些 过 程 甚 至 无 法 进 行 测 量 , 而 且 流 场 测
量 实 验 装 置 比 较 昂 贵 , 实 验 过 程 比 较 费 时 。 CFD
( Computational Fluid Dynamics, 计 算 流 体 力 学 ) 的 出
现 极 大 地 促 进 了 对 搅 拌 调 浆 的 研 究 [ 3841] 。 利 用
CFD 对 搅 拌 设 备 的 三 维 流 场 进 行 数 值 模 拟 是 当 今
矿 物 加 工 界 和 流 体 力 学 工 作 者 的 前 沿 研 究 领 域 之
一 。
黄 雄 斌 等 3031] 研 究 了 固 液 搅 拌 槽 内 液 相 速 度
的 分 布 , 发 现 固 体 粒 子 对 连 续 相 速 度 的 影 响 程 度 与
流 体 距 叶 轮 的 距 离 有 关 。 对 向 下 泵 送 的 轴 向 叶 轮 ,
通 常 情 况 下 , 在 叶 轮 下 方 的 粒 子 对 流 体 起 加 速 作 用 ,
在 槽 底 和 槽 壁 附 近 的 粒 子 对 流 体 起 减 速 作 用 。 固 体
对 流 体 速 度 的 影 响 程 度 因 固 体 浓 度 不 同 而 不 同 , 固
体 浓 度 较 低 时 固 体 对 流 体 速 度 的 影 响 较 明 显 。 搅 拌
槽 近 壁 上 流 区 的 液 相 速 度 因 固 体 颗 粒 的 存 在 而 衰
减 , 固 含 量 为 4. 26% 时 , 衰 减 幅 度 约 为 29% 。 固 体
颗 粒 的 存 在 造 成 搅 拌 槽 底 的 液 相 局 部 速 度 衰 减 , 固
含 量 为 4. 26% 时 , 液 相 局 部 速 度 与 纯 液 相 相 比 约 衰
减 14% 。
[
[
42]
[ 43]
Min
和 苗 一 等 分 别 用 大 涡 模 拟 方 法
( LES) 研 究 了 CBY 桨 和 涡 轮 桨 搅 拌 槽 内 的 混 合 过
[
44]
成 功 地 将 改 进 的 内 外 迭 代 方 法 用
程 。 张 艳 红 等
于 搅 拌 槽 内 流 场 的 大 涡 模 拟 。 王 振 松 等 45] 对 固 液
[
搅 拌 槽 内 固 相 体 积 分 数 为 5. 4% 的 槽 底 流 场 进 行 了
[
32]
模 拟 。 李 良 超 等
对 固 液 搅 拌 槽 内 ( 固 相 体 积 浓 度
为 1. 0% ~ 5. 4% ) 近 壁 区 的 液 相 速 度 进 行 了 试 验 和
[
4647]
模 拟 研 究 。 李 志 鹏 等
利 用 大 涡 模 拟 方 法 研 究
李 良 超 等 32] 对 固 液 搅 拌 槽 内 近 壁 区 的 液 相 速
度 进 行 了 研 究 , 指 出 : 固 体 颗 粒 离 底 悬 浮 的 最 小 液 相
速 度 与 固 液 的 物 理 性 质 有 关 , 而 与 试 验 的 操 作 条 件
无 关 ; 液 相 速 度 与 搅 拌 转 速 在 近 壁 上 流 区 成 正 比 关
系 , 而 在 槽 底 区 不 成 正 比 关 系 ; 临 界 均 匀 悬 浮 时 , 近
壁 上 流 区 的 液 相 速 度 不 随 固 相 体 积 分 数 变 化 。
先 进 的 测 试 手 段 为 实 现 流 场 的 科 学 检 测 提 供 了
条 件 , 更 多 的 研 究 结 果 为 真 实 地 了 解 流 场 特 性 积 累
了 宝 贵 的 基 础 数 据 , 并 为 流 场 的 优 化 设 计 提 供 了 理
论 依 据 。
[
了 涡 轮 叶 轮 搅 拌 槽 内 的 单 循 环 流 动 特 性 , 并 采 用
SmagorinskyLilly 动 力 亚 格 子 模 型 与 有 关 文 献 中 的
[
48]
数 据 进 行 了 详 细 的 比 较 。 王 峰 等
用 内 外 迭 代 法
对 标 准 六 直 叶 涡 轮 搅 拌 槽 内 的 低 浓 度 ( α < 20% )
s
[
49]
固 液 体 系 进 行 了 数 值 模 拟 。 Derksen 模 拟 了 搅 拌
槽 内 固 体 颗 粒 的 悬 浮 情 况 。 钟 丽 等 50] 模 拟 了 标 准
六 直 叶 涡 轮 搅 拌 槽 内 的 固 液 流 场 及 临 界 离 底 悬 浮 转
速 ( 固 体 颗 粒 体 积 分 数 为 5% ) 。 Lanre 等 51] 对 搅 拌
槽 内 固 体 颗 粒 的 悬 浮 进 行 了 研 究 ( 固 相 体 积 浓 度 为
0. 5% ~ 50% ) 。 Micale 等 52] 使 用 EulerianEulerian
双 流 体 模 型 对 单 层 叶 轮 和 多 层 叶 轮 搅 拌 槽 内 中 低 浓
度 固 体 颗 粒 的 分 散 进 行 了 研 究 。 等 等 。 这 些 研 究 证
明 CFD 可 以 较 好 地 预 报 搅 拌 槽 内 的 流 动 状 态 , 并 对
搅 拌 流 场 的 优 化 设 计 提 供 指 导 。
[
[
[
4
. 2ꢀ 高 剪 切 调 浆 研 究
调 浆 过 程 是 由 循 环 作 用 和 剪 切 作 用 共 同 控 制
的 , 物 料 要 达 到 预 定 的 混 合 效 果 , 搅 拌 装 置 必 须 提 供
合 适 的 循 环 剪 切 比 , 以 及 合 理 的 剪 切 强 度 空 间 分
布
[ 33] 。
M. D. Engel 等 34] 通 过 高 剪 切 调 浆 实 现 了 分 选
CFD 模 拟 技 术 的 应 用 使 调 浆 技 术 的 研 究 进 入
了 新 的 发 展 阶 段 。 对 我 国 而 言 , 加 强 这 方 面 的 研 究
和 应 用 是 实 现 跨 越 式 发 展 的 途 径 之 一 53] 。
[
[
选 择 性 及 回 收 率 的 大 幅 提 高 , 并 对 放 大 设 计 及 高 剪
切 操 作 单 元 的 原 理 进 行 了 总 结 。 Luis Valderrama
5
ꢀ 新 型 搅 拌 设 备 及 工 艺
[
35]
研 究 了 高 剪 切 调 浆 对 细 粒 金 浮 选 效 果 的 影 响 ,
等
5. 1ꢀ 新 型 专 利 搅 拌 设 备
指 出 合 理 调 节 矿 粒 所 受 剪 切 力 是 改 善 浮 选 指 标 和 提
高 浮 选 速 率 的 关 键 因 素 。 G. Chen 等 3637] 对 镍 黄 铁
矿 进 行 了 高 剪 切 调 浆 浮 选 试 验 , 结 果 表 明 高 剪 切 调
浆 可 显 著 提 高 8 ~ 75 μm 镍 黄 铁 矿 的 浮 选 速 率 和 回
收 率 ; 机 理 研 究 认 为 , 高 剪 切 调 浆 能 改 善 浮 选 效 果 的
主 要 原 因 是 使 镍 黄 铁 矿 表 面 得 到 清 洗 及 产 生 剪 切 絮
针 对 现 有 调 浆 装 置 在 混 合 效 果 、 剪 切 作 用 方 面
的 不 足 , 一 系 列 以 高 效 为 目 的 的 新 型 搅 拌 装 置 大 量
涌 现 并 形 成 专 利 。 这 些 新 型 搅 拌 槽 虽 形 式 各 异 , 但
均 以 提 高 搅 拌 的 均 匀 性 、 分 散 性 、 药 剂 弥 散 性 、 设 备
运 转 率 等 为 其 性 能 特 征 。
[
中 南 工 业 大 学 研 制 的 开 孔 挡 板 搅 拌 槽 ( 专 利 号
·
9·
总 第 400 期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2009 年 第 10 期
8
6105760) , 设 计 了 内 壁 装 有 开 孔 挡 板 的 搅 拌 附 件 ,
选 柱 内 药 剂 作 用 的 滞 后 性 。 目 前 这 一 方 式 已 在 硫 化
铜 矿 、 赤 铁 矿 的 反 浮 选 中 得 到 工 业 应 用 。
配 合 微 细 粒 矿 物 的 载 体 浮 选 技 术 , 应 用 于 金 属 或 非
金 属 的 单 一 或 共 生 微 细 粒 矿 物 的 选 别 。 长 沙 矿 冶 研
究 院 研 制 的 高 效 搅 拌 桶 ( 专 利 号 86105999) , 其 特 点
是 矿 浆 不 绕 竖 轴 回 旋 而 以 W 型 轨 迹 作 上 下 循 环 , 弥
散 均 匀 , 解 决 了 矿 粒 沉 槽 的 问 题 , 在 达 到 相 同 搅 拌 效
果 的 情 况 下 设 备 运 行 能 耗 低 , 适 于 粗 粒 及 高 浓 度 矿
浆 的 搅 拌 作 业 。 中 南 工 业 大 学 研 制 的 另 一 种 开 孔 挡
板 搅 拌 槽 ( 专 利 号 86205233) , 其 特 点 为 对 带 挡 板 的
搅 拌 槽 的 挡 板 形 状 和 安 装 方 式 进 行 改 进 , 挡 板 不 等
长 , 上 面 开 孔 , 长 短 挡 板 相 间 安 装 , 并 且 短 挡 板 的 下
端 不 安 装 到 槽 底 , 而 与 叶 轮 下 沿 相 平 , 能 较 好 地 消 除
槽 内 流 体 打 旋 。 煤 炭 科 学 研 究 总 院 唐 山 分 院 研 制 的
带 有 导 流 环 座 的 搅 拌 桶 ( 专 利 号 89214616) , 其 特 点
为 在 桶 底 设 置 导 流 环 及 锥 形 导 流 座 , 消 除 了 粗 粒 物
料 在 桶 底 沉 积 的 死 区 。 另 外 还 有 广 西 冶 金 研 究 所 研
制 的 高 吸 程 调 浆 泵 ( 专 利 号 88200463. 8) , 四 川 联 合
大 学 研 制 的 高 效 节 能 射 流 式 搅 拌 装 置 ( 专 利 号
6ꢀ 总 结 与 展 望
传 统 调 浆 搅 拌 槽 存 在 作 用 机 制 单 一 、 易 短 路 等
弊 端 , 目 前 的 调 浆 作 业 体 系 还 未 能 有 明 确 的 评 价 标
准 来 衡 量 调 浆 作 业 的 质 量 及 效 率 。 浮 选 作 业 中 的 搅
拌 调 浆 虽 应 用 广 泛 , 但 其 作 用 机 理 缺 少 较 为 系 统 全
面 的 研 究 和 总 结 。 搅 拌 流 场 特 性 的 研 究 工 作 多 是 在
简 化 的 条 件 下 进 行 , 与 实 际 运 行 中 的 复 杂 条 件 相 比
仍 有 较 大 偏 差 。 从 本 质 上 讲 搅 拌 过 程 就 是 在 流 动 场
中 进 行 动 量 、 热 量 、 质 量 传 递 及 化 学 反 应 的 过 程 , 实
际 生 产 中 合 适 的 药 剂 制 度 为 调 浆 环 境 提 供 了 良 好 的
化 学 条 件 , 相 应 的 流 场 产 生 的 机 械 特 性 应 与 之 匹 配 。
随 着 浮 选 工 艺 及 设 备 的 发 展 , 高 效 调 浆 技 术 研 究 将
成 为 浮 选 关 键 技 术 研 究 的 新 方 向 。
参 ꢀ 考 ꢀ 文 ꢀ 献
[
[
[
1] ꢀ 戴 干 策 , 陈 敏 恒 . 混 合 理 论 的 进 展 及 其 与 现 代 流 体 力 学 的 关 系
[
J] . 化 学 反 应 工 程 与 工 艺 , 1985( 3) : 19.
9
8229551) , 吉 林 化 工 学 院 研 制 的 转 叶 式 搅 拌 器 ( 专
2] ꢀ 李 争 流 . 矿 物 分 散 理 论 及 控 制 [ J] . 湖 南 有 色 金 属 , 1994, 10( 2)
利 号 01225641) , 贵 阳 铝 镁 设 计 研 究 院 研 制 的 一 种
物 料 混 合 搅 拌 槽 ( 专 利 号 200720200553) 。 等 等 。
7
882.
3] ꢀ Chudacek M W. Solids suspension behavior in profiled bottom and
flat bottom mixing tanks[ J] . Chem Eng Sci, 1985, 40 ( 3) : 385
5
. 2ꢀ 现 有 调 浆 工 艺 改 进
392.
4] ꢀ 佟 立 军 . 机 械 搅 拌 槽 挡 板 的 研 究 [ J] . 有 色 设 备 , 2005( 3) : 17
19.
静 态 混 合 器 在 化 工 领 域 的 管 路 混 合 中 普 遍 应
[
[
[
[
用 , 定 义 为 “ 借 助 流 体 管 路 的 不 同 结 构 , 得 以 在 很 宽
的 雷 诺 数 范 围 内 进 行 流 体 的 混 合 , 而 又 没 有 机 械 式
可 动 部 件 的 流 体 管 路 结 构 体 ” 54] 。 其 最 大 的 特 点 是
利 用 流 体 自 身 的 动 力 使 流 体 在 混 合 元 件 的 作 用 下 产
生 切 割 、 旋 转 等 运 动 , 从 而 使 流 体 达 到 良 好 的 混 合 效
果 。 在 高 效 调 浆 工 艺 方 面 , 将 静 态 混 合 与 搅 拌 混 合
进 行 组 合 的 调 浆 工 艺 已 得 到 成 功 应 用 。 这 一 工 艺 减
少 了 矿 浆 的 短 路 现 象 , 提 高 了 混 合 效 率 , 改 善 了 浮 选
指 标 。
5] ꢀ Oldshue J Y. 流 体 混 合 技 术 [ M] . 王 英 琛 , 林 猛 流 , 等 译 . 北 京 :
化 学 工 业 出 版 社 , 1991: 302308.
[
6] ꢀ 陈 文 民 , 黄 雄 斌 , 高 正 明 . 固 - 液 导 流 筒 搅 拌 槽 内 流 体 流 动 和
颗 粒 悬 浮 特 性 [ J] . 过 程 工 程 学 报 , 2007, 7( 1) : 1418.
7] ꢀ 李 仁 年 , 唐 ꢀ , 韩 ꢀ 伟 , 等 . 气 液 固 三 相 流 在 机 械 搅 拌 充 气 式
浮 选 机 内 运 动 的 数 值 模 拟 [ J] . 兰 州 理 工 大 学 学 报 , 2009, 35
(
1) : 3740.
[
8] ꢀ 曾 克 文 , 余 永 富 . 浮 选 矿 浆 紊 流 强 度 对 矿 物 浮 选 的 影 响 [ J] . 金
属 矿 山 , 2000( 9) : 1720.
利 用 普 通 搅 拌 槽 配 置 的 灵 活 性 , 一 定 程 度 上 也
能 实 现 调 浆 效 率 的 提 高 。 例 如 根 据 “ 在 同 等 动 力 消
耗 下 , 一 个 低 转 速 的 大 直 径 叶 轮 产 生 的 体 积 流 量 大
而 剪 切 力 小 ; 反 之 , 一 个 转 速 高 的 小 直 径 叶 轮 产 生 的
体 积 流 量 小 而 剪 切 力 大 ” 55] 这 一 理 论 , 采 用 小 叶 轮 、
高 转 速 的 搅 拌 方 式 , 能 在 实 现 降 低 动 力 消 耗 的 同 时
突 出 剪 切 力 场 的 作 用 。 该 形 式 的 搅 拌 槽 近 年 来 在 国
内 外 选 矿 厂 得 到 广 泛 应 用 。
[ 9] ꢀ 曾 克 文 , 余 永 富 , 薛 玉 兰 . 浮 选 机 槽 内 矿 浆 紊 流 强 度 对 氧 化 矿
浮 选 的 影 响 [ J] . 矿 产 综 合 利 用 , 2001( 2) : 1922.
[
10] ꢀ Mohanty M K, Honaker R Q. A comparative evaluation of the
leading advanced flotation technologies[ J] . Minerals Engineering,
1
999, 12( 1) : 113.
[
[
[
11] ꢀ 黄 光 洪 . 浮 选 柱 提 高 铜 精 矿 品 位 的 生 产 实 践 [ J] . 工 程 设 计 与
研 究 , 2002( 12) : 812.
12] ꢀ Mittal N K, Sen P K, Chopra S J, et al. India's first column flota
tion installation in the zinc cleaning circuit at Rajpura Dariba Mine
[
J] . Minerals Engineering, 2000, 13( 5) : 581584.
另 外 , 在 金 属 矿 柱 式 浮 选 流 程 中 , 通 过 采 用 两 台
搅 拌 桶 串 联 的 方 式 , 解 决 了 传 统 搅 拌 桶 调 浆 效 果 差 、
不 能 满 足 柱 式 设 备 高 效 分 选 需 求 的 缺 陷 , 减 少 了 浮
[
13] ꢀ 周 晓 华 , 刘 炯 天 , 王 永 田 , 等 . 利 用 旋 流 - 静 态 微 泡 浮 选 柱 选
萤 石 矿 的 实 验 室 研 究 [ J] . 非 金 属 矿 , 2003, 26( 1) : 4849.
[ 14] ꢀ Banisi S, Finch J A. Testing a flotation column at the Sarcheshm
·
10·
ꢀ
ꢀ ꢀ 李 ꢀ 振 等 : 浮 选 过 程 搅 拌 调 浆 技 术 评 述 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2009 年 第 10 期
eh copper mine[ J] . Minerals Engineering, 2003, 14( 7) : 785789.
15] ꢀ 郭 ꢀ 杰 , 刘 炯 天 , 王 永 田 , 等 . 用 自 吸 式 充 气 浮 选 柱 回 收 铅 锌
尾 矿 中 锌 的 试 验 [ J] . 金 属 矿 山 , 2005( 1) : 6364.
flotation of gold fine particle[ J] . Int Journal of Mineral Processing,
1998, 52: 273285.
[
[
[ 36] ꢀ Chen G, Grano S, Sobieraj S, et al. The effect of high intensity
conditioning on the flotation of a nickel ore, part1: sizebysize a
nalysis[ J] . Mineals Engineering, 1999, 12( 10) : 11851200.
[ 37] ꢀ Chen G, Grano S, Sobieraj S, et al. The effect of high intensity
conditioning on the flotation of a nickel ore, part2: mechanisms
[ J] . Mineals Engineering, 1999, 12( 11) : 13591373.
16] ꢀ Fenga D, Aldrich C. Recovery of chromite fines from wastewater
streams by column flotation[ J] . Hydrometallurgy, 2004, 72 ( 3) :
319325.
[
17] ꢀ 中 国 矿 业 大 学 . 矿 用 微 泡 浮 选 柱 全 流 程 分 选 技 术 研 究 : “ 十
五 ” 国 家 科 技 攻 关 滚 动 项 目 研 究 报 告 [ R] . 徐 州 : 中 国 矿 业 大
学 , 2006.
[ 38] ꢀ 周 国 忠 , 王 英 琛 , 施 力 田 . 用 CFD 研 究 搅 拌 槽 内 的 混 合 过 程
[ J] . 化 工 学 报 , 2003, 54( 7) : 886890
[
[
[
18] ꢀ 刘 炯 天 . 旋 流 - 静 态 微 泡 柱 分 选 方 法 及 应 用 ( 之 三 ) : 射 流 微
泡 与 管 流 矿 化 的 研 究 [ J] . 选 煤 技 术 , 2000( 3) : 14.
[ 39] ꢀ 钟 ꢀ 丽 , 黄 雄 斌 , 贾 志 刚 . 用 CFD 研 究 搅 拌 器 的 功 率 曲 线
[ J] . 北 京 化 工 大 学 学 报 , 2003, 30( 5) : 47.
19] ꢀ 刘 炯 天 . 旋 流 - 静 态 微 泡 柱 分 选 方 法 及 应 用 ( 之 四 ) : 旋 流 力
场 分 离 与 强 化 回 收 机 制 [ J] . 选 煤 技 术 , 2000( 4) : 14.
20] ꢀ 刘 炯 天 . 旋 流 - 静 态 微 泡 柱 分 选 方 法 及 应 用 ( 之 一 ) : 柱 分 选
技 术 与 旋 流 - 静 态 微 泡 柱 分 选 方 法 [ J] . 选 煤 技 术 , 2000( 1) :
[ 40] ꢀ 程 ꢀ 刚 , 孙 ꢀ 会 , 潘 家 祯 . 用 CFD 计 算 双 向 组 合 桨 的 流 场
[ J] . 化 工 设 备 与 防 腐 蚀 , 2003( 3) : 1416.
[ 41] ꢀ 周 本 浩 . 大 双 叶 片 搪 玻 璃 搅 拌 器 的 实 验 研 究 与 数 值 模 拟
[ D] . 杭 州 : 浙 江 大 学 , 2006.
4244.
[
[
[
21] ꢀ 周 晓 华 . 浮 选 柱 的 旋 流 分 选 机 理 与 矿 物 分 选 实 践 [ D] . 徐 州 :
中 国 矿 业 大 学 , 2005.
[ 42] ꢀ Min J, Gao Z M. Large eddy simulation of mixing time in a stirred
tank[ J] . Chin J Chem Eng, 2006, 14( 1) : 17.
22] ꢀ 何 赜 宇 . 浅 析 挡 板 对 搅 拌 的 影 响 [ J] . 株 冶 科 技 , 1999, 27( 3) :
[ 43] ꢀ 苗 ꢀ 一 , 潘 家 祯 , 闵 ꢀ 健 , 等 . 涡 轮 桨 搅 拌 槽 内 混 合 过 程 的 大
涡 模 拟 [ J] . 华 东 理 工 大 学 学 报 , 2006, 32( 5) : 623628.
[ 44] ꢀ Zhang Y H, Yang C, Mao Z S. Large eddy simulation of liquid
flow in a stirred tank with improved innerouter iterative algorithm
[ J] . Chin J Chem Eng, 2006, 14( 3) : 321329.
2628.
23] ꢀ 曾 ꢀ 凡 , 胡 永 平 . 矿 物 加 工 颗 粒 学 [ M] . 徐 州 : 中 国 矿 业 大 学
出 版 社 , 1995: 127128.
[ 24] ꢀ [
周 国 忠 . 搅 拌 槽 内 流 动 与 混 合 过 程 的 实 验 研 究 及 数 值 模 拟
D] . 北 京 : 北 京 化 工 大 学 , 2002.
25] ꢀ Nouri J M, Whitelaw J H. Particle velocity characteristics of dilute
to moderately dense suspension flows in stirred reactor[ J] . Int J
Multiphase Flow, 1992, 18: 2133.
[ 45] ꢀ 王 振 松 , 李 良 超 , 黄 雄 斌 . 固 - 液 搅 拌 槽 内 槽 底 流 场 的 CFD 模
拟 [ J] . 北 京 化 工 大 学 学 报 , 2005, 32( 4) : 59.
[
[ 46] ꢀ 李 志 鹏 , 高 正 明 . 涡 轮 桨 搅 拌 槽 内 单 循 环 流 动 特 性 的 大 涡 模
拟 [ J] . 过 程 工 程 学 报 , 2007, 7( 5) : 900904.
[
47] ꢀ 李 志 鹏 , 高 正 明 . 涡 轮 桨 搅 拌 槽 内 流 动 特 性 的 大 涡 模 拟 [ J] .
高 校 化 学 工 程 学 报 , 2007, 21( 4) : 592597.
[
26] ꢀ Geisler R K, Mersmann A B. Local velocity distribution and power
dissipation rate of suspensions in stirred vessels[ C] ∥Proceedings
of the 6th European Conference on Mixing. London: BHRA, 1988:
[
48] ꢀ Wang F, Mao Z S, Shen X Q. Numerical study of solidliquid two
phase in stirred tanks with rushton impeller ( Ⅱ) : Prediction of
critical impeller speed[ J] . Chin J Chem Eng, 2004, 12 ( 5) 610
267272.
[
27] ꢀ Core R A, Crowe L T. Ensemble averaged and mixture theory e
quations for incompressible fluidparticle suspension [ J] . Int J
Multiphase Flow, 1990, 16: 3542.
6
14.
[
[
[
49] ꢀ Derksen J J. Numerical simulation of solid suspension in a stirred
tanks[ J] . AIChE J, 2003, 49( 11) : 27002713.
[
[
[
[
28] ꢀ Hetsroni G. Particelsturbulence Interaction[ J] . Int J Multiphase
Flow, 1989, 15: 735746.
50] ꢀ 钟 ꢀ 丽 , 黄 雄 斌 , 贾 志 刚 . 固 - 液 搅 拌 槽 内 颗 粒 离 底 悬 浮 临 界
转 速 的 CFD 模 拟 [ J] . 北 京 化 工 大 学 学 报 , 2003, 30( 6) : 1822.
51] ꢀ Lanre M, Oshinowo L M, Bakker A. CFD modeling of solids sus
pensions in stirred tanks[ C] ∥Computational Modeling of Materi
als, Minerals and Metals Processing. California: The Mineral, Metal
29] ꢀ 侯 栓 弟 , 王 英 琛 , 张 ꢀ 政 , 等 . 稀 疏 固 液 搅 拌 体 系 流 动 特 性
[
J] . 化 工 学 报 , 2000, 51( 6) : 836839.
30] ꢀ 黄 雄 斌 , 闫 宪 斌 , 施 力 田 , 等 . 固 液 搅 拌 槽 内 液 相 速 度 分 布
[
J] . 化 工 学 报 , 2002, 53( 7) : 717722.
&
Materials Society, 2001: 205215.
31] ꢀ 包 雨 云 , 黄 雄 斌 , 施 力 田 , 等 . 搅 拌 槽 内 固 体 颗 粒 对 液 相 速 度
影 响 的 研 究 [ J] . 化 学 工 程 , 2002, 30( 5) : 2933
[
52] ꢀ Micale G, Montante G, Grisafi F, et al. CFD simulation of particle
distribution in stirred vessels[ J] . Transactions of the Institution of
Chemical Engineers, 2000, 78( A) : 435444.
[ 32] ꢀ [
李 良 超 , 张 仲 敏 , 黄 雄 武 . 固 液 搅 拌 槽 内 近 壁 区 液 相 速 度 研 究
J] . 北 京 化 工 大 学 学 报 , 2005, 32( 1) : 3338.
[ 53] ꢀ [
葛 ꢀ 蔚 , 赵 ꢀ 辉 , 王 军 武 , 等 . 化 学 工 程 中 的 计 算 流 体 力 学
[
33] ꢀ 蔡 志 武 , 戴 干 策 . 搅 拌 混 合 中 的 循 环 与 剪 切 [ J] . 化 工 学 报 ,
J] . 计 算 机 与 应 用 化 学 , 2006, 23( 1) : 913.
1
996, 47( 2) : 143150.
[
54] ꢀ 黄 运 尧 . 静 态 混 合 器 研 究 的 新 发 展 [ J] . 广 东 机 械 学 院 学 报 ,
[
34] ꢀ Engel M D, Middlebrook P D, Jameson G J. Advances in the study
of high intensity conditioning as a means of improving mineral flo
tation performance[ J] . Minerals Engineering, 1997, 10 ( 1) : 55
1
993, 11( 2) 6670.
[
55] ꢀ 王 ꢀ 凯 , 虞 ꢀ 军 . 搅 拌 设 备 [ M] . 北 京 : 化 学 工 业 出 版 社 ,
2
003: 2024.
6
8.
[
35] ꢀ Valderrama L, Rubio J. High intensity conditioning and the carrier
( 收 稿 日 期 ꢀ 20090818)
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