自吸气浮选机设计参数对浮选流体动力学性能的影响

刘承帅 陈 东 陈飞飞 张 明

(1.北京市高效节能矿冶装备工程技术研究中心，北京 100160；2.矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京 100160；3.北京矿冶科技集团有限公司，北京 100160)

国内浮选机叶轮的研究主要集中在机械搅拌式浮选机方面[1-4]，而对自吸气浮选机叶轮的研究则相对较少，并且这方面的研究还主要集中在工业应用方面[5-6]。叶轮作为自吸气浮选机最关键的结构之一，主要存在以下作用：①叶轮旋转使矿浆充分悬浮，不至于沉槽；②叶轮旋转在槽内形成特定的流场，为浮选过程提供动力学条件；③叶轮旋转在竖筒内形成漩涡，利用空气卷吸原理实现自吸空气；④叶轮旋转在循环筒内形成负压，进而实现矿浆的循环。对于特定的自吸气浮选机，叶轮的运转参数(叶轮的转速、浸没深度、插入深度、调节间隙等)不同对浮选机特征参数(吸气量、循环量、功耗)的影响呈现出不同的趋势。为此，根据浮选机放大原理，设计了0.2 m3实验室型自吸气浮选机。利用实验流体力学方法研究了自吸气浮选机叶轮的叶轮转速、浸没深度、插入深度对自吸气浮选机流场、功耗、吸气量、气体分散效果等的影响。

1 试验设备

为了便于试验观察，整个实验室型浮选机槽体用有机玻璃制作，试验平台及装置如图1所示，图2为试验系统的实物图。

图1 试验用浮选机二维图Fig.1 Two-dimensional flotation machine for experiment

图2 试验用浮选机Fig.2 Flotation machine for experiment

本研究浮选机叶轮采用的是径向叶片叶轮，在给定功率条件下，叶轮纵横比(长径比)将影响叶轮的吸气能力和矿浆循环能力。……