冲击流强化浮选调浆的数值模拟与试验研究

作者：王海楠; 杨文清; 李丹龙; 张春泉; 闫小康; 王利军; 张海军^*

来源：煤炭学报, 2020, S1: 443-450.

DOI：10.13225/j.cnki.jccs.2019.1491

• 浮选
• 冲击流
• 调浆
• 流场分析

设计了一种实验室型冲击流浮选调浆装置,通过流体高速冲击强化药剂在颗粒表面的吸附,实现颗粒表面高效改质。利用Fluent软件对冲击流浮选调浆装置内的流场进行了数值计算,分析了流体分布特征、流体运动速度、应变速率及最小涡尺度等流体动力学参数,测试分析了不同冲击流入料速度调浆后颗粒的捕收剂吸附密度、表面疏水性和浮选动力学特性,考察验证了冲击流入料速度对颗粒表面改质的影响。结果表明:冲击流浮选调浆装置混合区内存在明显的水平流和循环流,有利于强化药剂吸附和颗粒表面改质,流体运动主要受径向运动和轴向运动的影响,随着冲击流入料速度的增大,流体径向运动和轴向运动速度增大;在冲击段,流体具有较高的应变速率,在发散段,流体应变速率逐渐减小至趋于稳定,靠近壁面,应变速率增大,增大冲击流入料速度可以增大应变速率;在冲击段,最小涡尺度随着流体运动不断减小,在发散段,最小涡尺度随着流体运动先增大后减小,在X轴距离为20 mm时达到最大,最小涡尺度随着冲击流入料速度的增大而减小;捕收剂吸附密度、接触角、浮选速率常数和最大可燃体回收率均随着冲击流入料速度的增大而增大,入料速度达到4 m/s时,达到最大,分别为0.88 mg/g,103.27°,0.051 6 s-1,94.18%,之后出现下降趋势,冲击流浮选调浆装置最佳入料速度为4 m/s。

• 单位
  中国矿业大学; 中国矿业大学（北京）