離心選礦機(jī)分選過程數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、選礦是礦物產(chǎn)品生產(chǎn)過程中最為重要的環(huán)節(jié)，離心選礦機(jī)是一種基于離心原理的強(qiáng)化重力選礦設(shè)備，因其具有對環(huán)境友好、節(jié)能環(huán)保、選礦高效等優(yōu)點(diǎn)，近年來已被廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外各類大型礦山。提高選礦設(shè)備的分選效果與效率一直以來都是業(yè)內(nèi)關(guān)注的重點(diǎn)，因此開展離心選礦機(jī)分選過程中操作參數(shù)對選礦效果影響規(guī)律的研究，不僅能帶來巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，更對推動國內(nèi)離心選礦技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。
　　本文以STLB20離心選礦實(shí)驗(yàn)機(jī)為研究對象，以理論分析為基礎(chǔ)開展了

2、離心選礦機(jī)分選過程的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究，在對離心分選過程中礦物顆粒受力分析的基礎(chǔ)上，建立礦物顆粒分選過程中在不同方向的動力學(xué)方程；采用仿真軟件Fluent，對不同操作參數(shù)下的礦物顆粒離心分選過程開展數(shù)值模擬；通過實(shí)驗(yàn)開展操作參數(shù)交互作用對選礦效果影響規(guī)律的研究。論文主要研究結(jié)論如下：
　?。?）在分析離心選礦機(jī)分選原理的基礎(chǔ)上，通過雷諾數(shù)計(jì)算得出離心分選過程中礦漿的運(yùn)動形態(tài)為紊流；建立礦物顆粒在分選過程中的動力學(xué)方程，從理論分析得

3、到分選錐轉(zhuǎn)速、反沖水流量、給礦流量、給礦濃度為影響礦物顆粒沉降的主要因素，為后續(xù)的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)分析奠定理論基礎(chǔ)。
　?。?）建立STLB20離心選礦實(shí)驗(yàn)機(jī)分選錐有限元模型，采用計(jì)算流體力學(xué)軟件Fluent對不同分選錐轉(zhuǎn)速、反沖水流量、給礦流量、給礦濃度下的離心分選過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，根據(jù)仿真分析結(jié)果得到操作參數(shù)對精礦質(zhì)量沉積率的影響規(guī)律；同時(shí)得到仿真分析下的最佳操作參數(shù)組合為分選錐轉(zhuǎn)速710r/min、反沖水流量70L/min、

4、給礦流量0.66m3/h、給礦濃度20%。
　　（3）以STLB20離心選礦機(jī)為研究對象，設(shè)計(jì)四因素五水平鐵礦砂分選實(shí)驗(yàn)，以精礦富集比和回收率為評價(jià)指標(biāo)，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差處理，分析了操作參數(shù)對富集比和回收率的交互影響作用；優(yōu)化分析得到各操作參數(shù)最佳取值范圍，與仿真結(jié)果進(jìn)行對比，驗(yàn)證數(shù)值模擬的可靠性。
　　通過本文的研究，可為今后離心選礦機(jī)的深入研究提供有益指導(dǎo)，對離心選礦機(jī)的分選理論與應(yīng)用提供有效途徑，具有較好的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意