新型重介质旋流器的流体力学特性分析及应用_张谌虎著_9787502495800

本书以传统水力旋流器为原型，在常规水力旋流器的分选理论基础上进行数值模拟与优化，掌握了旋流器中CFD模型分选的流场规律，进而建立重介质旋流器分选机理的CFD模型。通过多因素的模拟计算对速度场、压力场、涡流场等参数的分布趋势进行分析，探究了不同结构参数的流体力学特性影响机理，确立了最优化的结构设计方案。另外，通过小型重介质旋流器分选试验系统的建立，将双锥重介质旋流器在3种典型有色金属矿石进行应用，对硫化铅锌矿、氧化铅锌矿及稀有轻金属锂矿进行工业试验推广，结果表明新型重介质旋流器在实际工业生产过程中能有效降低生产成本、优化选别指标，取得了明显的应用成效。

　　不同力场下的微细粒分选是现代分选中极其重要的环节，由于不需要或少添加化学品和微生物制剂，因此在生产过程中对环境保护和成本控制方面有突出的优势。重力场分选（重选）作为一种古老的选矿方法，以其零污染、耗能少、配置简便、建设快等优点，在矿物加工领域依然扮演着独特而重要的角色。

　　如今，在分选作业的生产过程中，重介质旋流器的应用屡见不鲜。因其具备设备体积小、本身无运动部件、处理量大、分选效率高及污染小等特点，在选煤领域应用广泛，特别是对微细粒级的煤矿选别效果较佳。然而，重介质旋流器在有色金属矿的应用研究极少，故本书基于有色金属资源选矿需求设计开发出一类新型重介质旋流器，对矿产资源的高效利用及环境保护具有非常重要的理论意义和实际应用价值。

　　本书以传统水力旋流器为原型，在成熟的理论基础上结合计算流体力学（ CFD）方法建立与实际匹配的分选模型，揭示旋流器内部流场的分选机理。同时进行实际机械模型的创新设计与优化，得到新型重介质旋流器关键结构的设计优化方案，实现新型设备的成功研发。

　　本书分为7章，第1章概述了微细粒分选的基本情况及重介质旋流器的发展研究现状，并简述了本书的技术路线；第2章简述了重介质旋流场理论计算方法，着重阐述了旋流器内部压力分布与损失情况；第3章详述了传统水力旋流器基础流体力学方程的建立过程，在常规水力旋流器分选理论研究的基础上采用雷诺应力湍流模型、混合模型与自由表面结合的多相流动模型对旋流器内气一液和液一固流场进行优化计算；第4章阐述了双锥重介质旋流器的数值模拟优化过程，研究了重介质旋流器内速度场、压力场、涡流场及空气柱等的特点，掌握了物理结构的关键作用因素，并根据不同的结构参数模拟结果确立最优化的结构设计方案；第5章以云南某地的低品位硫化铅锌矿为研究对象，验证双锥重介质旋流器的工艺流程方案和经济指标的稳定性与可靠性，并通过实际结果改进和完善各项结构参数，为低品位难选硫化矿开发利用提供可靠的工艺路线；第6章以含泥量大的难选氧化矿铅锌矿作为研究对象，详细考查了重介质旋流器的结构参数及操作条件对分选指标的影响规律；第7章以重介质旋流器对锂辉石的回收工业推广应用为例，成功实施了重介质一浮选联合工艺，进一步证明双锥重介质旋流器可用于稀有轻金属锂矿的高效回收，与传统浮选分离的工业技术经济指标对比具备显著优势。

　　本书的许多研究工作得到了中南大学资源加工与生物工程学院、昆明冶金研究院有限公司及六盘水师范学院矿物加工工程专业的大力支持。感谢胡岳华教授、孙伟教授、高志勇教授、刘润清教授、简胜正高级工程师、杨林高级工程师等专家的指导和帮助。感谢贵州省一流学科（群）一矿业工程（黔教XKTJ[2020] 23）、贵州省高等学校煤系共伴生固体高效清洁利用创新团队（黔教技[ 2023] 87号）六盘水复杂矿产资源高效清洁利用重点实验室（项目号52020-2019-05-06）、六盘水师范学院矿物加工工程专业给予本书研究与出版工作的支持。

　　由于作者水平所限，书中不足之处，恳请广大读者批评指正。

你还可能感兴趣

新型重介质旋流器的流体力学特性分析及应用

我要评论