浮选气泡尺寸对粗颗粒-气泡涡旋湍流脱附机制的影响
史文庆1
丁世豪1
尹青临1
何琦1
曹亦俊2
桂夏辉3
邢耀文3
1.中国矿业大学 炼焦煤资源绿色开发全国重点实验室,江苏 徐州 221116;中国矿业大学 国家煤加工与洁净化工程技术研究中心,江苏 徐州 221116;中国矿业大学 化工学院,江苏 徐州 2211162.中国矿业大学 炼焦煤资源绿色开发全国重点实验室,江苏 徐州 221116;中国矿业大学 国家煤加工与洁净化工程技术研究中心,江苏 徐州 221116;郑州大学 化工学院,河南 郑州 4500013.中国矿业大学 炼焦煤资源绿色开发全国重点实验室,江苏 徐州 221116;中国矿业大学 国家煤加工与洁净化工程技术研究中心,江苏 徐州 221116
摘要：气泡是浮选过程中不可或缺的重要角色,其尺寸对颗粒-气泡间相互作用有着显著影响,然而气泡尺寸对粗颗粒-气泡涡旋湍流脱附机制的影响尚未清晰.为此,采用自制的颗粒-气泡受限湍流脱附测试平台探索了涡旋湍流中不同气泡尺寸的气絮体上颗粒的脱附行为,并运用Image-Pro Plus图像处理软件对颗粒脱附过程的动力学参数进行了测量分析.结果表明:在确保气泡浮力的前提下,减小气泡尺寸能够显著提升粗颗粒-气泡的矿化气絮体在涡旋湍流中的稳定性;涡旋湍流中气絮体上颗粒的脱附主要表现为流体剪切、气泡振荡和颗粒离心三种脱附形式,方腔内涡旋结构的改变对气絮体上颗粒的脱附方式至关重要;区别于传统离心脱附理论,涡旋湍流驱使下颗粒并非单独在气泡表面做高速离心运动,而是与气泡一起做离心运动,且小气泡与颗粒在方腔内共同旋转时,位于气泡外缘的颗粒与气泡运动速度接近,相应气絮体稳定性高,颗粒不易发生离心脱附,而大气泡形成的气絮体中,气泡外缘的颗粒与气泡运动速度差异明显增大,颗粒相对于气泡旋转更快,从而使得颗粒所受离心力显著增强,增加了离心脱附的可能性.研究结果有望对涡旋湍流场中粗颗粒的脱附机制提供一个基本认识.
关键词：浮选脱附机制气泡尺寸受限湍流脱附测试平台流体动力学气絮体运动行为流体剪切脱附气泡振荡脱附离心脱附
分类号：TD943(选矿)
资助基金：国家自然科学基金(21978318)国家自然科学基金(52274278)
论文发表日期：2024-08-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 22-29 )
英文信息