充填式浮选柱浮选动力学研究

摘要

充填浮选柱是一种新型浮选设备，不需要刮泡装置、气泡发生器及机械搅拌装置，具有操作方便、单位能耗低等优点，尤其是对细粒物料的分选效果明显，近年来在矿物浮选及污水处理等领域都得到了广泛的应用。
　　为充填浮选柱的设计、放大以及浮选工艺的操作条件的确定提供量化依据以及理论工具。本研究采用规格为Φ104×1500mm，充填浮选柱内部填装有由350Y型波纹板制成的规整填料，并承接实验组早期对磷矿柱式浮选工艺研究所得之成果，对原矿的最佳入料浮选粒度和充填浮选柱捕集区气液固多相体系气含率进行了实验研究和理论机制探讨。
　　在具体的实验过程中，对不同湿磨时间下的磷矿进行浮选试验，得到原矿最佳浮选粒度分布情况。采用了液位上升法对捕集区三相体系气含率进行了测量。针对不同实验的各自特点，考察了表观气体流速和矿浆浓度两个因素对浮选柱捕集区气含率的影响规律。
　　建立了规整填料浮选柱浮选动力学的测试方法，采用矿浆在浮选柱和药剂搅拌槽之间以一定的流速进行循环，模拟柱内捕集区气泡与矿浆的逆流接触，采用非线性最优化参数估计的方法，对5种浮选动力学模型进行了分析和模拟，并对实验值和模型值的相对误差进行了分析。认为一级浮选动力学较适用于规整填料浮选柱，相对误差5.28％。
　　此处为公式
　　式中：对于实验用的中低品位胶磷矿，浮选动力学常数K值取值0.0453－0.1981min-1。将气含率与浮选动力学常数进行了关联，得到关联公式可用下式表示：
　　此处为公式
　　结合浮选动力学数据分析，优化了柱式浮选工艺。研究表明，在原实验工艺基础上，增加尾矿回流系统可以提高浮选性能。

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第1章 文献综述

1.1 引言

1.2 国内外柱式浮选的研究现状

1.3 国内外柱式浮选的研究进展

1.4 课题研究的内容和意义

第2章 实验原材料、装置及方法

2.1 原料及药剂

2.2 实验仪器及设备

2.3 实验方法

2.4 实验分析方法

2.5 浮选动力学实验数据处理方法

第3章 矿石的破碎和粒度分析

3.1 原矿化学成分分析

3.2 原矿的处理

3.3 小结

第4章 充填式浮选柱捕集区气含率的研究

4.1 概述

4.2 充填浮选柱参数研究

4.3 通气速率对气含率影响的研究

4.4 矿浆浓度对气含率影响的研究

4.5 矿浆浓度对捕集区气含率影响的研究

4.6 小结

第5章 充填式浮选柱动力学的研究

5.1 概述

5.2 动力学的测试结果

5.3 动力学模型的筛选

5.4 气含率与浮选动力学的关联

5.5 小结

第6章 浮选动力学在柱式磷矿浮选中的分析及应用

6.1 概述

6.2 胶磷矿柱式浮选过程优化

6.3 胶磷矿柱式浮选工艺研究

6.4 小结

第7章 结论与建议

7.1 结论

7.2 对后续工作的建议

参考文献

攻读硕士期间已发表的论文

致谢