旋流-静态微泡浮选柱充气方式优化与分选试验研究

摘要

旋流-静态微泡浮选柱是一种柱式分选设备，目前在金属矿、非金属矿分选及油水分离等领域获得了应用。在应用过程中，旋流-静态微泡浮选柱最大进气量受限于浮选柱循环量，浮选柱循环量影响进气量，无法完全分开控制，并且消耗在循环泵上的能耗较大。通过改变旋流-静态微泡浮选柱的充气方式，将自吸式的气泡发生器改为微孔陶瓷气泡发生器，设计了一种充气式旋流-静态微泡浮选柱。对设计的充气式旋流-静态微泡浮选柱进行了充气性能研究以及分选试验研究。
　　在浮选柱充气性能试验研究中，探究了进气量、循环量和起泡剂用量对气含率和气泡尺寸的影响，结果表明：进气量和循环量对浮选柱的气含率和气泡直径的影响明显不同。随着进气量的增大，柱体内的气含率和气泡直径都增大；随着循环量的增加，气含率和气泡直径均不断减小；对于同一种起泡剂来说，气含率随起泡剂浓度增加逐渐增大，而气泡直径不断减小，当起泡剂浓度增加到一定程度后，气含率变化不再明显，同时起泡剂种类不同，对气含率和气泡直径影响的变化幅度不同。
　　对充气式旋流-静态微泡浮选柱进行分选试验研究，以某石墨矿作为试验原矿，确定一次粗选的最佳试验条件为：磨矿细度为-0.074mm含量为91.76%，矿浆浓度为20%，捕收剂柴油用量2200g/t，起泡剂2号油用量400g/t，循环量3200ml/min，进气量0.10m3/h。在石墨原矿固定碳含量为10.58%的情况下，经过一次粗选可以得到固定碳含量30.97%，固定碳回收率75.13%的石墨精矿。
　　在各浮选设备最佳工艺条件下进行试验，浮选机通过一次浮选能得到固定碳含量28.06%，固定碳回收率70.35%的石墨精矿，传统自吸气的旋流-静态微泡浮选柱通过一次浮选能得到固定碳含量30.76%，固定碳回收率75.43%的石墨精矿。充气式旋流-静态微泡浮选柱与浮选机相比，在精矿固定碳含量和回收率方面都要明显优于浮选机，而且所需的进气量要比浮选机低0.10m3/h；与传统的旋流-静态微泡浮选柱相比，达到相同的浮选效果，所需的循环量要低800ml/min，起泡剂用量少100g/t。

目录

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致谢

1 绪论

1.3 研究内容与技术路线（ Research Contents and Technique Roadmap）

1.4 本章小结（Chapter Summary）

2 文献综述

2.1 几种不同进气方式的浮选柱（Several Flotation Columns with Different Inlet）

2.2 浮选微泡制造技术（Flotation Foaming Technology）

2.3 旋流-静态微泡浮选柱的发展与应用（ Development and Application of Cyclonic Static Micro-bubble Flotation Column）

2.4 本章小结（Chapter Summary）

3 试验装置、仪器设备、药剂和研究方法

3.1 试验装置（Test Device）

3.2 试验仪器设备和药剂（Text Equipment and Reagents）

3.3 试验研究方法（Experimental Methods）

3.4 本章小结（Chapter Summary）

4 充气式旋流-静态微泡浮选柱充气性能研究

4.2 进气量对气含率及气泡尺寸的影响（Influence of Air Inflow on Gas Holdup and Bubble Size）

4.3 循环量对气含率及气泡尺寸的影响（Influence of Circulating on Gas Holdup and Bubble Size）

4.4 起泡剂对气含率及气泡尺寸的影响（Influence of Frother on Gas Holdup and Bubble Size）

4.5 正交试验（Orthogonal Design）

4.6 本章小结（Chapter Summary）

5 充气式旋流-静态微泡浮选柱分选试验及对比研究

5.2 工艺条件探索试验（Process Condition Exploration Test）

5.3 不同浮选设备浮选效果对比分析（Analysis of Flotation Effect Between Different Flotation Equipment）

5.4 本章小结（Chapter Summary）

6 结论与展望

6.2 展望（Prospects）

参考文献

作者简历

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