海底多金属硫化物集矿过程固液两相流数值模拟研究

摘要

基于螺旋滚筒破岩工作特点,建立多金属硫化物集矿抽吸流场模型,利用Fluent软件对多金属硫化物集矿过程的固液两相流动进行数值模拟,分析矿物初始运动状态、矿物粒径、抽吸管道结构参数、抽吸水流速度等对抽吸性能的影响。研究结果表明:对多金属硫化物进行收集时应尽量提高多金属硫化物的初始运动速度;矿物粒径越大抽吸难度越大,应控制矿物粒径在10~30 mm范围内;抽吸管道直径与抽吸完成率呈正相关,综合考虑抽吸完成率和抽吸浓度,建议抽吸管道内径为150 mm,并加装导流罩;抽吸水流速度与抽吸完成率呈正相关,但抽吸水流速度不是越大越好,综合考虑抽吸效率与能耗,建议抽吸水流速度取值范围为7~8 m/s。