卢东方, 王毓华, 黄 鹏, 胡岳华

自制铝土矿脱硅水力分选设备的流场模拟及实验研究

卢东方, 王毓华, 黄 鹏, 胡岳华

(中南大学 资源加工与生物工程学院，长沙 410083)

采用Fluent6.3软件对自制水力分选设备的流场进行模拟。模拟结果表明：设备锥体内流体的旋转运动使矿浆在径向分散和分离，向上运动的流体能促使固相尤其是粒度较小和密度较低的含硅相向上运动，实现铝相和硅相在轴向上的分离；斜板能显著提高铝相在上升过程中的沉降效率。在自制设备上进行的实际矿石脱硅试验结果表明：当原矿铝硅比(质量比)为4.7时，在搅拌器转速为150 r/min、斜板高度为16 cm、给矿量为100 mL/min及底流与溢流体积比为1∶3.5的条件下，经设备一次脱硅处理，可得到Al2O3回收率为90.64%、铝硅质量比为6.34∶1的精矿。

铝土矿；脱硅；水力分级；模拟

一水硬铝石型铝土矿主要采用洗矿筛分、浮选(正浮选和反浮选)和选择性絮凝等工艺实现铝土矿选矿脱硅[1]。对于选择性絮凝脱硅工艺，除应采用高效絮凝剂外，针对铝土矿脱硅的特点，配套的水力分选设备的研制也是不容忽视的。而采用合理、有效的方法对设备内部流场进行研究，则是研制具备良好分选性能设备的关键。

研究流场的方法一般分为试验流体力学(EFD)和计算流体力学(CFD)[2]两种，通过试验流体力学可以得到非设备几何参数的准确数据，评价设备工作效果，但不能表征流体状态和设备工作过程，很难得到结构复杂设备流场的详细信息，且耗时、耗力，因此，必须借助计算流体力学对流场进行模拟，描述流体状态和预测设备工作效果。……