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过去的几十年里,选矿技术随着矿业的快速发展取得了极大的进步,科学、合理的回收利用矿物成为矿业的重要研究内容,然而单一的分选工艺都不能达到较高的分选富集效率,同时传统的分选装置机身高大、分选效果较差、原有环境造成极大污染的选矿方法及设备面临严峻挑战。基于以上问题,本文提出一种三相流化床矿物颗粒分选技术并研制出分选装置,此技术将矿物分选与流态化技术相结合,采用湿式重选联合工艺以水、空气作为分选介质,通过弱化矿粒的粒径和形状对分选结果的影响,在重力作用下实现对金属矿物分选与富集。论文根据三相流化床矿物颗粒分选技术原理,对三相流化床矿物颗粒分选装置及系统的工作流程进行了总体设计;建立了三相流化床矿物颗粒分选流场模型,利用计算流体力学软件FLUENT,对三相流化床矿物颗粒分选的效果进行了数值模拟;同时在相同工况下对混合矿物颗粒进行了分选实验研究。得出主要结论如下:(1)通过仿真可知:Cu含量在不同进水流速下随分布距离的增加而减少,进水流速为1.5m/s时分选效果最好,达到30.858%;在不同下落开口下随着分布距离的增加而减少,下落开口大小为3mm时分选效果最好,达到30.858%;在不同粒径下随分布距离的增加而减小,随粒径增大而增大,其中粒径为0.25mm时组分含量最多,达到12.946%;在不同气流速度下随分布距离的增加而减少,气流速度为0.03m/s时分选效果最好,达到37.146%,与布气前对比提高约6个百分点。(2)通过实验分析:Cu含量在不同进水流速下随分布距离的增加而减少,进水流速为1.5m/s时分选效果最好,达到42.786%;Cu含量在不同下落开口随分布距离的增加而减少,下落开口为3mm时分选效果最好,达到42.786%;在不同粒径下随分布距离的增加而减小,随粒径增大而增大,其中粒径为0.25mm时组分含量最多,达到18.556%;在不同气流速度下随分布距离的增加而减少,气速为0.03m/s时分选效果最好,特别在分布距离为45~115mm时达到最大值50.238%,与布气前相比较,能提高约7个百分点。(3)对仿真和实验结果进行对比:在不同的进水流速、下料流量、粒径及气流速度的仿真和实验结果具有类似的分布规律,说明所提出的三相流化床矿物颗粒分选的新技术理论的可行性和正确性。论文的研究获得了三相流化床矿物颗粒分选的方法与规律,进一步丰富了三相流化床矿物颗粒分选的理论与方法,为认识、放大设计三相流化床矿物颗粒分选装置提供理论依据,为湿式重力选矿提供参考指导和更广泛的应用领域,具有广阔的应用前景。