旋流-静态微泡浮选柱具有效率高、回收能力强等特点,在金属矿、非金属矿分选中获得了广泛应用。该设备在结构上分为旋流段、柱浮选段以及外部管流矿化段,旋流段位于浮选柱柱体下部,在整个分选过程中起到矿化、分散及分选作用,并得到旋流分选中矿和尾矿。尾矿即为浮选柱底流,旋流中矿经气泡发生器吸气后,切向给入旋流段,形成柱体内部循环。关于旋流段的研究,大多借助PIV测试、FLUENT数值模拟,CFD计算等手段,集中于浮选柱旋流场内速度分布,力场的数值模拟,单个颗粒与气泡的运动规律等方面。这方面研究主要涉及旋流段单相(液相)、两相(液-固、气-液)上的理论研究,缺乏实际加药、充气后产生的气-液-固三相复杂环境下矿物的分布及分选规律研究。论文以实验室浮选柱的旋流段为研究对象,研究了旋流段入料方式和入料位置对矿物在旋流段组成及粒径分布的影响。研究表明:无论是垂直入料还是切向入料,随着循环压力的增大,旋流段中矿和尾矿样品的品位都下降。不同的是,切向入料时,中矿和尾矿品位差异越来越大;垂直入料时,二者差异先增大后减小。旋流段中矿入料位置较低时,矿物在旋流段内分选效果不佳,随着入料位置的增高,综合旋流段矿物中矿、尾矿品位降低情况和二者差异,较高的中矿入料位置有利于矿物在旋流段分选,但当入料位置增加到一定高度时,只有当循环压力增大到一定情况时,其分选效果才能一定程度的提高。改变旋流段入料,颗粒在旋流段分布仍是粗颗粒集中在边壁,细颗粒集中在中心。研究了正浮选和反浮选体系下,矿物在浮选柱旋流段的组成及粒径分布情况,研究表明:正浮选体系下,目的矿物黄铁矿向中心聚集,非目的矿物石英向旋流段边壁聚集,导致中矿铁矿品位高于尾矿;反浮选体系下,目的矿物石英向中心聚集,非目的矿物磁铁矿向旋流段边壁聚集,导致尾矿(浮选柱底流)的铁矿品位高于中矿。随着中矿循环压力的增大,正浮选时中矿、尾矿品位都有所下降,且二者差异越来越大;反浮选时中矿、尾矿品位都有所提高,二者差异先增大后减小。在浮选柱旋流段,无论是正浮选体系还是反浮选体系,颗粒在旋流段分布均是粗颗粒集中在旋流段边壁,细颗粒集中在旋流段中心。综上所述较高的旋流入料位置及切向入料更有利于矿物在旋流段的分选。中矿循环压力可以一定程度上提高矿物在旋流段的分选效果,但二者不成直线关系。本论文通过正浮选和反浮选时矿物在旋流段的分布规律进一步解释了浮选柱旋流段对矿物的分离作用。