本文系统地总结了浮选柱及其关键部件微泡发生器研究和应用的历史及现状,叙述了几种典型浮选柱和典型微泡发生器的工作原理及其优缺点,阐述了气泡与颗粒作用理论的研究现状。以流体力学为基础研究了微泡发生器矿浆诱导吸气和微泡形成机理,建立了射流微泡发生器基本性能方程,推导了充气速度与微泡发生器结构参数之间的关系方程。研究表明,充气速度随喉管入口处压力增大而减小,并存在着使充气速度达到最大的最佳喉管直径。以矿粒的受力为基础,从最大吸附力角度出发研究了微泡矿化四种情况(单矿粒附着、矿粒群附着、单层附着和多层附着)下的力学机理。研究表明,接触角、微泡大小、被浮选矿物的粒度和性质、以及微泡的最大表面覆盖角对微泡矿化有重要的影响。同时对矿化微泡的特性(微泡的直径和密度)进行了理论推导,其结果对浮选柱设计有一定的指导意义。基于多相流理论模型,借用流体软件FLUENT系统全面的分析了喷嘴出口直径、喷嘴入口锥度、吸气管直径、面积比、喉嘴距、长径比、扩散管锥角、吸气室与喉管联接方式、微孔挡板、喷嘴入口矿浆速度、矿浆浓度和微泡发生器出口背压对微泡发生器内流场的影响,并根据仿真结果对微泡发生器进行了优化设计,同时对优化后的微泡发生器在不同碰撞壁下内部流场进行了仿真分析。最后,通过实验证明微泡发生器的工作性能与矿浆压力、工作背压、喉嘴距、长径比等有较大的关系。仿真结果与实验基本一致。同时对所设计的微泡发生器进行了实物浮选验证。本课题选题来自云南省自然科学基金项目,其研究对微细粒浮选设备的研究具有一定的意义。