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9 8 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第1 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 2 0 ．0 1 ．0 1 7 B G R I M M 浮选机放大方法与技术 张明1 ’2 ，沈政昌1 ，樊学赛1 ，史帅星1 ，杨义红1 1 ．北京矿冶科技集团有限公司北京市高效节能矿冶装备工程技术研究中心，北京1 0 0 6 0 ； 2 ．北京科技大学机械工程学院，北京1 0 0 0 8 3 摘要低品位矿产资源高效开发对大型浮选装备技术有强烈需求。几十年来，世界范围内浮选装备的研究主要致力 于设备的大型化。浮选机放大方法是浮选装备大型化的关键问题。简要分析了世界上主要浮选装备的大型化历程及其放大 方法。阐述了我国B G R l M M 系列浮选机的放大方法。B G R I M M 系列浮选机的放大方法从相似放大理论、计算流体力学仿 真优化和工业试验验证一i 个方面实现浮选装备的大型化。提出了以平均叶轮搅拌雷诺数相等、以几何相似及悬浮相似为核 心的浮选设备放大方法。通过动力学准数分析沦证了系列浮选机一致的动力学特性。建立了准确的浮选机C F D 仿真优化模 型，通过C F D 辅助放大设计实现了大型浮选机细节优化。工业试验研究作为浮选机放大研究的关键环节，验证了大型浮选机 优良的动力学性能。放大方法指导了B G R I M M 系列浮选机的大型化，推动了低品位矿产资源的高效开发。 关键词浮选机；放大方法；C F D ；丁业试验 中图分类号T D 4 5 6文献标志码A文章编号16 7 卜9 4 9 2 2 0 2 0 0 l0 0 9 8 0 7 S c a l e 。u pT h e o r ya n dT e c h n o l o g yo fB G R I M MF l o t a t i o nC e l l Z H A N G M i n g7 ～．S H E NZ h e n g ’h a n g 。，F A NX u e s a i7 ，S H IS h u a i x i n g7 ，Y A N GY i h o n g ’ 1 ．B G R I M MT e c h n o l o g yG r o u p ，B e i j i n gE n g i n e e r i n gR e s e a r c hC e n t e rO HE ／’f i c i e n t a n dE 起P ，。g yC o n s e r v a t i o nE q u i p m e n to fM i n e r a lP r o c e s s i n g ，B e i j i n g1 0 0 16 0 。C h i n a 2 ．S ’h o o l0 厂t h eM e c h a n i c a lE n g i n e e r i n g ，U n i v e r s i t yo fS c i e m ’ea n dT e c h n o l o g yB e i j i n g ， B e i j i n g1 0 0 0 8 3 ，C h i n a A b s t r a c t T h ee x p l o i t a t i o no fl o w g r a d em i n e r a lr e s o u r c e sh a sa s t r o n gd e m a n df o r t h es c a l e u p f l o t a t i o nc e l lt e c h n o l o g y ．I nr e c e n ty e a r s ，t h er e s e a r c ho ft h ef l o t a t i o nc e i l sd e v o t e so n e s e l ft Ot h es c a l e u po f t h ef l o t a t i o nc e l l ．T h es c a l e u pm e t h o di st h ek e yp r o b l e mo ft h es c a l e u po ft h ef l o t a t i o nc e l l s ．T h es c a l e u p h i s t o r i e sa n dm e t h o d so ft h ec o m m o nf l o t a t i o nc e i l si nt h ew o r l dw e r er e v i e w e d ．T h es c a l e u pm e t h o do f B G R I M Mf l o t a t i o nc e l l sw a si n t r o d u c e di nt h i sp a p e r ．T h es c a l e u pm e t h o dh a sr e a l i z e dt h es c a l e u po ft h e B G R I M Mf l o t a t i o nc e l l sf r o mt h r e ea s p e c t s s i m i l a r i t ya m p l i f i c a t i o nt h e o r y ，C F Ds i m u l a t i o na n di n d u s t r i a l t e s t ．T h es a m ea v e r a g ei m p e l l e rs t i r r i n gR e y n o l d sn u m b e r ，g e o m e t r i cs i m i l a r i t ya n ds u s p e n ds i m i l a r i t yi s t h ef u n d a m e n t a lc r i t e r i o no ft h es c a l e u pm e t h o d ．I ti sd e m o n s t r a t e dt h a tt h ef l u i dd y n a m i c sa r es i m i l a rf o r t h es e r i a lf l o t a t i o nc e l l st h r o u g ht h ef l u i dd y n a m i c sn u m b e ra n a l y s i s ．T h ec o r r e c tC F Dm o d e lf o rf l o t a t i o n c e l l sw a se s t a b l i s h e d ．T h ed e t a i lo p t i m i z a t i o no ft h el a r g ef l o t a t i o nc e l l sa r em a d eb yC F Ds i m u l a t i o n ．T h e i n d u s t r i a lt e s ti st h ek e yl i n kf o rt h er e s e a r c ho ft h es c a l e u po ft h ef l o t a t i o nc e l l s ．T h ee x c e l l e n t p e r f o r m a n c e so ft h el a r g ef l o t a t i o nc e l la r ec e r t i f i e d ．T h es c a l e u pm e t h o dh a sb e e ng u i d e dt h es c a l e u po f t h eB G R I M Mf l o t a t i o nc e l l sa n dp r o m o t e st h ee x p l o i t a t i o no fl o wg r a d em i n e r a lr e s o u r c e s ． K e yw o r d s f l o t a t i o nm a c h i n e ；s c a l e u p ；C F D ；i n d u s t r i a le x p e r i m e n t 早在1 9 世纪末．泡沫浮选法已经出现。经过一 百多年的发展，浮选法已经成为选别有色金属矿物 基金项目【q 家f l 然科学基金资助项目 5 l6 7 4 0 3 4 ，5 I6 0 ，1 0 2 8 收稿日期2 0 191 1 1 8 作者简介张明 】9 8 6 ．男，贵州遵义人．高级T 程帅．主要从事浮选设备设计、优化等方面研究。 万方数据 2 0 2 0 年第1 期张明等B G R I M M 浮选机放大方法与技术9 9 的最主要方法[ 1 ～。经济的高速发展，对矿产资源需求 巨大。美国地质勘探局数据显示，从1 9 0 0 2 0 0 9 年 铜、钼等主要大宗金属的需求呈加速增长趋势。 矿产资源需求大幅增加，伴随着资源禀赋恶化，而 大型浮选机在投资、能耗、运行维护方面的显著优势，成 为促进浮选装备大型化的驱动力[ 23 | 。以6 万t ／d 的铜 选矿厂为例，采用以3 2 01 T 1 3 浮选机比采用2 0F n 3 浮 选机在能耗可以减少6 1 ．5 ％，占地面积可以减少 6 0 ．6 ％_ 4 J 。因此，1 9 9 0 年以后，浮选装备的大型化成 为浮选设备发展的主要方向，一直延续至今。在全 球范围内，O U T O T E C 、F L S m i d t h 、B G R I M M 、M e s t o 等都相继开发了容积3 0 0m 3 的大型浮选装备，容积 6 0 0m 3 的大型浮选机也逐渐在矿山应用 图1 。 浮选是一个气液固三相物理化学过程，各动力 学区域内不同粒级矿物矿化机理及耦合关系比较复 杂。浮选机的放大又涉及物理化学、表面化学、流体 力学和浮选动力学等多学科交叉。浮选机放大在理 论研究、设计技术和工程化三个层面都需要深入研 究和探索，是一个复杂的系统工程。 本文主要从浮选设备关键结构特别是放大过程 的流体动力学准数的相关性的角度，浅析浮选设备 的放大方法。对于浮选设备放大的理论创新、关键 技术创新等等方面的研究将另文详述。相似理论、 计算流体力学方法的细节仿真优化[ 53 和工业试验的 验证则是浮选设备大型化的主要技术路线。本文将 从这三个方面研究我国B G R I M M 系列充气式浮选 机的放大。 图l 6 8 01 T 1 3 在江铜的工业试验研究 F i g ．1 T h ei n d u s t r i a lt e s to f6 8 0m 3f l o t a t i o nc e l l 1浮选机的大型化研究 奥图泰 O U T O T E C 是世界上主要的浮选设备 技术研究机构。 U T O T E C 在O K 系列浮选机和 T a n k C e l l 系列浮选机的放大过程中，主要依据相似 放大和C F D 仿真优化相结合的方法7 I 。在研究中 关注叶轮和定子结构、槽体的几何参数以及矿浆悬 浮等方面。而C F D 方法在研发中的应用一方面加 速了研发过程，另一方面实现了细节优化，解决了大 型浮选机工业试验成本高、周期长的问题。 F L S m i d t h 公司的W e m c o 自吸气浮选机在自吸 气浮选机放大方面开展了大量的研究[ 8 ] 。W e m c o 浮选机放大是以浮选动力学参数为基础的相似放 大I H2 。。W e m c o 系列浮选机具有相关准数的一致 性，这一原则对于浮选机放大研究十分重要口3 ] ． 2B G R l M M 浮选机的放大方法 浮选机内可以分为矿浆相和泡沫相，二者间的 差异巨大，因此放大方法也有明显差异[ 1 川。本文主 要研究矿浆相的放大，提出以平均叶轮搅拌雷诺数 相等、以几何相似及悬浮相似为核心的趋势外推浮 选设备放大方法。结合C F D 辅助设计实现大型浮 选机的设计优化。最终通过工业试验验证评价浮选 设备的分选性能等。 2 ．1 矿浆相放大 2 ．1 ．1 平均叶轮搅拌雷诺数 通过对大量浮选机关键性能参数的研究与分 析，研究定义了平均叶轮搅拌雷诺数。浮选机无论 容积大小，叶轮大小，转速多少以及应用场合的不 同，该参数保持稳定。平均叶轮搅拌雷诺数定义 如下 雨一岩％ 其中p 为密度，k g ／m 3 ；N 为转速，r ／r a i n ；D 为 叶轮直径，I T I ；肚为运动黏度，c p ；L 为槽体长度，m ；H 为槽体宽度，F i t 。 在平均叶轮搅拌雷诺数的基础上，定义悬浮相 似参数，其中R 为槽体特征直径。图2 给出了系列 浮选机悬浮参数与容积关系，可以看出浮选机内矿 浆悬浮特征的一致性，表明系列浮选机悬浮特性的 稳定性。 2 ．1 ．2 S ／D 放大因子 浮选机的结构参数较多，包括槽体直径、叶轮直 径和定子直径等等，浮选机放大过程需要提出关键 放大因子，用以表征浮选机系统结构特征。研究发 万方数据 1 0 0 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第l 期 现，S ／D 即浮选机横截面积S 和叶轮直径D 的比是 关键放大因子。 容积／m 3 图2 悬浮参数与容积关系 F i g ．2 T h er e l a t i o n s h i pb e t w e e ns u s p e n d e d n u m e r a la n dv o l u m e 图3 给出了S ／D 因子与容积的关系。S ／D 因 子与容积成显著的幂指数关系，设备放大过程中，结 构特征参数因子具有小幅增加的趋势。 容积，m ’ 图3S ／D 因子与容积的关系 F i g ．3 T h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nS ／Df a c t o r a n dv o l u m e 2 ．1 ．3 运动学相似因子 运动学相似是浮选机放大的关键之一。研究认 为 S ／D 口可以表征浮选机运动学相似的相似因子。 图4 给出了运动学相似因子与容积的关系。随着槽 体的容积的增加，浮选机的运动学相似参数与容积 为幂指数关系。 2 ．1 ．4 线速度 线速度是浮选机的核心运转参数。图5 给出了 浮选机线速度与容积的关系。小型浮选机的线速度 相对较小，叶轮转速较大。容积5 0m 3 以上的工业 型浮选机的线速度相对稳定，一般在6 ～8 ．5m ／s ，根 据选矿工艺的矿石密度、矿浆浓度、磨矿细度等 相关。 容积，m 3 图4 运动学相似因子与容积的关系 F i g ．4 T h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nk i n e t i cs i m i l a r i t y f a c t o ra n dv o l u m e 容积，m ’ 图5 线速度与容积的关系 F i g ．5 T h er e l a t i o n s h i pb e t w e e ns p e e da n dv o l u m e 2 ．2 系列浮选机的动力学参数相似 系列浮选机的关键动力学特性参数具有一致性 是非常重要的，如表1 。 表l 浮选机放大的典型动力学参数 T a b l e1T h et y p i c a lh y d r o d y n a m i cn u m b e r f o rf l o t a t i o nc e l l 堡塾垫皇堡塾竺堡堡窒垦塞堕皇堡壅 星墨￡ 已型2 11 1 盟里￡ 定义 N 2 D ／g Q ／N D 3Q ／A 。” 其中P 为功率，k W ；p 为密度，k g ／m 3 ；N 为转 速，r ／s ；D 为直径，m ；g 为重力加速度，m ／s 2 ；Q 为充 气量／吸气量，m 3 ／s ；A ，为浮选机截面面积；v 为叶轮 线速度，m ／s 。图6 给出了浮选机容积与功率准数 N p 和循环密度的关系。功率准数是叶轮机械分析 万方数据 2 0 2 0 年第l 期张明等B G R I M M 浮选机放大方法与技术 1 0 1 能耗的关键参数。对于1 0 0m 3 以上的大型浮选机 功率准数在4 ．9 ～5 ．6 。对于浮选机而言，循环单位 体积矿浆所需的能耗是评价叶轮和定子系统循环效 率的一个关键参数。大型浮选机的功率密度大约在 0 ．7 t 0 ．8 。 槽体容积，m 3 图6容积与功率准数和循环强度的关系功率 F i g ．6 T h er e l a t i o n s h i pb e t w e e np o w e rn u m b e r p o w e rd e n s i t ya n dv o l u m e 图7 给出了浮选机容积与弗劳德数和功率密度 的关系。循环密度评价了叶轮和定子系统泵吸矿浆 的能力。浮选机放大过程中，循环密度呈小幅下降 趋势，说明大型浮选机相对循环能力小幅下降，能耗 变小。弗劳德数是指离心力和惯性力之间的比率， 在浮选机内则可以反映叶轮的循环能力和静水压头 之比，说明矿物颗粒的悬浮特性。对于大型浮选机 而言，弗劳德数在0 ．4 6 左右，表明系列B G R I M M 浮 选机内矿物颗粒悬浮特性的一致性。 槽体容积，m ， S 髓 糖 酶 姆 图7容积与弗劳德数和功率强度的关系 F i g ．7 T h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nF r ，c i r c u l a t i o n d e n s i t ya n dv o l u m e 图8 给出了容积与气体保有数和流量准数的关 系。浮选机内气泡的形成是叶轮搅拌直接相关，气 泡的运动受叶轮排出流体的流速、流量直接影响。 流量准数N a 揭示了浮选内气泡运动特征，表征气 泡在槽内的上升速度，反映了充气量同叶轮循环能 力之间的关系。系列浮选机的流量准数在0 ．0 0 2 左 右。气体保有数反映了叶轮搅拌与分散气量之间的 关系，浮选机内一般在0 ．1 2 0 ．1 6 。 心 裁 枢 毯 蛏 扩 槽体容积，m 3 图8 容积与气体保有数和流量准数的关系 F i g ．8 T h er e l a t i o n s h i pb e t w e e ng a sc a p a c i t y n u m b e r ，g a sf l o wn u m b e ra n dv o l u m e 从系列浮选机的关键性能参数分析可以看出， B G R I M M 系列浮选机可以保持一致的动力学分选 性能。B G R I M M 浮选设备放大方法通过趋势外推 的方法实现浮选机放大，并通过新的浮选设备开发 对现有放大方法关系方程进行修正完善。 3 大型B G R I M M 浮选机设计技术 本文以6 8 0m 3 浮选机关键结构与性能参数的 设计为例介绍大型B G R I M M 浮选机设计技术。 3 ．1C F D 方法辅助放大设计 基于相似放大理论的浮选机放大方法解决了大 型浮选机主要关键结构参数的确定难题。大型浮选 机单机性能的重要性相对于小型浮选机更为突出， 单台设备的性能甚至可能对整个选矿厂的指标产生 较大影响。因此，基于相似放大的大型浮选机还需 要进一步的细节优化。C F D 方法则成为大型浮选机 辅助放大的重要支撑。 3 ．1 ．1 浮选机仿真模型的建立 浮选机仿真模型采用欧拉欧拉双流体模型，通 过对湍流模型、相间作用力模型等的研究，从而预测 浮选机内部流动，为浮选机结构的细节优化奠定 基础。 浮选机仿真模型的关键在于预测结果的准确性 万方数据 1 0 2 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第1 期 和可靠性。以实验室浮选机系统为基础，提升浮选 机仿真模型的准确性和可靠性。图9 和网1 0 是采 用C F D 和P I V 方法获取的实验型0 ．2m 3K Y F 浮选 机中心截面速度矢量图。该流场可以揭示浮选机的 流态特征，上、下循环流场结构显著。图1 1 和图1 2 为采用C F D 和P I V 方法获取的离叶轮底部2 0m m 速度矢量图，平均流速的差值在5 ％左右。 图9实验型0 ．2m 3K Y F 浮选机中心 截面速度矢量图 C F D F i g ．9 T h ev e c t o rv e l o c i t yo fl a b o r a t o r y0 ．2m 3 K Y Ff l o t a t i o nc e l la tt h ec e n t e rs e c t i o n C F D 通过小型实验浮选机C F D 仿真模型的修正，建 立能够对大型浮选机流场进行有效预测的C F D 仿 真模型。 3 ．1 ．2 大型浮选机仿真优化 大型浮选机若通过试验方法开展参数优化设 计，成本高、周期长，难以实现。运用C F D 方法揭示 其内部流动，获取关键的流动、能耗、气液分散等性 能，是大型浮选机结构优化的关键。本文以6 8 0m 3 大型浮选机叶轮关键结构的优化设计为例，揭示 C F D 方法在大型浮选机辅助设计中的应用。 在世界上容积最大的6 8 0m 3 浮选机的开发过 程中，应用C F D 方法开展了大量的优化研究工作。 图1 3 为6 8 0m 3 浮选机中心截面流线图。揭示了浮 豢寨薰蒸誊萋一1 1 1 ⋯一一一一⋯一、＼＼r 、、、＼⋯} { ’，- ⋯，，，’⋯、⋯、、、、、、、⋯‘’‘ 。“ ⋯ J 一一一⋯⋯、t ；} it ‘一⋯- 、’’ ，，，，，，H 、1 、、＼、～、、jt 、★、jI，’，、v ，，⋯⋯⋯、’、| ●{ I ；；| ⋯，。．1 l ，，⋯⋯、、、、、、l 、、jI { I ‘I r、，一 ⋯，、⋯、、、、、 ’、～、kl ，’} - ，- ，、，‘●q ，rr-- ’、、t 、、lj 、t 、、I Il}，一- ， { ，T - ，、I ⋯、l 、1l 、kl 。{ tt ‘ j f ，t- - - 、、、、、 、、lI 、It★‘{t- } } ‘‘‘～’L ‘‘；、jl { 、；I ；It’I I，、 ． ，，、 ’jI1 { l ‘f ‘’‘I } 、’ ；墓．餐’、7 ““⋯脚i 图1 0实验型0 ．2m 3K Y F 浮选机中心 截面速度矢量图 P I V F i g ．10 T h ev e c t o rv e l o c i t yo fl a b o r a t o r y0 ．2m 3 K Y F f l o t a t i o nc e l la tt h ec e n t e rs e c t i o n P I V 图1 1实验型0 ．2m 3K Y F 浮选机离 叶轮底部2 0m m 速度矢量图 C F D F i g ．11 T h ev e c t o rv e l o c i t yo fl a b o r a t o r y0 ．2m 3 K Y Ff l o t a t i o nc e l la tt h ep l a n ea w a yf o r mt h e b o t t o mo ft h ei m p e l l e r2 0m m C F D 万方数据 2 0 2 0 年第l 期张明等B G R I M M 浮选机放大方法与技术 1 0 3 图1 2实验型0 ．2m 3K Y F 浮选机 离叶轮底部2 0m m 速度矢量图 P I V F i g ．12 T h ev e c t o rv e l o c i t yo fl a b o r a t o r y0 ．2m 3 K Y Ff l o t a t i o nc e l la tt h ep l a n ea w a yf r o m t h eb o t t o mo ft h ei m p e l l e r2 0m m P I V 图1 36 8 0m 3 浮选机中心截面流线图 F i g ．13 T h es t r e a m l i n ep l o to f6 8 0m 3f l o t a t i o n c e l la tt h ec e n t e rs e c t i o n 。。⋯ J 。气。气 图1 4 6 8 0r n 3 浮选机气含率分布 F i g ．14 T h ea i rh o l d u pd i s t r i b u t i o na tt h ec e n t e r s e c t i o no f6 8 0m 3f l o t a t i o nc e l l 大型浮选机的研究和开发需要涉及大量的细节 优化研究，基于相似理论的放大方法难以满足研究 需要。图1 5 为优化叶轮结构后的6 8 0m 。浮选机中 心截面流线图。可以看出．对浮选机叶轮结构进行 弧面优化，使得浮选机流态得到改变，下循环流场范 围扩大，上、下循环流场分界面提高。这一变化，使 得大型浮选机内的运输区高度提升，对于粗粒矿物 分选效果的改善将起到主重要作用。 图1 5优化叶轮结构后的6 8 0m 3 浮选机中心截面流线图 F i g ．15 T h es t r e a m l i n ep l o to f6 8 0m ’f l o t a t i o n c e l lw i t ho p t i m i z e di m p e l l e rs t r u c t u r e a tt h ec e n t e rs e c t i o n C F D 仿真优化已经成为B G R I M M 大型浮选机 辅助设计的主要手段，对于提升浮选机细节优化，性 能提升起到了关键作用。 3 ．2B G R I M M 关键结构参数的设计 根据提出的以平均叶轮搅拌雷诺数相等、以几 何相似及悬浮相似为核心的趋势外推浮选设备放大 方法，可以确定浮选机关键结构参数。通过平均叶 轮搅拌雷诺数相等、悬浮参数与容积关系方程、结构 特征S ／D 放大因子与容积关系方程、运动学相似与 容积关系方程等的连立，可以解出6 8 0m 3 浮选机关 键结构参数，如表2 。 表2 6 8 0m 。浮选机关键结构与运转参数 T a b l e2 K e ys t r u c t u r ea n do p e r a t i o n p a r a m e t e r so ft h e6 8 0m 3f l o t a t i o nc e l l 浮选机参数 装机功率 槽体直径 溢流堰高度 叶轮直径 叶轮线速度 6 8 0m 3 浮选机 4 0 0 ～5 0 0k W l l1 T I 7 ．5F 1 1 195 0m m 8 ～9m ／s 通过浮选机的动力学参数分析可以确定6 8 0m 3 浮选机的关键动力学性能参数。6 8 0m 3 浮选机功率 准数4 ．9 6 ，弗劳德数0 ．4 5 ，循环密度0 ．6 9 ，功率密度 PⅧm㈣ⅧⅧ一m㈣∞m 詈{‰‰‰Ⅲ～m‰‰m等 嚣■冈㈠n㈠泓I m 万方数据 1 0 4 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第1 期 0 ．6 9 ，气体保有数0 ．1 0 ，流量准数0 ．0 0 1 3 。从主要 性能参数和动力学准数来看，6 8 0I T l 3 浮选机清水动 力学性能优异。 4大型B G R I M M 浮选机工业试验 研究 工业试验研究是大型浮选机研制的关键环节之 一，可以直接验证浮选机清水动力学性能和分选性 能。6 8 0m 3 浮选机用于德兴铜矿泗洲选矿厂一期尾 矿再选试验研究。6 8 0m 3 浮选机在充气量1 ．0 I T l 3 ／ m 2 ．m i n 左右的条件下，空气分散度可达7 ，表 现出优良的空气分散能力。在设计转速下，循环量 可达5 0 0m 3 ／m i n ，可以保障粗粒矿物的充分悬浮。 悬浮测试表明，不同深度浮选槽内矿浆浓度分布均 匀。经过连续三个月的工业测试，在精矿再磨返回 粗选作业的情况下，泗洲选厂一期一段回收率提高 2 ．0 8 个百分点，系统综合回收率提升1 ．4 8 个百分 点。工业试验表明，6 8 0m 3 浮选机分选性能优良。 通过工业试验研究，可以验证大型浮选机的清 水动力学性能和浮选动力学性能，并对设备进行可 靠性分析，对于浮选机的大型化研究十分重要。 5结论 矿产资源是国民经济发展的物质基础。随着矿产 资源的大量开发，资源禀赋的恶化，亟需大型浮选装备 技术推动低品位资源的高效开发。浮选机的大型化是 一个系统工程，而浮选机放大方法研究是其中的瓶颈。 1 以平均叶轮搅拌雷诺数相等、以几何相似及 悬浮相似为核心的趋势外推浮选设备放大方法，实 现了浮选机关键结构参数的放大。 2 动力学参数分析表明，B G R I M M 系列浮选机 保持了相似乃至一致的流体动力学特性。 3 浮选机C F D 仿真方法揭示了大型浮选机流场 特性，优化了浮选机性能参数，对于提高浮选机研发 效率，降低研发成本，缩短研究周期具有重要意义。 4 工业试验研究是大型浮选机研制的关键环 节，可以验证大型浮选机的清水动力学性能和浮选 动力学性能．并对设备进行可靠性分析。 参考文献 [ 1 2 沈政昌．浮选机发展历史及发展趋势[ J ] ．有色金属 选 矿部分 ，2 0 1 1 增刊1 3 44 6 ． S H E NZ h e n c h a n g ．D e v e l o p m e n th i s t o r ya n dt r e n do f f l o t a t i o nc e l l [ - J ] ．N o n f e r r o u sM e t a l s ，2 0 1 1 S 1 3 4 4 6 ． E 2 2 沈政昌，刘桂芝，卢世杰，等．B G R I M M 系列浮选机的特 点与应用r J ] ．有色金属 选矿部分 ，1 9 9 9 6 3 1 - 3 3 ． S H E NZ h e n c h a n g ，I ．I UG u i z h i ，L US h i j i e ，e ta 1 ．T h e a p p l i c a t i o na n dc h a r a c t e r t i s t i c so f t h eB G R I M Mf l o t a t i o n c e l l E J 3 ．N o n f e r r o u sM e t a l s ，19 9 9 6 3 1 - 3 3 ． [ 3 ] 沈政昌．1 6 0 m 3 浮选机浮选动力学研究I - j ] ．有色金属 选 矿部分 ，2 0 0 5 5 3 3 3 5 ． S H E NZ h e n c h a n g ．T h ef l u i dd y n a m i c sr e s e a r c ho ft h e1 6 0 m 3f l o t a t i o nc e l l E J ] ．N o n f e r r o u sM e t a l s ，2 0 0 5 5 3 3 3 5 ． 1 - 4 2 史帅星，张跃军，韩登峰，等．浅析我国大型浮选机工业选型 中几个问题f J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 3 增刊1 1 9 9 2 0 1 ． S H IS h u a i x i n g ，Z H A N GY u e j u n ，H A ND e n g f e n g ，e ta 1 ． T h ed i s c u s so ft h es e v e rp r o b l e m so ft h ec o n f i g u r a t i o no f t h el a r g ef l o t a t i o nc e l l [ J ] ．N o n f e r r o u sM e t a l s ，2 0 1 3 S 1 1 9 92 0 1 ． [ 5 ] S H IS ，Z H A N GM ，F A NX ．e ta 1 ．E x p e r i m e n t a la n d c o m p u t a t i o n a la n a l y s i so ft h ei m p e l l e ra n g l ei naf l o t a t i o n c e l lb yP I Va n dC F D E J ] ．I n t e r n a t i o n a lJ o u r n a lo fM i n e r a l P r o c e s s i n g ，2 0 15 ，1 4 2 29 ． [ 6 2 B A s A V A R A J A P P AM ，M I S K O V I CS ．I n v e s t i g a t i o no f g a sd i s p e r s i o nc h a r a c t e r i s t i c si ns t i r r e dt a n ka n df l o t a t i o n c e l l u s i n g ac o r r e c t e dC F D - P B M q u a d r a t u r e b a s e d m o m e n tm e t h o da p p r o a c h [ J ] ．M i n e r a l sE n g i n e e r i n g ， 2 0 16 ，9 5 1 6 1 1 8 4 ． [ 7 ] j R A I NBK ，F R A N Z I D l SJP ，M A N L A P I GEV ． F l o t a t i o nF l o t a t i o nc e l l d e s i g n a p p l i c a t i o no f f u n d a m e n t a l p r i n c i p l e s r A ] ．W i l s o n ，I ．D ．。E n c y c l o p e d i ao fS e p a r a t i o n S c i e n c e ．O x f o r d ，E d ．A c a d e m i cP r e s s ，2 0 0 0 1 5 0 2 1 5 1 2 ． r 8 ] I 。E I 。1 N S K ID ，Y A N GY ，C A I ．D W E ／。LK ，e ta 1 ． A d v a n c e si nF I 。S m i d t hf l o t a t i o nr A ] ．1 1 t hI n t e r n a t i o n a l M i n e r a l P r o c e s s i n g C o n f e r e n c e ． S a n t i a g o C h i l e ， 2 0 15 l7 6 ． r 9 ] E V A N SGM ，D O R O O D C H lE ，I ．A N EGL ，e ta 1 ． M i x i n ga n