浮选颗粒-气泡湍流脱附机理与试验技术方法研究进展
丁世豪
史文庆
陈宏基
徐梦迪
桂夏辉
邢耀文
中国矿业大学炼焦煤资源绿色开发全国重点实验室,江苏 徐州 221116;中国矿业大学国家煤加工与洁净化工程技术研究中心,江苏 徐州 221116
摘要：浮选是细粒矿物及煤炭提质除杂的重要方法,但其分选过程存在明显的尺寸效应,其中湍流诱发颗粒-气泡脱附是导致浮选存在分选粒度上限的主要原因.为了提高浮选粒度上限,强化粗粒浮选效果,颗粒-气泡脱附研究一直是领域内的热点与难点.从颗粒-气泡准静态脱附理论、湍流脱附机制以及试验技术方法 3个方面对颗粒-气泡脱附研究现状进行了系统综述.目前颗粒-气泡法向脱附机理已经形成广泛共识,毛细力是维持颗粒-气泡矿化气絮体稳定的主要作用力,颗粒-气泡脱附可分为气泡拉伸变形、气泡滑动收缩及气泡颈缩断裂 3个阶段.同时,颗粒-气泡湍流脱附机制认识已日趋系统,颗粒的离心运动、气泡的变速运动以及气泡的振荡是引起颗粒-气泡脱附的主要机制.此外,脱附力测试技术、高速动态摄像技术、粒子图像测速技术及数值模拟等试验方法的综合运用,形成了一个涵盖"脱附力测试、界面行为捕捉、流场解析和过程仿真"的综合研究体系,极大地推动了颗粒-气泡脱附研究向更微观、更深层次的方向发展,为揭示浮选颗粒-气泡湍流脱附机理提供了充足可靠的试验保障.最后提出了未来颗粒-气泡脱附研究的发展方向,包括不同分离角度下毛细力数学模型构建、湍流诱发颗粒-气泡脱附能量作用机制及多元湍流涡协同诱导多颗粒-气泡脱附机制研究.上述关键科学问题的解决不仅有助于完善脱附理论,还将对提高浮选粒度上限和强化粗颗粒浮选具有重要指导意义.
关键词：浮选颗粒-气泡湍流脱附试验技术方法
分类号：TD923(选矿)
资助基金：国家自然科学基金(M-0230)国家自然科学基金(52274278)国家自然科学基金(52174265)
论文发表日期：2025-07-31
在线出版日期：2025-08-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：19( 3639-3657 )
英文信息