Вестник Кольского научного центра РАН. 2014, №2.

Способ флотации руд в АВДВ включает приготовление однородной смеси воды, воздуха и реагента-собирателя с последующим смешиванием ее с потоком минеральной суспензии, причем для максимальной активности газовых пузырьков газожидкостную смесь выдерживают до образования на поверхности пузырьков адсорбционного слоя реагентов, близкого к предельному значению. Один из основных факторов, влияющих на эффективность процесса флотации, - состояние газовой фазы внутри рабочего объема камеры флотационной машины. Оно характеризуется распределением газовой фазы и степенью ее диспергации. Степень диспергации газовой фазы не постоянна и зависит от реагентного состава жидкой фазы, величины ее расхода и окружной скорости импеллера. Формирование стабилизированного градиентного поля концентрации газовой фазы в рабочем пространстве камеры определяет устойчивость процесса флотации. От эффективности аэрирования жидкой фазы зависит снижение доли «мертвых» зон в объеме камеры, возможность вовлечения в процесс флотации более крупных частиц. Одно из направлений интенсификации процесса флотации состоит в использовании АВДВ. Эффективность применения АВДВ зависит и от условий ее подачи в камеру флотационной машины. Объект исследований настоящей работы - камера флотационной машины ОК-38. в рабочем пространстве которой оценивалось распределение концентрации и скорости газовой фазы. В пневмомеханических флотационных машинах, к которым относится флотационная машина ОК-38, газовая фаза - воздух под давлением подается через канал вала импеллера и, попадая в камеру, диспергируется пластинами импеллера. Штатный режим работы машины ОК-38 предполагает снижение поверхностного натяжения воды за счет реагентного состава до 0.03-0.04 Н/м, расход воздуха на диаметре канала 0.16 м - 0.25 м 3 /с, скорость вращения импеллера при диаметре 0.9 м - 150 мин4 . Для исследования формирования стационарного состояния газовой фазы в рабочей зоне флотационной машины ОК-38, работающей в штатном режиме, была создана CFD (Computational Fluid Dynamics) модель процесса аэрирования жидкой фазы. Установлено, что степень аэрирования жидкой фазы в штатном режиме составляет 4.03% при общей площади границы раздела газовой и жидкой фаз 3774.75 м2. Эпюры распределения газовой фазы по горизонтам камеры ОК-38 показаны на рис. 1. О.Ое+О 5.0е-02 1.0е-01 1.5е-01 2.0е-01 Рис. 1. Эпюры распределения газовой фазы по горизонтам камеры машины ОК-38 в штатном режиме (поток питания слева направо , вращение правовинтовое, шаг горизонта - 0.25 м) 73