过程工程学报 ›› 2025, Vol. 25 ›› Issue (7): 706-716.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224372
尚江涛1,2,3,4, 马淑花2,3,4*, 欧彦君2,3,4,5, 洪涛1*
Jiangtao SHANG1,2,3,4, Shuhua MA2,3,4*, Yanjun OU2,3,4,5, Tao HONG1*
摘要: 针对新型低品位铝土矿湿法提质工艺中尾渣与铝精矿复杂嵌布导致的铝精矿收率和品位降低问题,基于?75 mm旋流器中试平台,采用计算流体力学模拟与实验验证相结合的方法,以底流口直径(4, 6, 8, 10和12 mm)为唯一变量,探究其对旋流器内部流场及分离性能的调控机制,明晰湍流动能分布与流场稳定性的作用机理。模拟结果表明,通过改变底流口直径可有效调控湍流动能大小及分布,结合流场特性阐明了短路流和循环流的演变趋势,强化尾渣与铝精矿的高效解离。实验结果表明,进料压力为0.3 MPa、进料质量浓度为17.15wt%、进料铝硅比为2.74时,8 mm底流口对流场的稳定与分离性能有显著提升,抑制溢流跑粗和底流夹细现象,解决了铝精矿收率低、品位差的问题,与原始旋流器相比,精矿产率提高9.33%,铝硅比提升20.39%,且模拟结果与实验数据高度一致。研究结果可为复杂矿浆体系旋流器的结构优化提供理论依据,对工业级低品位铝土矿资源高效回收具有指导意义。