بررسی تاثیر تیغـه‌گذاری در ستون فلوتاسیون با استفاده از شبیه‌سازی دینامیک سـیالات محاسباتی دو فازی

Abstract

تحقیقات نشان داده است که اختلاط در ستون فلوتاسیون کاهش بازیابی ماده معدنی را در پی دارد. در این تحقیق با استفاده از شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی تاثیر تیغه‌گذاری بر اختلاط محوری در ستون فلوتاسیون به صورت دو فازی بررسی شده است. برای میدان محاسباتی از ستونی با مقطع دایره‌ای شکل به طول 2/3 متر و قطر 10 سانتی‌متر استفاده شده است. به منظور کاهش حجم محاسبات و ساده‌سازی مساله ستون از ابتدا پر از آب فرض شده در شرایطی که هوا از سطح جانبی یک حباب‌ساز به طول 15 و قطر 1 سانتی‌متر وارد آن می‌شود. برای اعتبارسنجی نتایج شبیه‌سازی، یک سری آزمایش تجربی با شرایط یاد شده در آزمایشگاه کانه‌آرایی دانشگاه کاشان انجام گرفته ‌است. شبیه‌سازی‌ها به صورت سه بعدی با مدل دو فازی اولرین برای ستون بدون تیغه و نیز ستونی با تیغه‌ای عمود بر مقطع آن انجام گرفته است. مقادیر فشار روی دیواره در ارتفاع 2/0 و 6/2 متری ستون بدون تیغه با مقادیر اندازه‌گیری شده در آزمایش تجربی مقایسه و تطابق آن‌ها با تفاوت کم‌تر از 6/0 % محرز شد. مقایسه نتایج شبیه‌سازی مربوط به ستون با تیغه و بدون تیغه نشان می‌دهد که تیغه‌گذاری سرعت محوری آب را حداکثر تا 17% کاهش می‌دهد و به دنبال آن اختلاط محوری کاهش می‌یابد.