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1、19FDS分选机对细煤颗粒分选效果的预测AvimanyuDas,BiswajitSarkar,SuryaPratapMehrotra印度詹谢普尔国家冶金实验室MNP部门831007摘要：已经建立FDS分离原理的数学描述，分离性能是用一个简单的滑移速度模型来描述的。悬浮液密度和床空隙度采用平均的方法融入实验模型产生影响。该模型可以描述分离性能与合理的准确性。不管悬浮液的流态，分选机对分离性能的模拟就是使用的这个模型。据观察,床压力和脉动水对分离性能有较大影响。该模型也显示出，为了良好的富集效应，需要一个床层上的压力，在这个压力下，粒度影响将主导分选过程的颗粒分
2、级。过高的床压将导致高密度颗粒在溢流口流出错配物含量增加。我们也对入料的粒度分布做了探讨，我们得出结论，当颗粒粒度平均时粒度的影响减小，从而得到很好的富集效果。这个预测结果与实验观测结果十分吻合。关键词：FDS分选机；模型；滑移速度；模拟；重选1、介绍颗粒是基于液体流化后他们的密度和大小分离的，这里干扰沉降起着决定性作用，这引起了研究者的兴趣。颗粒通过沉降分离不仅仅局限于选矿行业，也可以应用到其他行业，比如化学和生物行业。原材料的不均匀性使得这个问题更复杂和有趣，流体粒子和粒子与粒子之间的交互作用在沉降系统中起着重要作用，这使得依赖事实验证变得更困难。尽管预
3、测粒子在这样的系统运动是非常复杂的，由于强烈的流体，粒子和粒子与粒子之间的相互作用，一个简单的稳态力平衡可能是一个很好的起点。作用在沉降颗粒的力主要是浮力，阻力和重力。这些力的综合作用决定了颗粒的最终沉降速度。粒子运动在受阻后沉降条件将受到相邻颗粒的进一步影响。重力取决于粒子质量,浮力取决于有效的压力。有效的压力取决于流化固体或者悬浮液的有效密度。后者可能是通过一个有效的压力模型来计算。最复杂的部分在确定预测阻力，阻力是固液粒子运动时颗粒颗粒间相互作用，悬浮液特性以及颗粒与容器内壁的相互作用。颗粒受到的总的阻力大小是一个与流体特性有关，固体在流床上的摩擦，颗
4、粒直径与容器直径的比例有关的函数。(Richardson和Zaki,1954)FDS是一个摇床，基于不同的矿物可以用不同的特定的密度来分选。大小和密度对分离过程都有实质性的的影响。FDS分选机简单高效的分选特性赢得了选矿行业和学院研究人员的大量关注。FDS分选机上部是一个方形截面的槽，下部是个锥形（图1），入料矿浆从顶部的集中给料口给入。给料漏斗延伸到仓体以下约是其边长的三分之一。脉动水流经由跳汰仓底部均匀布置的横跨整个截面的多根多孔水管给入，当物料从给料口给入后，轻的、细颗粒的物料就被跳汰水的上升流带到顶部成为溢流，重的和大颗粒的物料就穿过重悬浮液沉降到底
5、部，并从排料口排出。床体形成了类似于典型的干扰沉降分离机，床层物料会在给入的跳汰水的上升流的作用下回到跳汰水层，这张床相当于人工制造重介条件。分选机装备有压力传感器，安放在方形水箱的底部，还有一个装在锥形仓底部的电磁控制阀。压力传感器的信号通过PID控制器传递到底流控制阀，控制部件帮助跳汰水层维持固定的高度，和底流的平稳排出。分选效果取决于压力设定，脉动水流速和给料特性。1919一个详细的文学评论显示这一领域的大量的工作已经完成，但是对分选过程完整的理解和对分选的数学理论解释的工作仍然没有完成。Richardson和Zaki(1954)提出了一个实验论证滑的
6、移速度模型来描述粒子运动沉降和液体流态化过程,滑移速度被定义为一个与空隙率和粒子最终沉降速度有关的函数。VanDerWielenetal.(1996)提出了一种稳态力平衡模型来估计分类速度的流化粒子。他们还提出,有效的阿基米德浮力应该用体积密度计算而不是单独的液体密度。他们的结论是整体的摩擦可以被分解成固-液部分和固-固部分。在上面的过渡层（层流向湍流）和湍流层，据观察，颗粒与颗粒间的摩擦力和悬浮的颗粒量与重介流化颗粒的滑移速度的乘积成正比。对于固定流化床，滑移速度等于分级速度。Galvinetal.(1999a)考虑到终端沉降速度和密度差，提出了滑移速度的
7、经验公式。按照他们的要求的模型适用于不同的密度的颗粒中的均质悬浮液。描述 液体的流化床中分离粒子的主要工作已经完成。(Epstein,2005;Asif,2004,2002,1998;Rasuletal.,2002,2000)。然而，大多数这些研究仅限于二元或三元混合物，改变大小或密度。公认的事实是，在蒂特床分选机中 密度和大小都起着重要的作用。(Galvinetal.,1999b;Sarkaretal.,2008a)。虽然通过质量转换的方法，应用菲克扩散模型，可能预测分选机的分选效果，它的应用严重受限制，因为无法获得可靠的扩散值(Epstein,2005)
8、。二元的颗粒分离机制包涵按密度分选和按按粒度分选，这
