مطالعات آزمايشگاهي و عددي اثر پارامترهاي هيدروديناميكي بر عملكرد فلوتاسيون ستوني با استفاده از خوراك صنعتي

فلوتاسيون ستوني بعنوان يك روش با عملكرد بالاتر متالوژيكي در مقايسه با سلولهاي مكانيكي معمولي براي فرآوري مواد معدني انتخاب مناسب تري مي‌باشد. در اين مطالعه به كمك ديناميك سيالات محاسباتي (CFD)، شبيه‌سازي سه بعدي ناپايدار و بصورت دوفازي (پالپ و گاز) همراه با اندازه‌گيري‌هاي آزمايشگاهي براي محاسبه ثابت نرخ فلوتاسيون (K) در يك سلول فلوتاسيون ستوني آزمايشگاهي با خوراك صنعتي مجتمع مس سرچشمه انجام شد. براي بررسي اثر اندازه حباب بر روي ثابت نرخ فلوتاسيون از مدل موازنه جمعيت (PBM) استفاده گرديد. شبيه‌سازي ها براساس روش اولرين-اولرين و مدل توربالنت k-ε انجام شده است. براي اعمال مقادير موضعي جريان در مدل سينيتيكي ثابت نرخ فلوتاسيون، از توابع مختلفي نوشته شده توسط كاربر (UDFs) استفاده شده است. نتايج شبيه سازي با مقايسه با داده هاي آزمايشگاهي اعتبارسنجي شد. تاثير نيروهاي سطحي (ليفت و جرم مجازي) بر تخمين ثابت نرخ فلوتاسيون ارزيابي شده است. اثر دانسيته پالپ بر روي ثابت نرخ فلوتاسيون مورد مطالعه قرار گرفته است كه نتايج بدست آمده نشان مي‌دهد افزايش غلظت پالپ باعث كاهش ثابت نرخ فلوتاسيون مي‌شود. همچنين تاثير سرعت ظاهري گاز بر روي ماندگي گاز و شار سطحي حباب نيز مورد مطالعه قرار گرفته است. مقايسه نتايج شبيه‌سازي و داده‌هاي آزمايشگاهي نشان مي‌دهد كه اثر توزيع اندازه حباب بر روي ثابت نرخ فلوتاسيون پيش‌بيني شده ناچيز است.