浮选机内矿浆流场分布和固相悬浮质量显著影响浮选指标,目前对于自吸式浮选机固-液两相流的相关研究较少。本文对Wemco浮选机内固-液两相流流场进行了相关模拟,研究了固-液两相流在浮选机中混合特性,为自吸式浮选机的大型化设计提供理论依据和技术指导。主要研究结果如下:(1)采用Shear stress transport(SST)湍流模型和Schiller Naumann阻力模型对浮选机内固-液两相流场进行了数值模拟并获得了较好的结果。叶轮转速增加不改变固-液两相流场循环结构,矿浆流速、固相悬浮均匀性和功耗增大;当转速为365rpm时ζ值为0.851,固相悬浮分散性较好。矿浆入口流速对槽体内矿浆流速的影响较小,当入口流速为0.09kg/s时固相悬浮分散性较好。矿浆浓度不改变流场的上下循环结构,固相分散均匀度呈现先减小后增加的趋势。(2)固相物理性质对固-液两相流悬浮分散性会产生影响。密度小的固体在低叶轮转速下可获到较好的固相悬浮性且随转速增加呈线性增加,密度大的固体在低叶轮转速下易在槽体底部大量沉积造成短路,在叶轮额定功率内固相悬浮分散性随转速增加而增加;在保证相同的固相悬浮均匀性ζ值为85%时,叶轮功耗随固相密度呈线性增加趋势。粒度小的固体在低叶轮转速下可使固相达到完全悬浮分散,继续增加转速将恶化浮选效果;粒度大的固体由于自身重力因素会影响固相的悬浮分散性,可通过提高叶轮转速进行改善,但过高的叶轮转速将超过浮选机自身的额定功率且增加浮选机的功耗。两种不同粒级的同种固体混合存在同一浮选体系中,混合状态下固相的悬浮均匀性远不如单一固相存在时的悬浮均匀性,粒度小的固相悬浮分散性更好。(3)在槽体内固相和液相体系中的药剂混合时间呈现不一致的现象,在液相体系中药剂混合时间更长。不同的加药点有不一样的混合时间,当矿浆入口加药时整体药剂的混合时间更短且在循环区和混合区最先出现峰值,这更有利于药剂与固相发生相互作用。增加叶轮转速可减小药剂在浮选机中的混合时间,继续增加叶轮转速对混合时间减小梯度影响不大,说明在高叶轮转速前提下改变转速并不能有效的改善药剂与矿浆的混合时间。不同密度的固体对药剂在体系中的混合时间会产生不同的影响,随固相密度的增加药剂在浮选机中的分布情况无太大差异,但固相密度大的体系将造成药剂在分离区分布更少。