生物氰化提金工艺是针对难处理含砷金矿石氧化处理的主要方式,因此颇受人们关注,而对于此项工艺最为重要的工序是生物氧化预处理。所谓生物氧化预处理是利用生物细菌将矿浆溶液中的砷、硫和铁等杂质元素氧化分离,使得目标元素与杂质分离后以游离状态留在矿浆溶液中,筛出氧化渣后的溶液进行氰化处理则可得到黄金。对生物氧化预处理工艺氧化槽内生物化学反应的研究有多个方向:可以从化学反应机理出发进行分析、可以从流场内物质特性进行分析、也可以从氧化还原电位(ORP)的影响因子出发进行研究。本文从高寒高海拔地区生物预处理氧化槽内气液混合相特性入手,建立混合相流体动力学模型,分析氧化槽内进气量对气液混合相流场特性的影响关系。首先,本研究通过分析高寒地区生物氧化预处理工艺过程,提出两种对现有生物氧化预处理反应设备的改进思路,改进后的氧化槽设备理论上有助于工业生产效率的提高和生产成本的降低。然后,分析氧化槽内生物化学反应物的组成(由矿浆溶液和空气两相混合而成),进一步建立了氧化槽内气液混合相的密度机理模型,为后续的研究做理论铺垫。最后,基于GAMBIT软件,建立了氧化槽设备的三维立体模型,并且为进行模拟计算进行了精细的网格划分,为模拟真实工业反应设定了边界条件,完成后将氧化槽设备的三维立体模型导入ANSYS软件,设置好物性参数条件并进行高精度的数值模拟计算,最终得到氧化槽内进气量与气液混合相的流场关系,为氧化预处理工艺及过程控制优化提供理论支持。