浮选柱是非常具有潜力的选矿设备,对于应对未来贫、细粒矿物选矿具有显著效果。本研究以实验室CPT浮选柱为研究对象,基于欧拉气液两相流模型建立了浮选柱内矿粒输运模型,采用数值模拟方法研究了浮选柱内气液固三相流动过程,从而得到了矿粒在浮选柱中分布情况以及相关输运特性参数,深入地了解了浮选柱选矿机制,主要完成的工作以及得到的结论如下：1)本文采用欧拉模型研究浮选过程中的气液两相流动,首先进行试验计算并与实验PIV数据对比验证,选取了适用于浮选柱的相间作用力模型,然后通过引用颗粒间相互作用基本理论,结合浮选过程气泡与矿粒相互作用特点,建立了浮选过程中矿物颗粒输运的数值模型,并采用商用FLUENT软件对颗粒输运方程进行求解,从而实现了浮选过程气液固三相流动的数值模拟。2)设计了实验室小型浮选柱并进行了浮选速率实验,通过实验结果与数值模拟对比验证了矿物颗粒输运模型的准确性,并得到了实验室浮选柱的非稳态浮选过程的气泡矿粒碰撞频率、完全矿化气泡比例、气液两相中矿粒浓度随时间的变化规律等。3)将多相流模型用于实验室CPT浮选柱的研究,得到了CPT浮选柱准稳态的气液两相基本流场分布、气液两相中矿粒浓度场分布、碰撞概率、粘附概率、稳固概率分布、以及高效的气泡捕获矿粒区域。4)采用建立的多相流模型研究了不同尺寸的气泡、矿粒以及湿润接触角在实验室CPT浮选柱中的相互作用过程,得到了描述颗粒间相互作用的碰撞概率、粘附概率、稳固概率与捕获速率变化规律。研究表明,对于同一种气泡直径,捕获速率随湿润接触角的增大基本呈线性增加,且气泡尺寸越小,增幅越明显。另外,增加湿润接触角虽然可以提高捕获速率,气泡尺寸对于捕获速率仍然起决定作用。图47幅,表9个,参考文献68篇。