【摘要】：旋流-静态微泡浮选柱以其分选粒度细、选择性好等优点已在选煤和选矿上广泛应用。在浮选过程中，空气以小气泡的形式分散在浮选系统中，作为载体，将粘附在其上的目的矿物带到液面，气泡的尺寸和运动规律将会直接影响到其携带矿物的能力，通常利用起泡剂来调节气泡的尺寸和稳定性。因此，有必要开展起泡剂作用下的气泡动力学特性研究，建立起泡剂用量与气泡运动规律之间的关系，为提高浮选效率提供理论基础。

本文选取矿物浮选中常用的起泡剂仲辛醇作为研究对象，利用Kruss K100表面张力仪测定了不同浓度仲辛醇溶液的表面张力，然后使用OLYMPUS i-SPEED3高速动态摄像系统记录单气泡在仲辛醇溶液中的运动，最后采用i-SPEED Suite与Image-Pro Plus7.0软件处理得出气泡大小、形状、轨迹、坐标和上升速度等运动参数，基于实验数据得出了起泡剂对气泡大小、形状、轨迹、上升速度以及曳力等的影响机理。实验结果表明，起泡剂可以减小气泡大小，抑制气泡变形，增加气泡运动稳定性，降低气泡上升末速。

起泡剂作用下，气泡在脱离针头后速度首先增加到最大值，然后经历减速达到末速，并且随着起泡剂浓度增加，气泡末速与最大速度之间的差值减小；气泡变形越大气泡的瞬时速度越高，当气泡接近球形时，瞬时速度最小；气泡运动达到末速后，瞬时速度的波动周期随着起泡剂的浓度增加而减小。实验中拍摄的气泡形状并不完全是椭圆形，本文不对气泡形状进行椭圆假设，而是利用气泡面积与周长表征气泡变形程度，并根据实验数据拟合得出气泡变形系数与表面张力、Eo、Re和We之间的计算公式，预测值与实验值的最大平均相对误差为2.07%；基于Mendelson速度公式，建立了适用于仲辛醇溶液环境的气泡运动速度的计算模型，预测值与实验值的最大平均相对误差为3.47%；基于Schiller-Nauman曳力模型，建立了预测气泡在起泡剂溶液中上升时的曳力系数计算模型，预测值与实验值的最大平均相对误差为4.16%，以上模型的建立可为浮选CFD计算提供基础。