我国铅锌尾矿资源具有品位低、矿物共生与伴生关系复杂、嵌布的粒度细、矿物泥化率高等特点,使得铅锌尾矿分离难度加大,必须采用先进的处理工艺及设备,特别是研发分离效率高、能耗低、经济成本低的技术装备,以实现铅锌尾矿再选,大幅度提高回收效率,降低分选成本,提高经济效益。因此,本文针对铅锌尾矿性质特点,提出一种多孔介质旋流器,在多孔介质反冲水和旋流离心力的共同作用下,利用铅锌尾矿不同颗粒间密度差异实现铅锌分离回收的目的。本文利用fluent软件对旋流器锥段多孔介质区域反向流化进行数值模拟分析,得到了铅锌尾矿颗粒在旋流器内部的运动轨迹、压力分布及速度分布规律,分析讨论了反向流化速度、进料速度以及进料颗粒浓度等操作参数对不同颗粒分离性能的影响,并对反向流化旋流器分离铅锌尾矿试验进行了详细的实验设计,为下一步试验提供了参考。本文通过对颗粒分离基本理论、铅锌尾矿资源特征及铅锌尾矿分选处理工艺等的分析,提出了适用于铅锌尾矿分选的反向流化结构旋流器,利用锥面的反向流化作用,快速分离具有密度差异的铅锌尾矿。通过fluent对旋流器反向流化结构的仿真研究,得到了在反向流化作用下旋流器内部颗粒的运动轨迹、流体压力分布及速度分布规律,结果表明,在反冲水的作用下,密度不同的Pb O和Si O2颗粒在锥段的旋转截面缩小,大密度的Pb O颗粒主要在外旋流状态下运动至底流口排出,而相对密度较小的Si O2主要作内旋流运动从溢流口排出;旋流器轴向截面等值线压强在锥壁最大,在径向方向上减小;轴向压力值在整体上随轴向距离的增大而降低;径向压力整体上呈现对称分布,从器壁沿径向逐渐降低,中心处压力最低;切向速度在轴中心两侧方向相反而值相同,随半径增加呈现先增后减的趋势;轴向速度分布呈对称分布,不同轴向截面处的轴向速度增减趋势有区别;锥段处的径向速度变化梯度较小,且在器壁处的初始径向速度值为零。此外,以Pb O颗粒在底流口的富集比与回收率为旋流器分离性能评价指标,分析出了Pb O颗粒在底流口的富集比与回收率随反向流化速度、进料速度以及进料颗粒浓度的增加呈现出先增加后降低的趋势,当反向流化速度为0.01m/s、进料速度为4m/s、进料颗粒浓度为20%时,可获得铅锌尾矿不同颗粒间的最佳分离性能。