煤泥水沉降特性试验研究

三河尖选煤厂煤泥水沉降效果差,以该选煤厂的浓缩机入料煤泥为研究对象,基于煤泥性质分析,选用不同种类的凝聚剂和絮凝剂进行了一系列煤泥水沉降试验,研究了煤泥水质量浓度、凝聚剂和絮凝剂用量对煤泥水沉降效果的影响。结果表明:原煤变质程度低、煤泥粒度细和黏土矿物的存在会加大煤泥水的处理难度;煤泥水质量浓度为70 g/L时,PAC和1 000万分子量PAM是最佳药剂组合,最佳用量分别为780、15 g/t,此时煤泥水沉降效果最好,上清液浊度为18 NTU,沉降速度为11.16 cm/min。絮凝剂和凝聚剂添加量对煤泥水沉降效果影响显著,而煤泥水浓度小范围变化对处理效果无明显影响。

喷射-搅拌耦合式煤泥浮选装置研究

泡沫浮选是分选细粒矿物的有效方法。以浮选设备低能量损耗、高能量转化率为原则,结合喷射式浮选机与机械搅拌式浮选机的优点,与射流技术的有机耦合,设计了Ⅰ型、Ⅱ型2种新型浮选装置,介绍了2种装置的结构和工作原理,探讨了喷射吸气与搅拌吸气方式对气泡粒径分布、气泡矿化及流场均匀性的影响。Ⅰ型结合喷射吸气与搅拌吸气2种方式,能够实现浮选装置大吸气量、气泡粒径分布均匀、流场稳定。Ⅱ型喷射吸气搅拌型浮选机能在较低能耗、较低转速下得到较大吸气量,获得均匀的气液固三相流场。喷嘴的工况参数(入流压力、气液比等)、结构参数(喷嘴距、截面比等)是影响能量转化、浮选效果优劣的关键因素。本装置能同时对矿浆进行预处理和浮选。

喷射式浮选机射流搅拌装置流场分析及结构优化

以喷射式浮选机射流搅拌装置结构优化为目的,选用合理的CFD数值模拟计算方案,综合考查引射性能和流场特性两个指标,对面积比、喉嘴距、喉管长度、引射管布置方式和位置进行优化计算;设计了长喉管、短喉管、导流叶片喷嘴和无导流叶片喷嘴共4组不同结构参数的射流搅拌装置试验,考查并验证了喉管长度和喷嘴内导流叶片对引射能力的影响;采用激光粒子测速仪测试了喷嘴内导流叶片对射流流束形态演变的影响。结果表明:面积比a=1.96~3.24,喉嘴距Le=0.2Dh^0.6Dh(Dh为喉管直径)、引射管采用双侧对称布置、喷嘴内设置导流叶片及喉管长度在6Dz^12Dz(Dz为喷嘴直径),射流装置的混合效率最理想,引射管布置位置对混合效率影响较小;喷射室压力在0.145~0.160MPa时,喷嘴内设置导流叶片,长、短喉管吸气能力平均至少提高30.73%和33.94%,引射管全开时长喉管较短喉管的吸气能力高出15%以上。结构参数对流场的影响表现在,面积比增大及引射管靠近喷嘴出口布置,喉管内射流流束的中心速度衰减越快,喉嘴距变化对中心速度的衰减影响较小;喉管长度≤6Dz时,流束中心的流核一直持续到喉管出口,引射流体和工作流体在喉管内动、质量交换不完全;喷嘴内设置导流叶片,有利于流束中心的流核区减小,原因是流束以旋转射流的形式从喷嘴喷出,形成了更有利于工作流体与引射流体动、质量交换的湍流流场;基于理想的引射性能和流场特性,面积比a=3.24、喉嘴距Le=0.6Dh、引射管采用双侧对称且正对流核区域布置方式、喷嘴内设置导流叶片及喉管长度在6Dz^12Dz为射流搅拌装置的最优结构参数。

充气量和起泡剂对喷射式浮选机浮选效果的影响研究

为更有效的利用喷射式浮选机,利用自制的喷射式浮选装置,以可燃体回收率作为浮选指标,研究了浮选中充气量和起泡剂浓度对精矿产率及灰分的影响规律,结果表明:在矿浆浓度和起泡剂浓度不变的情况下,充气量存在一个值为400L/h的临界参数,小于临界值,浮选精矿产率随充气量的增大而增加,大于临界值,效果变差;起泡剂浓度临界参数为0. 1mmol/L,在此浓度下,精矿产率高且灰分较低。因此,在喷射式浮选机工作过程中,控制充气量和起泡剂浓度,是调节精矿产率的重要方式。

射流-搅拌组合式煤泥调浆装置的设计与试验研究

为了解决传统煤泥调浆装置调浆效果不理想的问题,在对常见调浆设备介绍的基础上,设计出一种集射流混合、搅拌混合和管道混合于一体的组合式煤泥调浆装置。试验结果表明:经射流-搅拌组合式煤泥调浆装置处理后,浮选精煤产率比直接浮选的精煤产率提高了5. 89个百分点,精煤灰分变化稳定在1. 78个百分点之内,调浆效果显著。

射流-搅拌耦合式煤泥浮选装置设计与试验研究

为了解决微细煤泥难处理的问题,结合机械搅拌式浮选机与喷射式浮选机的特点,提出一种兼具两种浮选机多重优点的射流-搅拌耦合式浮选装置。试验结果表明:该装置能够剥离矿物表面的黏土矿物,对煤泥表面改性提供界面条件,同时对<0. 250 mm细粒煤泥有良好的分选能力,各粒级精煤回收率均达到70%～80%,实现了设备节能降耗,提质增效的目的。

射流-搅拌耦合式煤泥浮选装置吸气特性及气泡生成机理研究

为了研究浮选机内气泡特征参数与成泡机理,探索气泡可控机理和流场稳化模型,设计出一种新型射流-搅拌耦合式煤泥浮选装置,并从气泡生成机理的角度对装置进一步设计和优化,在流场稳化机理方面进行了相关结构参数和工况参数的研究。试验结果表明,随着压力和管嘴距的增加,气泡粒径减小,粒径分布集中度提高,分布趋于均匀;射流冲击段的气泡粒径较小,对气泡粒径的调控能力较弱。

智能分选中煤矸X射线识别技术的研究

以煤矸分选系统和X双能射线为试验平台,从MATLAB和煤质分析入手,结合灰度值和R值法,探索利用X射线识别焦煤、肥煤、气煤中煤和矸石的可行性,进一步研究了不同煤种的密度和灰分的线性关系,得出厚度和密度的作用可以改变原煤的灰度值,阐述了R值法对于煤矸的识别,建立了煤和矸石的分离阈值并在此阙值下进行了识别试验。结果表明:不同煤种的灰分随着密度的增加而增加,且呈正相关关系。当原煤的密度以0.1 kg/L递增时,肥煤、气煤和焦煤的灰分会分别提高9.44、9.48、8.42个百分点;在同一密度级,原煤的厚度与灰度值呈现出良好的负相关关系;将R值法运用在煤和矸石的识别中,在30~100 mm粒级中识别正确率在93%以上。

细粒级煤泥浮选数学模型研究

通过实验室筛分试验、分粒级浮选速率试验与全粒级浮选速率试验,对浮选过程中精煤产率和灰分的变化规律进行了研究。结果表明:各粒级浮选速率由快到慢依次为0.250~0.125、0.500~0.250、0.125~0.075、0.075~0.045、<0.045 mm;全粒级浮选速率受各粒级浮选速率的影响,随着浮选时间的增加浮选速率降低,精煤灰分提高。利用Excel软件建立了各粒级浮选精煤产率、灰分与浮选时间的数学模型,结合粒度组成,推导出全粒级浮选数学模型,与实验室全粒级浮选速率试验结果对比表明,该模型符合全粒级浮选规律,可靠性高,可以准确预测浮选技术指标。