粒度对重介旋流器分选效果影响的量化解析

分配曲线是重力选煤效果评定的基础,分配曲线形态可用分选密度、可能偏差、四分位偏度、尾态系数4阶特性参数表示,粒度对重选效果的影响可分解成粒度对分配曲线形态参数的影响。以无压三产品重介旋流器在不同粒度下的分配曲线数据为基础,采用基于四分位数的广义正态分布分配曲线数学模型,利用非线性回归方法,分别提取了精煤段和中煤段不同粒级下分配曲线的4阶形态参数,揭示了粒度对无压三产品重介旋流器分选效果影响的基本规律:分选密度随粒度增大先减小后增大,可能偏差随粒度的增大而减小,偏度与尾态系数随粒度增大而趋近于0。即粒度越大,分选精度越高,分配曲线对称性越好,长尾程度越小,分配曲线形态越接近于正态分布。采用幂函数与指数函数相结合的形式,构建了分选密度-粒度数学模型;采用幂函数形式,构建了可能偏差-粒度数学模型;采用幂函数形式,给出了四分位偏差-粒度、尾态系数-粒度数学模型。在4阶形态参数下将重选过程中密度、粒度相互影响统一在基于四分位数的广义正态分布函数中,建立了一个模型参数可扩展的高精度的密度-粒度双变量分配曲面数学模型,为量化分析各类水力分级和重力分选过程粒度密度的相互影响,提供一个通用的数学工具,对于揭示粒度对分选的影响机理具有重要意义。

“选煤(矿)厂设计”课程教学改革实践与思考

“选煤(矿)厂设计”是矿物加工工程专业本科生的必修课之一,具有较强的综合性和实践性。为强化学生综合实践能力的培养,教学团队以中国大学MOOC平台“选矿厂设计”精品共享课为依托,不断优化教学内容、改进教学模式,精心设计和组织教学过程,提高学生的学习兴趣,激发学生的内驱力,通过翻转课堂、案例教学、分组讨论等课堂教学改革实践及网络课程和教学资源建设等,构建以学生“学”为主的线上线下混合教学新模式。同时,对实践中存在的问题进行了分析,提出持续改进方向。

粉煤灰填充尼龙6的性能研究

这是一篇矿物材料领域的论文。以-2.6μm粉煤灰为原料,通过马弗炉在815℃下煅烧2 h得到煅烧粉煤灰。采用SEM、EDS、XRF、FTIR、XRD、BET对粉煤灰和煅烧粉煤灰的微观形貌、EDS能谱、粒度、红外光谱、物相组成以及比表面积-孔径进行了表征。按5%填充量将煅烧粉煤灰填充尼龙6制备了尼龙6/煅烧粉煤灰复合材料,采用扫描电镜仪分别对纯尼龙6和复合材料拉伸断面进行了分析,并测试了复合材料的力学性能、熔融指数和热变形温度。结果表明:煅烧对粉煤灰结构影响不大,只是除去了表面碳;煅烧粉煤灰填充尼龙6不会引发内应力;尼龙6/煅烧粉煤灰复合材料,除了缺口冲击强度和熔融指数比纯尼龙6有所下降外,其他性能均比纯尼龙6有大幅度提高,其中拉伸强度提高7.7 MPa,弯曲强度提高26.9 MPa,弯曲模量提高284 MPa,热变形温度提高46.2℃。

宽粒级煤浮选机流场数值模拟研究

将流态化机理与宽粒级煤浮选过程相结合,在一个浮选设备中实现细粒常规浮选与粗粒流态化浮选所需的不同流体力学环境,自行设计了一种新型宽粒级煤浮选机,并采用FLUENT 6.3.26软件进行数值模拟研究,从速度和湍流度两个方面对浮选机内流场进行分析。结果表明:在浮选机内增加格栅板后,可将浮选机内流场分为低速、弱湍流和高速、强湍流两个区域,从而可为粗、细颗粒浮选创造各自所需的流体力学条件;通过对叶轮圆周线速度比值与合速度比值和湍流强度比值变化规律的分析,找出浮选机模拟放大的运动相似准则。

宽粒级煤泥浮选机流体动力学模拟与试验研究

针对常规浮选中粗颗粒与气泡碰撞概率低,且与气泡粘附后也会因矿浆的强烈湍流运动而极易从气泡上脱落的问题,结合粗、细粒矿物浮选特点,设计了一种适合于粗、细粒矿物分选的宽粒级煤泥浮选机。采用FLUENT软件对该浮选机进行了气-液两相流场数值模拟研究,通过对浮选机内流体速度、湍流强度和气相浓度的分析,验证了该结构浮选机可为粗粒和细粒矿物浮选提供各自所需的流体力学环境。采用组建的实验室宽粒级煤泥浮选试验系统对章村矿选煤厂0～1 mm煤泥进行了浮选试验。结果表明,通过选择合适的浮选工艺条件,采用该浮选机对0～1 mm宽粒级煤泥浮选时,浮选精煤数量指数和可燃体回收率分别为96.33%和92.07%。

细粒煤重力分选设备与技术发展现状

本文介绍了国内外细粒煤重力分选设备的发展状态和分选性能，同时指出在重力分选过程中引入离心力场是今后细粒煤分选设备研究和发展的重要方向，是提高细粒煤分选设备处理能力和分选效率的有效途径。

深井中厚煤层突出预测敏感指标临界值研究

"突出"已成为我国煤矿安全生产的主要隐患之一,"突出"防治成为矿井安全工作的重中之重。采掘工作面突出危险性预测预报敏感指标的确定是矿井综合防突体系中重要的环节,为了有效预测及防治深部矿井工作面采掘过程中煤与瓦斯突出事故,采用理论分析、实验室分析和现场试验相结合的多种研究手段,获得了试验区13-1煤层突出预测敏感指标及其临界值,S0=6.0 kg/m,q<4.0 L/m in.m,无突出危险;q≥8.0 L/m in.m,有突出危险;{4.0≤q<8.0 L/m in.m}∩{Cq>0.65}无突出危险;{4.0≤q<8.0 L/m in.m}∩{Cq≤0.65}有突出危险。结果表明,确定的指标及其临界值合理有效,指导试验区安全掘进6 000m,并得到有效推广应用,技术经济效益显著。

远距离下保护层开采上覆被保护层卸压效应研究

利用FLAC3D数值模拟软件对淮南矿区新集一矿远距离下保护层回采时上覆被保护层应力分布和膨胀变形规律进行了研究。结果表明,下保护层回采后可使远距离被保护层得到充分卸压,通过卸压应力反算出卸压保护角为60～64.5°,被保护层膨胀变形量最大为26.82mm,此时膨胀变形率为5.96‰,膨胀变形为抽采被保护层瓦斯创造了条件。

涡轮旋流分级器分级性能与数值模拟研究

介绍了一种新型涡轮旋流分级器,通过实验研究了结构参数和操作参数对煤泥水的分级性能的影响,并通过单相流数值模拟计算,分析研究了分离器内流场分布规律,为提高细粒物料的分级效果提供了一种新的设备和方法。

涡轮旋流分选机速度场分布数值模拟研究

通过FLUENT软件对自行设计开发的新型涡轮旋流分选机内部流场进行了数值模拟。通过数值模拟得到了该涡轮旋流分选机内部的三维速度场在不同转速条件下的分布规律,从而对分选机的分选机理和结构优化有了进一步的认识,为设备的开发奠定了理论基础。

核壳结构粉煤灰基复合粉体制备及填充聚合物的性能

采用化学沉淀法,以煅烧粉煤灰为原料,硫酸铝和硅酸钠为包覆剂,制备了核-壳结构纳米硅酸铝-煅烧粉煤灰复合粉体材料,探讨了复合粉体制备机理;将复合粉体填充尼龙6制备了尼龙6复合材料。采用扫描电镜、X射线衍射、红外光谱、比表面积、白度仪对复合粉体材料进行了表征。结果表明,粉煤灰表面包覆的是平均粒径为50 nm左右的非晶态硅酸铝,白度从27.1提高到58.3,比表面积从2.47 m^2/g增大到24.21 m^2/g。当pH值为13时,煅烧粉煤灰表面带负电荷,会吸附溶液中带相反电荷的Al^(3+),形成紧密吸附层,SiO_3^(2-)则形成扩散层,在煅烧粉煤灰表面吸附形成稳定硅酸铝包覆层。复合粉体填充尼龙6力学性能和热变形温度优于未包覆煅烧粉煤灰粉体。

高灰极难选煤泥的絮凝浮选试验研究

介绍了用选择性絮凝浮选方法对某高灰极难选煤泥进行了分选试验研究，考察了团聚剂用量及种类、搅拌调浆浓度、分散剂用量等工艺因素对浮选的影响，获得了优于常规浮选的分选效果。

不同粒度煤泥浮选特性的试验研究

进行了粒度上限为1mm煤泥的浮选特性研究,通过窄粒级煤泥浮选动力学试验,考察了叶轮转速与充气量对浮选动力学常数和浮选精煤产率的影响规律。结果表明,对于不同粒度级煤,叶轮转速变化比充气量变化对浮选速率的影响更为显著。在充气量较低时,叶轮转速对浮选速率常数的影响较明显,浮选速率常数随叶轮转速的提高而增大。对于同一粒度级的煤,当充气量保持不变时,浮选精煤产率和浮选速率常数随叶轮转速的提高而增加。

深部矿井中厚煤层突出预测敏感指标临界值研究

“突出”已成为我国煤矿安全生产的主要隐患之一，“突出”防治成为矿井安全工作的重中之重。采掘工作面突出危险性预测预报敏感指标是矿井综合防突体系中重要的环节，为了有效预测及防治深部矿井工作面采掘过程中煤与瓦斯突出事故，采用理论分析、实验室分析和现场试验相结合的多种研究手段，研究获得了试验区13-1煤层突出预测敏感指标及其临界值，S0=6．0kg／m，q〈4．0L／min·m，无突出危险；g≥8．0L／min·m，有突出危险；{4．0≤q〈8．0L／min·m}∩{Cq〉0．65}无突出危险；{4．0≤q〈〈8．0L／min·m}∩{Cq≤0．65}有突出危险。结果表明，确定的指标及其临界值合理有效，指导试验区安全掘进6000m，并得到有效推广应用，技术经济效益显著。

粗煤泥组合分选工艺的研究

针对目前选煤厂粗煤泥分选设备分选精度差的问题,提出了一种TBS分选机精选、螺旋分选机扫选和螺旋分选机低密度轻产物返回TBS分选机再选的粗煤泥分选组合工艺流程,实现了TBS分选机和螺旋分选机优势互补的系统集成,并采用重力选煤过程的计算机优化程序对分选效果进行了模拟预测。该组合工艺流程可将单独使用TBS分选机和螺旋分选机时的分选精度Ep值由0.1和0.11通过系统组合提高到0.077,分选效果较为理想。

基于正态分布的旋流器密度-粒度分配曲面数学模型

建立双变量分配曲面数学模型,是准确描述不同密度、粒度颗粒在旋流器分离过程中的分配规律,量化解析颗粒密度、粒度对旋流器分离效果的影响规律的一种有效手段。为提高分配曲面数学模型对不同旋流器的适应性,以宽雷诺数区间颗粒沉降末速公式为基础,提出了颗粒密度、粒度变量的组合方法,以正态分布作为基本函数,建立了包含密度、粒度双变量的6参数分配曲面数学模型,明确了模型参数的意义。通过模型可推导出分选密度、可能偏差与颗粒粒度成反比的函数关系。模型对分级旋流器、水介旋流器、重介旋流器分选结果均具有良好的拟合精度,初步揭示了旋流器分离过程中颗粒密度、粒度的二元影响机制。

基于粒度效应的煤泥三产品浮选试验研究

以屯兰选煤厂-0.5mm原生煤泥为对象,通过药剂用量优化研究了传统两产品浮选工艺对煤样的分选效果,并在对产品粒度组成、不同粒度的精煤可燃体回收率等进行分析的基础上提出煤泥三产品浮选工艺。试验结果表明,煤样通过传统浮选难以同时得到低灰精煤和高灰尾煤。采用三产品煤泥浮选工艺,通过药剂制度优化可使粗选得到灰分大于65.0%的尾煤,精选环节能够在保持较高回收率条件下得到低灰精煤。以煤油为捕收剂,仲辛醇为起泡剂,药剂用量分别为800g/t和150g/t时,通过三产品浮选可得到灰分9.61%、产率73.83%的精煤,以及灰分39.83%的中煤和灰分66.10%的尾煤。三产品浮选工艺的产品结构更为合理,有利于实现煤泥的分级利用,提高资源利用效率。

纳米Mg(OH)_2包覆粉煤灰空心微珠复合粉体的制备及表征

为了解决粉煤灰空心微珠白度不高的问题,以粉煤灰空心微珠煅烧样为原料,以NaOH和MgSO_4为包覆剂,采用非均匀形核法制备了一种纳米Mg(OH)_2包覆粉煤灰空心微珠复合粉体材料;采用白度仪、粒度仪、比表面积仪、X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对复合粉体进行表征;研究不同工艺条件对复合粉体白度的影响。结果表明:当包覆量(Mg(OH)_2与粉煤灰空心微珠质量之比)为50%,包覆剂双加,反应温度为80℃时,空心微珠白度由27.1%提高至51.2%,粒径D98由60.81μm增大至66.72μm,比表面积由4.512 m^2/g增大到31.697 m^2/g。XRD、SEM测试结果表明:空心微珠表面包覆了纳米片状Mg(OH)_2。该复合粉体有望应用在塑料填料和污水处理领域。

不同结构空化气泡发生器的试验研究

气泡发生器是射流浮选柱充气的关键设备,结合空化气泡有利于浮选的特点,自行设计了多孔板气泡发生器和改进型射流气泡发生器2种结构空化气泡发生器,同时在组建了的浮选柱试验系统内进行浮选柱清水试验。试验结果表明,2种空化气泡发生器作为浮选柱的充气装置时,均可使浮选柱内产生细小、密集、分布均匀的气泡,同时对比2种结构空化气泡发生器对浮选柱的充气性能发现,改进型射流气泡发生器要优于多孔板气泡发生器。

旋流分选设备的发展与展望

介绍了静态水力旋流器、动态水力旋流器、复合式水力旋流器和涡轮旋流器等旋流器分选 设备的发展现状,对其主要优缺点及分离性能等进行了比较,指出了旋流分离设备的发展方向。