煤的超细粉碎与超净煤的分选

分析了6种不同变质程度煤样的无机矿物组成、嵌布粒度, 研究了煤样粒度和煤中无机矿物的解离度与磨煤时间之间的关系, 并通过分选试验探明了粉碎粒度、无机矿物解离程度及其种类对分选效果的影响. 试验研究表明, 只有当煤的粒度粉碎到<10μm时, 无机矿物才能得到较充分的解离; 煤中的无机矿物主要是黏土, 黏土含量小的煤可以分选出超净煤, 反之, 黏土和黏土与有机物连生体含量高的煤, 很难分选出灰分低于2%的超净煤; 黏土含量高的煤, 经过球磨后, 在煤浆中出现大量和稳定的微小气泡, 影响了超净煤的分选精度; 低阶煤经球磨后, 表面亲水性增加, 即使粉碎粒度很细, 用絮团-浮选也无法分选出超净煤.

煤泥絮团分选超净煤的试验研究

为探索处理动力煤选煤厂煤泥的新途径,以动力煤选煤厂煤泥为研究对象,分析了煤泥的性质、煤泥中矿物质的种类和嵌布特征,通过分步释放浮选试验考察了该煤泥的理论精煤产率和灰分,分析了煤泥经超细粉碎后分选超净煤的可行性。基于扩展DLVO(EDLVO)理论,论证了絮团浮选前采取高剪切搅拌的必要性,研究了高速搅拌对颗粒和药剂之间的促进作用。采用絮团浮选方法,对超细粉碎后的煤泥进行了超净煤分选试验,探讨了高剪切搅拌叶轮线速度、搅拌时间、煤泥粒度和非极性油用量与分选效果的关系。试验结果表明,只有在高速搅拌的情况下超细粉碎后的煤泥颗粒才能形成絮团,并且在与药剂作用后,降低了需要输入的搅拌功耗;高速搅拌还可以促进药剂的分散,从而增加药剂与煤颗粒的碰撞概率;若要达到较好的絮团分选效果,需要一定程度的搅拌强度和适当的搅拌时间。当粉碎平均粒度为4.70μm、非极性油用量为135.24 kg/t、叶轮线速度为12.56 m/s、搅拌时间5 min时,分选出的超净煤灰分达到1.15%,产率为69.23%。

基于分形维数分析剪切力场对超净煤分选的作用

针对目前物理法制超净煤工艺中絮团形成过程动力学指标和絮团形态学变化与超净煤分选效果之间关系研究的不足,应用分形维数分析了剪切力场中絮团形态和粒径的非线性变化并解释了其与超净煤分选效果之间的关系。通过量纲分析法,确立絮团分形维数与搅拌速度的函数关系;通过二维分形维数的研究,描述和表征颗粒群体的整体性和平均性;通过絮团多重分形图谱的研究,揭示絮团分形变化的动力学过程。进而确立絮团生成动力学过程中的控制指标,以期为超净煤制备过程中的工艺操作提供科学依据,为实际工程应用提供适当的控制参数的指导。研究表明,机械搅拌速度为2 000 r/min时,絮团的二维分形维数有最大值1.762,此时絮团具有密实的结构和合适的粒径;多重分形图谱特征参数f(α_(max))具有最大值0.796,此时絮团粒径最大,数量最多。故此时分选出的超净煤有最高产率84.314%,最低灰分0.831%。

响应面法优化超净煤制备中絮团的生成条件

为了研究超净煤制备工艺中各影响因素对絮团品质的影响,利用响应面法对影响絮团生产条件的各因素进行了分析和优化。在单因素试验的基础上,选取搅拌时间、搅拌速度、药剂用量进行了三因素三水平的中心组合试验,使用Expert Design软件进行分析计算,建立了以上3个因素对超净煤产率和灰分综合影响的数学模型。通过响应面法提取条件进行优化,确立了超净煤制备过程中絮团生成的最优条件,试验结果表明,各因素对产率和灰分的影响顺序如下:药剂用量>搅拌时间>搅拌速度。所得最佳工艺条件为:搅拌时间26 min,搅拌速度2 000 r/min,药剂用量0.51 m L。在此条件下预测超净煤产率为84.71%,灰分为0.82%,实测产率为84.51%,灰分为0.83%。

太西无烟煤超纯制备方法研究

在对煤样性质进行分析的基础上,提出了利用选择性絮凝—浮选法制备超纯煤的工艺,分析了各因素对其制备效果的影响,通过正交试验揭示了各因素对分选影响的显著次序、各因素间的交互作用以及它们的最优组合,从而为以后的超纯煤生产提供了依据。

选择性双向絮凝技术分选极细粒煤的试验研究

介绍了选择性双向絮凝分选原理及用选择性双向絮凝技术分选极细粒煤的试验研究 ,结果表明 ,该法可对极细粒煤泥进行分选 ,通过采取多次分选的方式 ,可制得灰分在 3%以下的洁净燃料。

絮团形态学特征对絮团与气泡碰撞、吸附的影响

为了研究絮团的形态对絮团与气泡碰撞及吸附的影响,设计了图像分析系统,拍摄了絮团与气泡接触过程中的视频文件并从中提取含有絮团位置及形态特征的静态帧。使用Image Pro Plus 6.0根据絮团的粒径对絮团进行了粒度级的划分,使用统计学的方法,对每个粒度级的絮团与气泡的碰撞及吸附效率进行了分析及计算,发现碰撞效率随絮团粒径的增加而增长,吸附效率先随着粒径的增加而增长但是在絮团粒径为200μm左右时出现转折,开始下降。利用Matlab位置提取程序对絮团运动过程中位置信息进行获取,根据Stokes沉降原理,计算絮团密度,发现絮团的密度随着粒径的规律性变化,在粒径为170μm时密度最大。认为絮团粒径对碰撞效率起主导作用,絮团密度对吸附效率起主导作用。此外,通过观测絮团与气泡接触过程发现,结构密实的絮团自与气泡发生接触后接触点恒定,而结构疏松的絮团与气泡接触后普遍存在旋转的现象,接触点的变化,导致结构疏松的絮团极易从气泡上脱落,吸附效率低。

水射流解离煤的分形特征

利用高压水射流粉碎机与球磨机对煤进行超细解离,对解离后的煤颗粒进行了扫锚电镜分析,利用扫锚电镜图像。基于图像处理技术与分形理论,计算了粒度分布分形维数、边界形状分形维数与节理表面分形维数。利用上述3种分维数对解离后的煤颗粒的分形特征进行了研究。

超净煤制备过程中絮团生长的多重分形行为研究

为了研究絮团形成过程中的多重分形行为,对机械能输入过程中絮团的生成和碎裂过程进行图像采集和分析。通过分析多重分形图谱及其特征参数的变化趋势,针对絮团的生长规律、絮团形态进行了定量化的描述。结果表明,随着絮团的生长和碎裂,多重分形图谱的形态发生规律性偏移,描述絮体分布均匀性的多重分形谱宽Δα呈现先增加后减小的变化趋势。描述絮团最大和最小概率单元数目比例关系的Δf(α)显示体系中细粒颗粒占主导地位,绝对值先减小后增加,表明细颗粒先减少后增加。

应用虚拟仪器的精细水煤浆制备过程控制技术

为了提高精细水煤浆的质量,开发了一种应用虚拟仪器的水煤浆制备过程自动控制系统。系统采用PX I总线硬件结构达到稳定的性能,采用模糊逻辑控制压力和超声频率实现生产工艺参数优化,使水煤浆粒度及其分布达到内燃机使用的要求。

基于嵌入式系统的精细水煤浆制备过程测控技术

为了保证超声强化制备精细水煤浆先进工艺的良好效果,研究了精细水煤浆制备过程测控技术,开发了基于嵌入式计算机技术的硬件设备和嵌入式系统与虚拟仪器组成的测控系统,该系统能够经过自学习优化生产工艺参数,按照优化目标实时自动控制水煤浆超声制备过程。

盘北选煤厂应对极难选煤提高精煤产率的实践

针对盘北选煤厂洗选极难选煤时重介精煤和浮选精煤灰分差值大的状况,通过对生产指标的控制和调整、加强技术操作等措施,使重介精煤和浮选精煤的灰分差值缩小,提高了精煤产率。

动力煤绿色低碳分选工艺评价研究

提高动力煤入选率是煤炭清洁开发利用的重要课题,围绕动力煤计价指标发热量,在深度分析了某一原煤粒度组成、高密度可选性、可见矸泥化比、矸石分布特征等数据基础上,确立了动力煤选煤厂的主要功能为深度排矸;干法选煤技术以超高密度分选,回收更多有价值的可燃体,从根本上解决湿法选煤带来的煤泥问题的优势,成为未来存量动力煤选煤厂技改和新增动力煤选煤厂的优选工艺技术。通过研究认为,采用“双效率”评价模式,能够更准确地反映动力煤选煤厂的综合运行效果,逐步转变“动力煤洗选工艺炼焦煤化”的倾向,用分选工艺适度化、精煤产率最大化、煤泥减量化、分选粒级最佳化、工艺流程短平化,实现动力煤绿色低碳分选。