基于附加脉动水流的干扰床强化分选难选粗煤泥的研究

发布时间：2020-09-07 21:31

　　针对传统干扰床在分选难选粗煤泥时溢流灰分较高、底流带煤量大、精煤产率低等问题,运用模型颗粒,从颗粒流态化的角度,对传统干扰床中颗粒的流态化特性进行研究,对在传统干扰床内因粒度差异而难分离的密度不同的颗粒进行脉动干扰床内分层、分离规律的研究。在此基础之上,进行传统干扰床与脉动干扰床对比分选试验,探究脉动干扰床强化分选难选粗煤泥的可行性。研究结果表明:颗粒的初始流态化速度与颗粒的密度及粒度有关,与颗粒的静床层高度无关;同密度较宽粒级颗粒群的床层膨胀度与初始流态化速度均介于组成该粒群的细粒级与粗粒级之间;不同密度的两种颗粒相互混合,粒度差异会导致颗粒难分离。在脉动水流条件下,周期一定,脉动振幅越小,相同稳定水流速度时,颗粒间膨胀度差值越大,分离越明显;振幅一定,周期越小,两种颗粒膨胀度差值越大,越有利于分离,脉动水流周期为1s时,溢流口处的低密度与高密度颗粒产率分别从19.6%与21.4%变为41.3%与13.6%,附加脉动水流有利于改善常规水流下颗粒难分离现象。分选难选粗煤泥时,相同的平均水流速度,脉动干扰床的分选效果均优于传统干扰床,添加脉动水流可以提高粗煤泥的分选精度。在平均水流速度为10.61mm/s时,脉动干扰床(振幅1.41mm/s、周期2s)可实现难选粗煤泥的有效分选,精煤灰分为9.47%,产率为57.17%。随着脉动振幅及脉动周期的增加,可能偏差与不完善度均呈现增高的趋势,较低的脉动振幅有利于精煤产品中粗颗粒灰分的降低,较小的脉动周期有利于提高细颗粒的分选效率。基于难选粗煤泥的分选规律及优化方法,利用软件综合分析,得到最佳的分选条件为:稳定水流为11.58mm/s,脉动水流振幅为2.70mm/s,脉动周期为2.41s时,精煤灰分为9.67%,精煤产率为60.32%。
【学位单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TD94
【部分图文】：

示意图,分选机

2 文献综述系统通过执行机构连续或间断的排料来稳定密度。低密度颗粒随上升水流从上端的溢流槽排出，而高密度颗粒则由设备底部的排料口排出。从现场的工业应用效果看，相对其它粗煤泥分选设备，其分选密度可控可调，可实现低密度分选，易于自动控制，且对于易选煤分选效率高，但当煤质变化程度较高时，适应性变差。（2）Crossflow Separator美国 Eriez 公司改变传统 TBS 分选机的入料方式，研制了一种新型的液固流化床分选机。该设备的示意图如图 2-2 所示，在该设备的一侧装入料缓冲箱，矿浆进入料缓冲箱以后，给料速度减缓以后水平溢流出来大大降低了入料给整个流化床分选机造成的波动，与垂直上升水流呈交错形式进入分选机，精矿从另一端溢流出来[29-31]。与传统的中心给料相比，入料的水和轻矿物可以直接进入溢流槽，分选机内上升水流从上到下均为恒定，不受入料的中的水的影响，从而提高了设备的分选精度和处理量，适宜分选粒度和密度差异较大的矿粒。

示意图,分选机

分选机

硕士学位论文（4）Hydro-float separator[35-37]水力浮选分选机是 Eriez 公司研制了一种新型的流化床分选机，原理如图 2-4所示，这种新设备与常规干扰床分选机工作过程类似，通过分选室底部的水流分布器使水流态化，其明显的特征是外加一个充气系统，将小气泡引入到干扰床层，同时向流态化水中添加少量的起泡剂，这些小气泡选择性地粘附在天然疏水性或因加入捕收剂而产生疏水性的矿物颗粒。与常规浮选的区别在于矿化颗粒并不完全依靠浮力而是由于干扰床的流态化效应的推动作用而使矿化颗粒上升到槽体顶部形成溢流并从溢流槽排出。亲水颗粒则不与气泡发生矿化作用，继续向下沉降到达流化床底部，最终沉降到脱水锥中。

【参考文献】