高浓度煤泥水的强化矿化柱浮选研究

摘要

旋流微泡浮选柱（FCMC）在处理细粒含量较多的煤泥时，有着明显的优势。但由于重介选煤技术的发展和采煤机械化程度的提高，导致浮选系统煤泥含量增大，加之重介选煤用水量少于跳汰选煤用水量，使得入浮浓度升高，在某些工艺参数限制的条件下，FCMC分选高浓度细粒煤泥水时难以获取低灰精煤产品。
　　本论文旨在解决高浓度细粒煤泥水的浮选降灰难题，设计了一种新型预浮选式浮选柱（NPFC）。NPFC入料在进料过程中发生管流矿化，进入一段柱体预浮选，一段尾矿进入二段柱体分选。首先，采用FCMC对不同浓度煤泥水进行浮选试验研究，得到较优的柱体高度1800mm和FCMC难以处理的矿浆浓度120g/L，作为NPFC的初期分选条件。其次，对NPFC进行了新结构参数和操作参数试验，通过多因素逐项试验方法，确定了较适宜的参数水平。最后，进行了不同浓度两组入料矿化压力下的矿浆浮选试验，并对两种浮选柱的分选结果做对比分析。
　　研究结果表明：FCMC和NPFC浮选精煤灰分随着浓度的升高而升高，浓度过高会使分选效果恶化。在NPFC下，调节入料矿化压力能调整入料矿化强度，调节一段柱体结构能优化一段柱体内部流场，改变一段柱体分选空间大小和二段柱体的分选稳定程度，从而获得较低灰精煤。当矿浆浓度为120g/L时，FCMC精煤灰分为11.22％，远超精煤灰分9.50%；入料矿化压力为0.05MPa时，NPFC精煤灰分为10.73%，比FCMC精煤灰分低0.49%；当入料矿化压力为0.07MPa时，NPFC精煤灰分为9.32%，比FCMC精煤灰分低1.90%。当浓度继续升高时，NPFC精煤灰分升高，但依旧低于FCMC矿浆浓度为120g/L的精煤灰分。各浓度条件下，NPFC精煤灰分低于FCMC的精煤灰分，精煤产率和浮选完善指标也相应降低。通过调节入料矿化压力可以调节产品指标。通过论文的研究得出结论：NPFC比FCMC更能保证高浓度细粒煤泥水分选的精煤灰分。

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变量注释表

1 绪论

1.1研究背景及意义（Research Background and Significance）

1.2研究内容与技术路线（Research Contents and Technology Route）

1.3 本章小结（Summary）

2 文献综述

2.1煤泥浮选概述(Overview ofCoal Slime Flotation)

2.2煤泥浮选新形势（TheNew Situationof Coal Slime Flotation）

2.3细粒煤泥分选设备（Fine Slime Separation Equipment）

2.4细粒煤泥分选技术(FineSlime Separation Technology)

2.5FCMC\(CyclonicMicro-bubble Flotation Column\)

2.6 本章小结（summary）

3 试验煤样分析及试验系统构建

3.1 试验仪器(Experimental Instruments)

3.2试验评价指标（Evaluation Index of Experiment）

3.3煤样粒度和密度组成（CompositionofCoal Sample Grain Size and Density）

3.4煤样可浮性分析(CoalSample Floatability Analysis)

3.5试验系统构建(Construction of Experiment System）

3.6试验流程图（Flow Chart of Experiment）

3.7 本章小结(Summary)

4 FCMC分选试验研究

4.1试验说明(Experiment Explanation)

4.2FCMC浓度试验(Concentrations Experiment of FCMC)

4.3 本章小结(Summary)

5 NPFC分选试验研究

5.1 试验说明(Experimental Explanation)

5.2NPFC参数优化试验（The Optimization Test with Parameters of NPFC）

5.3 矿浆浓度试验(The Slurry Concentrations Test)

5.4NPFC一段分选结果(Separation Resultsof First Segmentof NPFC)

5.5 本章小结（Summary）

6 NPFC一段柱体内部流场分析

6.1一段柱体内部流场模拟（Simulation of Internal Flow Fieldin The First Segment）

6.2 本章小结（Summary）

7 FCMC与NPFC分选性能比较

7.1两种浮选柱下精煤产品数质量对比（The Quantityand Quality Contrastof Clean Coalbetween Two Columns）

7.2 本章小结(Summary)

8 结论与展望

8.1 结论(Conclusions)

8.2主要创新点（ThePrimary Innovational Point）

8.3 展望（Prospects）

参考文献

作者简历

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