选煤重介质悬浮液稳定性分析

通过对选煤重介质悬浮液各组分构成之间关系的理论推导,在分析固体体积浓度与煤泥含量关系的基础上,绘制不同密度下煤泥含量与固体体积浓度的关系曲线簇,指出同一密度下悬浮液中的煤泥含量可以有很大不同,且存在一个煤泥含量的最佳值,而煤泥含量在密度一定、固体物性质一定的情况下代表了悬浮液的黏度,而分选过程中悬浮液的稳定应包括密度的稳定和黏度的稳定,并对悬浮液密度稳定性试验方案进行研究和分析.     

重介质悬浮液流变特性研究

针对颗粒沉降引发的选煤重介质悬浮液流变特性难以测定的难题,采用旋转黏度计结合线性拟合方法,提出了一种提高悬浮液黏度测量精度的方法。对密度1.45～1.80 g/cm3、煤泥含量0～0.30范围内的重介质悬浮液的流变特性进行了系统试验研究,考察了固体体积分数和煤泥含量对悬浮液流变特性的影响。结果表明：通常的选煤重介质悬浮液为假塑性流体;给定固体浓度,随着煤泥含量增加,悬浮液的稠度系数近似线性减小、幂律指数增大;给定煤泥含量,随着悬浮液体积分数的升高,稠度系数近似线性增加、幂律指数减小;在重介质选煤工业应用的通常范围内,给出了悬浮液稠度系数和幂律指数的计算公式,相对误差基本在±10%范围内。     

蒙脱石与低灰煤泥对重介质悬浮液稳定性与流变性的影响研究

低密度重介质旋流器分选是实现煤镜质组和惰质组有效分离的可行方法之一。针对低密度时分选体系内固体体积浓度小、悬浮液易沉降并恶化分选效果等问题,论文探讨了细粒级磁铁矿粉、低灰煤泥以及蒙脱石粉末混合调制的重介质悬浮液在重力场中的稳定性及其流变特性,结果表明：在悬浮液密度一定的条件下,配入煤泥可以有效地提高其在重力场中的稳定|仅配入蒙脱石并不能提高延缓沉降趋势|而磁铁矿粉、蒙脱石与低灰煤泥混合配置的重介质悬浮液会因三者的协同作用,形成较显著的结构化,从而获得了最好的稳定性。此外,重介质悬浮液呈现符合幂律方程的假塑性特征,三种物料混合配置的重介质悬浮液在较高剪切率(70.22s-1)下的表观黏度可低至70mPa·s左右,且在更高剪切率(200s-1)下的表观黏度值可低至35mPa·s左右,更为符合重介质旋流器分选的悬浮液黏度低、稳定性好要求,且意味着适度提高重介质悬浮液中煤泥的灰分将有利于分选的稳定。     

煤泥含量对重介质悬浮液稳定性和流动性的影响

重介质悬浮液的稳定性和流动性是影响重介质旋流器分选效果的两个相互矛盾的因素。为探寻悬浮液性质对重介质旋流器分选效果的影响,通过测量悬浮液密度变化和零时表观黏度,研究了不同煤泥含量对悬浮液稳定性和流动性的影响,并进行了实验室重介质旋流器分选试验。结果表明:重介质悬浮液的煤泥含量是影响悬浮液稳定性和流动性的主要因素。同一悬浮液密度下,煤泥含量越高,悬浮液密度下降越慢,其稳定性越好;不同密度的悬浮液达到稳定所需的煤泥含量不同,悬浮液密度越高,达到稳定所需的煤泥量越少。重介质悬浮液的煤泥含量对其流动性的影响效果与稳定性相反,悬浮液密度越大、煤泥含量越高,则黏度越大、流动性越差。实验室重介质旋流器分选试验表明,在悬浮液密度为1.50 g/cm3的条件下,当煤泥含量为20%时,错配物含量最低,其分选效果最好。     

重介悬浮液固相体积浓度与选煤厂介耗关系探讨

文章分析了重介选煤工艺中，悬浮液固相体积浓度与介耗之间的关系。结果表明悬浮液固相体积浓度过高，流动性差，产品介耗就高。其实质是悬浮液粘度大、煤泥含量大、分流量不合适等造成的。了解悬浮液固相体积浓度是判断流动性和指导介质分流大小的依据。     

浅析重悬浮液固相体积浓度对最终产品带介损耗的影响

重介质选煤工艺中最终产品严重带介的主要原因是重悬浮液固相体积浓度过高而导致的流动性差造成的,实质是其中煤泥含量过高。及时调节介质分流量、排除多余的煤泥是解决问题的关键。了解重悬浮液固相体积浓度是判断其流动性和指导介质分流量的依据。     

重介质悬浮液稳定性的探讨

通过对重介质悬浮液粘度与剪切速率关系、颗粒与液体间相互作用力的研究,分析了影响其稳定性的因素,并提出了改善重介质悬浮液稳定性的方案。     

矿物悬浮液中非牛顿流特性的迅速确定

矿物悬浮液在低固体含量时显示出牛顿流特性。然而，当固体含量增加时，它向非牛顿流转变。牛顿流的粘度不随切变速率而改变。但是在牛顿流、粘度随切变速率而改变。因而，如果矿浆是非牛顿的，在固定的切变速率下测定流体的粘度是没有价值的。水力旋流器内不同的点具有不同的切变速率。这样在企图确立粘度和处理效率关系以前选确定悬浮液的流体特性是非常重要的。开发了区分流体类型变化的新技术，包括了二种粘度计：同轴园柱型粘度     

重介质悬浮液特性控制问题的探讨

在重介质选煤过程中 ,悬浮液特性对分选效果有显著影响。文章在对影响悬浮液流变性和稳定性的因素进行分析的基础上 ,提出采用以稳定控制悬浮液中固体体积浓度为目标的悬浮液流变性及稳定性的控制方案 ,并给出了悬浮液中固体体积浓度的测量与控制方法。     

选煤厂煤泥浆流变性的研究

对不同选煤厂的三种煤泥浆的流变性进行了研究。测定了三种不同浓度的煤泥浆在不同的剪切速率下的剪切应力和粘度;根据试验结果对选煤厂煤泥的流变性进行了拟合。结果表明,在拟合相关系数大于99％或置信度大于98％的情况下,选煤厂煤泥浆在浓度为61％-68％时主要表现为宾汉体;在浓度为68％-73％时主要表现为假塑性体;当浓度大于73％时又表现为宾汉体。不同浓度的煤泥浆均表现为表观粘度是剪切速率的减函数。     

影响重介质旋流器分选效果的工艺因素分析

简要阐述了影响重介质旋流器分选效果的影响因素,重点介绍了入料压力、悬浮液密度、悬浮液中煤泥含量等工艺参数对旋流器分选效果的影响及运行时的取值范围。     

煤泥絮凝过程聚并-破碎效率研究

为了揭示流体剪切对微细煤泥絮凝过程破碎-聚并效率的影响规律，在不同剪切速率和搅拌桨离地高度条件下进行煤泥絮凝试验，并采用聚焦光束反射测量仪实时测定絮凝过程中絮团尺寸变化情况，以絮团平均粒径增长率间接反映絮凝过程聚并-破碎效率。研究结果表明：絮团平均粒径增长率可以反映煤泥颗粒絮凝过程的聚并-破碎效率，依据增长率的变化情况，煤泥絮凝过程可分为聚并阶段、破碎阶段和亚稳定阶段|剪切速率对煤泥絮凝行为有显著影响，在G＜35.89s-1时增大剪切速率，有利于聚并效率和亚稳定阶段时絮团平均粒径的增加|但过高的剪切速率(G＞53.83s-1)将产生较高的湍流耗散率，使絮团破碎效率增大|搅拌桨离地高度对煤泥的絮凝行为有一定影响，在h/H＜1/3时，适当增加搅拌桨离底高度有益于煤泥颗粒生成更大的絮团。     

磁场强度对煤泥重介旋流器分选效果影响研究

基于前期磁场强度对煤泥重介旋流器分选效果的影响规律,为了进一步研究高磁场强度对旋流器分选效果的影响,本文采用提出假设、试验验证与理论计算相结合的方法,在试验假设的前提下,通过对旋流器柱段安装空心圆环定性表征旋流器磁场作用区形成的磁铁矿粉“堆积层”,以空心圆环厚度表征不同磁场强度下形成的“堆积层”厚度,随着空心圆环厚度的增加,可获得精煤灰分逐渐降低,尾煤灰分基本不变,即分选精度提高的结论。试验结论与假设相反,反向验证了在旋流器内流场的高速剪切作用下,磁场作用区域内并未形成具有稳定厚度的磁铁矿粉“堆积层”。充分考虑影响磁团聚体形成与破坏的受力因素,通过公式推导得到磁场作用下磁团聚体粒度与磁场强度、介质悬浮液密度等参数的对应关系。结果表明,磁场强度超过一定值,磁团聚体粒度显著增大,导致介质悬浮液稳定性和流变性变差,进而造成旋流器分选效果变差。以上研究结果对于完善复合力场分选理论,指导煤泥重介旋流器磁调控策略具有意义。     

磁力复合作用下煤泥重介质旋流器分选效果试验研究

为了提高煤泥重介质旋流器分选效果,丰富调控手段,在煤泥重介质旋流器外部同轴配置励磁线圈形成电磁场,通过改变磁场位置、磁场强度研究磁场特性与入料压力、悬浮液密度、安装角度等操作条件协同作用下3 mm粗煤泥的分选效果。试验结果表明:与改变常规操作参数的方法相比,应优先改变磁场强度来调整煤泥重介质旋流器的分选效果。通过施加磁场优化煤泥重介质旋流器分选效果,揭示了其操作参数与磁场特性的协同作用规律,充分发掘了磁场在煤泥重介质旋流器上的应用潜力,为丰富旋流器调控策略、提高选煤厂机械自动化水平提出了一种新思路。     

TRIZ理论在新型煤泥重介质旋流器设计中的应用

为解决传统煤泥重介质旋流器对低密度重介质悬浮液适应性差的问题,运用发明问题解决理论(TRIZ理论)中的适应性、通用性和物质的量2个通用工程参数对其在煤泥分选过程中存在的适应性与悬浮液密度之间的技术矛盾进行了分析。运用TRIZ理论中的局部质量原理、物理或化学参数改变原理和动态特性原理等3个创新原理对传统煤泥重介旋流器进行改进设计,提出了一种具有一段浓缩、二段分选的新型煤泥重介质旋流器设计方案,并对其结构设计和分选原理进行了分析。在南桐选煤厂对新型煤泥重介质旋流器进行了生产实践,应用结果表明:该新型煤泥重介质旋流器可以实现对入料密度1.10~1.20 g/cm3及以上低密度重介质悬浮液中煤泥的分选,分选下限为0.075 mm,煤泥分选精度高,可能偏差Ep为0.072 5 g/cm3。     

重介悬浮液密度控制系统在太原选煤厂的应用

为了提高现有重介选煤工艺系统介质密度的控制精度,太原选煤厂基于PLC集中控制技术,从自动调节悬浮液密度、煤泥含量控制和合介桶液位控制三方面对重介悬浮液密度控制系统进行技术改造。生产实践表明,通过改造大幅提高了对悬浮液密度的控制精度,降低了介质损耗和运行能耗,取得了良好的社会与经济效益。     

絮凝剂类型变化对煤泥水沉降脱水效果的影响

为探究煤泥水的流变性质,寻找最佳的煤泥分选条件,采用4种不同电位性质的絮凝剂,研究了不同电位变化对煤泥水流变性以及对煤泥沉降效果的影响,通过表观黏度、煤泥沉降速度和上清液透射比等因素,研究了絮凝剂电位性质变化后煤泥水的沉降效果。实验结果表明:对长烟煤煤泥水中添加非离子型絮凝剂可较好地改善煤泥沉降效果,同时对煤泥悬浮液的流变性影响较小;其他电位类型的絮凝剂,添加量较小时可使悬浮液达到较佳的流变性,沉降、过滤特性也较明显,随着添加量的增大,悬浮液流变性及沉降过滤特性均发生不同程度的降低。     

选煤厂煤泥压滤脱水研究

煤炭浮选过程中,滤饼水分严重影响了煤泥质量。为了降低滤饼水分含量,分析了加压过滤机入料的粒度组成,研究了不同压滤压力、压滤时间、入料浓度对煤泥水脱水效果的影响,并进行了压滤动力学分析。试验结果表明,加压过滤机入料中-0.074 mm粒级含量为70.42%,不利于煤泥水的脱水;煤泥水脱水速率随压滤压力增大而增大;在压滤压力为0.3 MPa、压滤时间为120 s、入料浓度为400 g/L的最佳条件下,滤饼水分可降至22.60%。此试验结果为选煤厂煤泥水压滤脱水工艺优化提供了数据支撑。     

多孔介质中的溶质扩散与浮重关系研究

考虑到多孔介质中的溶质扩散过程与浮重存在一一对应的关系,建立了一维情况下,反映溶质扩散与浮重关系的数学模型,并用有限体积方法获得模型的数值解。实例计算表明,当多孔介质中的溶质浓度高于周围流体中的溶质浓度时,溶质由孔隙向主流体中扩散,随着扩散进程的进行,多孔介质的浮重逐渐减小,并且浮重减小速率逐渐降低,从孔隙内部到孔隙出口,溶质浓度和溶液密度都逐渐降低。随着扩散系数或者孔隙率的增大,多孔介质的浮重减小速率增加,孔隙中的溶质浓度和溶液密度降低。随着周围流体中溶质浓度的增加,多孔介质的浮重减小,并且减小速率降低,孔隙中的溶质浓度和溶液密度增加。当主流体中的溶质浓度大于孔隙中的溶质浓度时,随着时间的增加,溶质由主流体逐渐向孔隙内扩散,多孔介质的浮重逐渐增加,并且浮重增加的速率逐渐降低,从孔隙内部到孔隙出口,溶质浓度和溶液密度逐渐增加。     

废石-分级尾砂高浓度充填料浆的粘度及多因素影响规律

粘度是表征料浆流动性与工作性的重要参数,为研究废石-分级尾砂高浓度充填料浆在多因素耦合条件下粘度的变化规律,开展了料浆流变实验,获取流变参数。应用响应曲面法分析粘度的主要影响因素及影响规律,研究结果表明：在多因素的耦合作用下,影响粘度的重要因素为细颗粒含量的变化(包括水泥量的添加),其次为料浆浓度的影响。料浆浓度增大时,粘度逐渐增大。粘度先随着细粒级的增加而减小,当细粒级含量到达一定范围后粘度达到最小,细粒级含量继续增多,粘度反而增加。在满足高浓度的前提下,料浆细粒级含量应控制在30%~34%,质量浓度小于84%。