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。     

氧化煤泥的重介质旋流器分选研究

利用实验室系统进行了重介质旋流器分选煤泥的半工业性试验,研究了入料压力、悬浮液密度等对氧化煤泥分选效果的影响,并通过理论模型对影响煤泥分选效果的主要因素进行了分析。结果表明:煤泥重介旋流器可以实现对煤泥的分选降灰,加重质粒度、悬浮液黏度、离心因数等,是影响有效分选煤泥分选效果的主要因素。     

重介质旋流器分选过程的离散分析与数值模拟

重介质旋流器广泛应用于煤炭分选,分选过程十分复杂,试验测试研究重介质旋流器内部流场和颗粒运动特性费时费力,成本较高。随着数值计算技术的发展,国内外学者应用数值模拟方法研究旋流器内部的多相流流场。采用计算流体力学(CFD)与离散分析方法(DEM)耦合技术对重介质旋流器的分选过程进行数值模拟研究,为重介质旋流器的结构参数和操作参数的优化提供了一种新途径。用Fluent软件研究了旋流器内部悬浮液速度场、密度场、压力梯度场和黏度场,用EDEM软件研究了旋流分选过程中的煤粒运动行为及分选效果的评价。研究结果表明:悬浮液压力分布和压力梯度分布径向基本对称,溢流口和底流口处压力值最低。器壁沿径向形成了压力梯度,差值逐渐增大,空气柱边界处压力梯度最大;不同尺度的煤粒在旋流器内部的停留时间不同,相同密度的煤粒,粒度越小,停留时间越长。溢流中排出煤粒在旋流器中的停留时间明显长于从底流口排出的煤粒。溢流口排出的煤粒,密度越大,停留时间越长,底流口排出的煤粒,密度越大,停留时间越短。不同的旋流器结构参数对分选的影响程度不尽相同,其中溢流管直径的影响最为显著,溢流管直径超过500 mm时,不能形成完整的空气柱,无法分选。溢流管直径为300 mm时,分选效果较好;溢流管插入深度显著影响分选精度,插入深度为160 mm时,分选密度增大,细小高密度的煤颗粒将错配进入溢流,溢流管插入深度为320～800 mm时,分选密度接近悬浮液密度,分选指标E_p=0. 084～0. 100,分选效果较好。底流口直径对旋流器选精度影响较大,当底流口直径为272和306 mm时,分选密度与悬浮液密度接近,E_p值小于0.1,分选效果较好。圆柱段长度对于分选密度影响不明显。     

重介质旋流器分选效果影响因素分析

为了使重介质旋流器在实际生产过程中取得更好的应用效果,基于重介质旋流器分选原理,对影响其分选效果的因素进行了分析.通过重点分析加重质粒度、悬浮液煤泥含量、入料压力、液固比、溢流管管口直径及插入深度、底流口直径对分选效果的影响,得出了选煤厂实际生产过程中各影响因素对分选效果的影响规律,并给出了各参数的选取参考.     

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。     

同轴电磁场位置对重介质旋流器分选效果的影响

为了研究轴向磁场对重介旋流器分选效果的影响,将螺线管线圈同轴安置于旋流器的不同位置,通过调整励磁电流,进行了同轴磁场作用下固定入料悬浮液密度的-3mm粗煤泥重介旋流器分选试验,发现处于旋流器底部的外加同轴磁场可有效降低重介质旋流器分选密度。应用ANSOFT有限元软件对所用线圈进行磁场特性模拟分析,初步揭示了磁场作用下降低重介旋流器分选密度的原因是:向下的轴向磁场力将更多的磁铁矿粉吸引到底流口排出,从而降低了重介旋流器的分选密度。     

置于锥部的轴向电磁场对重介旋流器分选效果的影响

为了在线调整重介旋流器二段分选密度,构建了半工业化磁调控重介旋流器分选系统,通过在旋流器锥部设置轴向电磁场,进行了固定入料悬浮液密度下介质分配试验和不同磁场特性下-3 mm粗煤泥分选试验,得到了不同磁系厚度下重介旋流器分选效果,实现了利用外加磁场在保证分选精度基本不变的前提下有效提高重介旋流器分选密度的目的。应用有限元软件ANSYS对所用磁系进行磁场特性模拟分析,初步揭示了磁场作用下提高重介旋流器分选密度的作用机理。认为轴向磁场力提高了磁系作用区域的介质浓度,径向磁场力强化了磁性颗粒向外的离心运动,综合表现为分离区悬浮液密度升高而导致的分选密度升高。在此基础上,提出了利用磁场调控分选密度在选煤厂降低介耗、提高效益及提升自动化水平中的应用前景。     

重介旋流器缓冲溜槽的几点改进

重介旋流器在对原煤进行分选时需先将煤与悬浮液按一定比例进行混合，然后进入旋流器分选，分选后的精煤，矸石与悬浮液混合在一起分别进入脱介筛进行脱介。     

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。     

高含量重密度组分煤重介质旋流器分选特性研究

为了提高重介质旋流器对高含量重密度组分难选原煤的分选效率，设计了新型重介质旋流器模型装置，建立了颗粒在离心旋转流场中沉降分离数学模型，采用试验与理论分析相结合的方法研究新型重介质旋流器的分选特性，揭示高含量重密度组分难选煤分选特性随工艺参数的变化规律，探索影响新型重介质旋流器流场工作悬浮液动态稳定性的因素及重产物排料输运机制。研究结果表明，新型重介质旋流器分选高含量重密度组分煤时，底流重产物排料能力强、处理量大；离心旋流场中的悬浮液密度梯度分布小、密度相对均匀，底流与溢流密度差值较低，流场中悬浮液稳定性更强；入料的压力与悬浮液动态稳定性、分选精度及重产物排料效率直接相关，随着入料的压力增大，底流、溢流口排出悬浮液密度差值增大，可能偏差E值降低，分选精度提高，重产物排出量升高；当入料的压力为25 kPa时，实际分选密度为1.666 g/cm³,可能偏差E值为0.09 g/cm³,重产物产率为75.23%。本研究为高含量重密度组分煤的分选提供了新的思路。     

重介质旋流器在宜昌胶磷矿分选中的应用

针对宜昌胶磷矿品位低、难分选的现状,本文从磷矿石矿石特性出发,采用无压给料三产品重介质旋流器分选磷矿,同时简要介绍了重介质旋流器结构特征。该工艺在花果树选矿厂的实践分选中达到预期分选效果,证明了重介质选工艺的实践可行性。与传统分选磷矿的浮选法相比,重介质分选法工艺简单可靠,环境污染小,并且具有以低密度悬浮液实现高密度矿石分选的特点。该工艺的应用对合理开发和有效利用宜昌中低品胶磷矿具有指导作用。     

无压给料三产品重介质旋流器工艺的监控措施

简明介绍了对田陈煤矿选煤厂无压给料三产品重介质旋流器的监控措施和体会,主要包括保持分选设备处理量的均衡、严格把关磁铁矿粉的质量验收、适时调整悬浮液的密度等方面的内容。     

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。     

Using an axial electromagnetic field to improve the separation density of a dense medium cyclone

To produce an on-line control method to improve the separation density of a given suspension density of a dense medium cyclone, a thin solenoid coil was placed in the cylindrical part of a cyclone. The dense medium distribution test and −3 + 0.125-mm coarse slime separation tests for different electric currents were performed. Float-and-sink analysis was performed for the separation products. The magnetic force of the particles under a magnetic field was also simulated. The results indicated that the presence of a magnetic field can improve the separation density by increasing the “separation cone density” caused by the inward radial motion and the upward axial motion of the magnetic particles. This approach provided a new separation density manipulation method for dense medium cyclones via application of a magnetic field.     

影响重介质旋流器分选效果的因素分析

在总结重介质旋流器分选原理及理论研究的基础上,分析了影响分选效果的因素,并指出在实际生产中应根据煤质情况选用合适的重介质旋流器,同时应通过优化设备各参数提高分选效果。     

旋流闪速浮选法的研究Ⅱ.旋流分选器中气泡的运动规律

从另一角度对旋流闪这浮选进行了研究,以加入起泡剂的清水作为介质,对进行旋流分选器中的气泡进行了影响研究,观察和记录了旋 分顺中气泡的数量、大小、分布、运动轨迹以及分选水介质的液流现象,初步获得了对旋流分选器中气泡运动规律的直观认识,并观察了不同结构参数和操作作参数对旋分选器中气泡和液流现象的影响,直观地印证了旋流闪速浮选试验的结果。并为旋流分选器选择最佳的结构参数和操作参数提供了另一依据。２