喷射-搅拌耦合式煤泥浮选装置研究

泡沫浮选是分选细粒矿物的有效方法。以浮选设备低能量损耗、高能量转化率为原则,结合喷射式浮选机与机械搅拌式浮选机的优点,与射流技术的有机耦合,设计了Ⅰ型、Ⅱ型2种新型浮选装置,介绍了2种装置的结构和工作原理,探讨了喷射吸气与搅拌吸气方式对气泡粒径分布、气泡矿化及流场均匀性的影响。Ⅰ型结合喷射吸气与搅拌吸气2种方式,能够实现浮选装置大吸气量、气泡粒径分布均匀、流场稳定。Ⅱ型喷射吸气搅拌型浮选机能在较低能耗、较低转速下得到较大吸气量,获得均匀的气液固三相流场。喷嘴的工况参数(入流压力、气液比等)、结构参数(喷嘴距、截面比等)是影响能量转化、浮选效果优劣的关键因素。本装置能同时对矿浆进行预处理和浮选。     

喷射-搅拌耦合式浮选装置吸气机理研究

根据喷射吸气和搅拌吸气的特点,设计一种喷射-搅拌耦合式浮选装置。为研究该装置的吸气方式,对其吸气机理进行理论分析,并采用控制循环泵电机输入频率以调节喷射流量及控制液位的方法,分别对浮选装置的耦合吸气量与喷射流量的关系以及搅拌吸气量与叶轮转速的关系进行了试验研究。结果表明:搅拌吸气量随叶轮转速的增大呈二次函数关系增加,耦合吸气量随喷射流量的增加呈近似线性递增;受叶轮旋转和液位的影响,浅液位(hy≤140 mm)时,耦合及搅拌吸气区共同吸气;深液位(hy140 mm)时,搅拌吸气量很小甚至为零,主要为耦合吸气区吸气;低喷射流量(电机频率小于35 Hz)时,耦合吸气量随液位的升高先增大后减小,高喷射流量(电机频率大于30 Hz)时,随液位的升高而增大;而搅拌吸气量随液位的升高均急剧减小。最大频率50 Hz、最深液位230 mm时的最大总吸气量约为4.03 L/min,基本满足浮选吸气要求。吸气机理的研究为该装置的进一步分选研究提供理论参考。     

双余弦自吸气淹没喷嘴气泡粒径分布规律

根据引射吸气方式设计了一种双余弦自吸气喷嘴,为解析该喷嘴在不同操作因素下的气泡粒径分布特征规律。选择甲基异丁基甲醇(MIBC)作为起泡剂,利用图像分析法测量了不同起泡剂浓度、入流压力、喷嘴距、不同深度下的气泡粒径分布,分析了不同入流压力下喷嘴的吸气能力。结果表明:随起泡剂浓度的增大,气泡Sauter直径逐渐减小,当浓度达到临界兼并浓度0.112 mmol/L时,气泡粒径稳定于某个常数值,且入流压力越大,常数值越小,气泡粒径分布范围越窄,小气泡含量增大,如入流压力P=0.14 MPa时,气泡Sauter直径为0.32 mm,中间粒径气泡含量为40.73%;气泡直径随入流压力的增大逐渐减小,随喷嘴距增大逐渐减小,随不同深度增加线性增大,且药剂浓度达到临界兼并浓度时,减小(增加)趋势均变缓慢;吸气量随入流压力增大线性增大,且喷嘴距越大吸气量越大。     

稀释水对浮选入料的影响研究

针对兴隆庄选煤厂煤泥水系统处理能力不足,循环水浓度偏高等问题,分析了选煤厂浓缩机来料和溢流水性质,并以兴隆庄选煤厂循环水和蒸馏水作为浮选入料稀释水进行了浮选速度试验。结果表明,兴隆庄选煤厂循环水透射比维持在1.4%左右,循环水呈严重浑浊状态,说明循环水中含有大量细泥,循环水浓度偏高,一段浓缩处理效果不理想,无法满足生产需要。与蒸馏水相比,循环水作为浮选入料稀释水的精煤灰分和尾煤灰分分别提高了0.90%和3.58%,说明兴隆庄选煤厂循环水作浮选入料稀释水时,降低了浮选效率和浮选精煤质量。最后建议兴隆庄选煤厂煤泥水系统采用两段煤泥脱水回收工艺,精煤压滤机滤液和浮选尾矿去一段浓缩机浓缩沉淀,一段浓缩机底流滤液水去二段浓缩机,一段浓缩机溢流进入二段浓缩机浓缩,二段浓缩机溢流作为循环水使用。     

淮南矿区微细煤泥浮选规律研究

通过煤泥浮选速率试验,结合激光粒度分析,对-45μm微细煤泥浮选规律进行研究。结果表明:-45μm各窄粒级煤泥浮选速率由快到慢依次为-5、15~5、30~15、45~30μm;各窄粒级煤泥回收率与精煤带水量呈线性关系,粒径越小,线性关系越明显,受水流作用越大;运用Excel软件计算不同药剂量下各窄粒级煤泥和水量的浮选速率常数Kw,发现捕收剂对-45μm微细煤泥的浮选速率影响较大,起泡剂对水量回收速率影响较大,-45μm微细煤泥最佳浮选药剂制度为捕收剂400μL,起泡剂24μL。     

新型反击式环空喷射吸气搅拌器设计与数值模拟

针对煤泥矿化程度低导致的浮选效率低等问题,提出一种新型反击式环空喷射吸气搅拌器。利用水力反击原理,设计了新型反击式环空喷射吸气搅拌器以及30°、45°、90°3种喷嘴角度,利用FLUENT软件对3种喷嘴角度时搅拌器内压力及速度分别进行了二维数值计算,并对比分析了3种喷嘴角度在不同的射流速度下的流场分布特征,以及压力、速度等流体力学参数。研究表明,当喷嘴角度为45°时,搅拌区域内压力和速度云图分布合理,相邻喷嘴及叶轮叶片之间负压较低,利于空气相吸入;由于漩涡的存在,在一定程度上提高矿化效果,漩涡也使得矿浆形成死循环,可进一步试验进行研究。     

粗煤泥分选设备的研究与发展现状

根据当前粗煤泥分选特点,说明了粗煤泥分选在选煤行业中的重要性,并介绍了现阶段国内外各种粗煤泥分选设备的工作原理和优缺点及其发展现状,总结出无论是从经济还是环境角度出发,粗煤泥在选煤行业中都是必不可少的重要环节。     

喷射-搅拌自吸气浮选装置气泡尺度分布及影响因素

结合喷射吸气和搅拌吸气的特点,设计一种喷射-搅拌自吸气浮选装置.为研究该装置的气泡生成能力及气泡尺度分布,采用控制变量法研究了叶轮转速、吸气量及起泡剂(甲基异丁基甲醇,MIBC)浓度的变化对气泡尺度分布的影响规律.结果表明:吸气量随叶轮转速增加而增大,因此该装置有能力产生足量气泡;气泡Sauter直径(d_(32))随药剂浓度的增加而减小,小气泡数量增多,大气泡数量减少,气泡尺度范围变窄;超过临界兼并浓度0.089mmol/L时,d_(32)保持不变,气泡尺度分布更加均匀.叶轮转速和吸气量共同影响d_(32)和气泡尺度分布;d_(32)随叶轮转速及吸气量变化时存在最小值临界交点,即n=610r/min,q=4.08L/min,d_(32)=0.45mm.d_(32)随吸气量增加而呈线性增大,在小于临界转速时,随叶轮转速增加而减小,超过临界转速时先增大后保持不变.