新型液固流化床粗煤泥分选机理研究

本课题针对我国选煤厂存在粒度介于重选和浮选有效分选粒度界限附近粗煤泥分选效果差、灰分高的现状，研究新型液固流化床粗煤泥分选机的分选机理。根据前期研究发现分选机内上下的分选环境的差异，拟在研究颗粒的分选环境及其构建和颗粒在液固流化床粗煤泥分选机内的运动规律，找出影响颗粒运动规律的自身特性（粒度、密度）和流场条件，通过高速动态和多普勒激光测速仪测试颗粒的运动规律和流场条件，研究颗粒的运动轨迹，通过数值模拟软件模拟不同粒度和不同密度的颗粒和水在液固流化床粗煤泥分选机内运动状况，优化分选机的结构，揭示液固流化床分选机的分选机理，通过连续分选试验系统来验证机理研究结果的正确性和准确性。该课题的研究将有助于适合我国粗煤泥特点的新型液固流化床粗煤泥分选机的开发，促进粗煤泥分选技术的发展，解决选煤厂重介和浮选背粗煤泥灰分的问题，大幅度提高选煤厂的精煤产率。

液固流化床粗煤泥是近年来用于解决影响精煤产率瓶颈的粗煤泥分选问题的新技术，逐步得到广泛应用。其分选过程中的颗粒的密度、粒度是影响分选效果的两大关键因素。本项目针对自行设计的以新型流体分布器为基础的液固流化床粗煤泥分选机，始终围绕颗粒的粒度和密度这两大性质进行了包括颗粒的自由和干扰沉降、分选区域高度、物流流动平衡关系、颗粒分层动力学、工业生产中不同高度颗粒的粒度和密度变化、分选过程中数值模拟和分选工艺等在内的粗煤泥分选机理研究和试验验证。开发了新型的液固流化床粗煤泥分选机，建立了实验室和半工业试验研究系统，首次提出了液固流化床分选区近似塞流和分选区内的灰分梯度概念，并推导出了分选区的高度与分选区单位面积处理能力和所要求的分选区上下精煤含量差值之间的关系和上升水流流量与其它物料流动之间的关系。从动力学角度提出了在流化床中存在一动态平衡层，并解释了其对细颗粒分选效果差的根本原因。首次在工业上对液固流化床不同高度样品的粒度组成和密度组成分析，结果表明：液固流化床柱体中在高度上存在明显的灰分梯度，柱体从下到上的灰分逐渐降低，-0.25mm的高灰细泥颗粒，基本上都集中在柱体的上部没有来的及分选的情况下就进入到溢流当中。首次提出了增加液固流化床粗煤泥分选的三段选煤新工艺和液固流化床粗煤泥分选与高灰细泥控制新工艺，并得到了广泛的应用。