【摘要】：微細(xì)礦物顆粒具有質(zhì)量輕、比表面積大、表面能高以及組分復(fù)雜等特點,因此在分離過程中比大顆粒礦物更難進行分選。煤泥是來自于煤炭洗選加工所產(chǎn)生的固態(tài)廢棄物,主要由可燃的煤炭顆粒與無機礦物質(zhì)組成,無機礦物含量一般高于30%,粒度細(xì),易泥化,難以分離其中的可燃組分。2017年,我國原煤入洗量達28.7億噸,煤泥伴生量達4.31億噸,隨著我國原煤入洗量的不斷增加,煤泥伴生量將會持續(xù)上升。而現(xiàn)有技術(shù)對于煤泥的分離效率低,且處理量有限。煤泥的大量堆積不僅會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,也會導(dǎo)致煤炭資源的損失。因此,細(xì)粒煤泥高效分離工藝的開發(fā)具有重要的學(xué)術(shù)意義及行業(yè)意義。本文將以平均粒度10-30μm、灰分高于50%的煙煤煤泥作為研究對象,對其分離過程進行研究。主要研究包括:(1)本文提出了基于強剪切調(diào)漿、柱浮選過程的預(yù)礦化-浮選工藝。該工藝使用強剪切設(shè)備將能量高效傳遞給礦漿中的微細(xì)顆粒,使其在強剪切條件下與藥劑及氣泡發(fā)生充分混合,完成礦化后進入浮選柱內(nèi)進行分離。依據(jù)新型的工藝概念進行試驗平臺的搭建,建立處理量為4-18kg/h的60mm浮選柱裝置進行工藝條件研究,并建立了處理量為40-140kg/h的200mm浮選柱裝置進行工藝放大驗證。200mm浮選柱的放大試驗表明,在進料強度為1.33mm/s、淋泡水強度為0.8mm/s的條件下,精煤灰分可從51.03%下降到8.29%,尾煤灰分達71.55%,可燃體回收率達60.75%。(2)本文對于預(yù)礦化-柱浮選過程強化進行研究,表明精煤產(chǎn)品品位與可燃體回收率呈現(xiàn)出矛盾關(guān)系。通過單柱一次浮選,精煤灰分最低可達9.3%,可燃體回收率最高可達74%。根據(jù)金達煤泥在預(yù)礦化-浮選過程中的分離行為研究,提出了基于預(yù)礦化的三柱流程分離工藝。開路試驗結(jié)果表明,在保證精煤產(chǎn)品灰分9.5%左右時,通過三柱流程可將可燃體回收率提升11%左右。(3)本文結(jié)合了MLA以及掃描電鏡對金達煤泥及其分選精煤的礦物成分、嵌布關(guān)系展開分析。結(jié)果表明金達煤泥中礦物質(zhì)主要以高嶺石、石英、伊利石、方解石等為主,其中高嶺石含量占總灰分含量的66%。在金達精煤中,四種無機礦物的脫除率均在80%以上,表明由夾帶而造成的精煤污染被得到很好的控制。此外,通過電鏡圖像發(fā)現(xiàn)了強剪切對于顆粒表面的清洗作用。此作用有利于脫除細(xì)泥蓋罩,增強浮選藥劑與煤泥中可燃組分的接觸,提升浮選效果。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X752;TQ028
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文理法力分選細(xì)顆粒的分離上，由于顆粒體積小，具有較高比表面積，且具有，表面力逐漸開始占據(jù)主導(dǎo)地位。因此，適用于粗顆粒的重力分顆粒的分離上開始失效。隨著國內(nèi)外科研人員的研究深入，為了的重力因素，離心分選設(shè)備開始運用于微細(xì)煤炭的分選。

多重力場工段回收率為 4.1%S. KOCA 等人[10]利用多重力場分選廠尾礦進行分離研究。研究樣品被 到+0.3mm、-0.3mm 到+0.053mm mm 到+0.3mm 粒度范圍內(nèi)的顆粒采間內(nèi)顆粒采用多重力場分離器進行分離得到了含灰 20.53%的精煤產(chǎn)品mm 粒度區(qū)間內(nèi)精煤產(chǎn)品灰分為 20+0.053mm 粒度區(qū)間內(nèi)精煤產(chǎn)品灰分種基于重力場強化以及流化床原理的分級機(Reflux Classifier)結(jié)構(gòu)示意以及傾斜擋板。當(dāng)原料漿進入分級器表面接觸，并沿著擋板方向產(chǎn)生滑移組分逐漸向分離器頂部流動。對比傳高的分離有效面積，有利于細(xì)粒顆粒

但對于粒徑小于 30μm 的顆粒仍缺乏選別能力。但將重力分選作粒選別的前處理工序則具有很高的工業(yè)運用價值。.1.2 磁選法磁選法分離的基礎(chǔ)是利用不同組分顆粒的磁性不同，利用其在磁場中發(fā)生的差異進行分離的手段，物料必須進行干燥脫水后才可進行磁力分ca 等人[14]使用熱解后的褐煤進行磁力分選脫硫的研究，其分選下限5mm。 elik 與 Yildirim[15]等人的研究表明，磁力分選不適用于粒度mm 的顆粒。Liu、Li 等人[16]的研究指出，利用磁選法可處理-74μm 粒級同時，利用磁場還可去除煤炭中的有害微量元素，例如砷、鉻、汞、錳等。.1.3 靜電分選法靜電分選法基本原理如圖 1-3 所示，煤炭顆粒在經(jīng)過靜電分選設(shè)備的后，由于其中有機組分與無機組分具有不同的導(dǎo)電性質(zhì)，介電常數(shù)不不同組分間帶有的電荷數(shù)量不同，在電場中的受力與運動狀態(tài)發(fā)生差選。譬如，黃鐵礦顆粒的電阻約為 107Ωm，而煤炭顆粒的電阻約為 1014其電阻大小與顆粒含水量、灰含量密切相關(guān)。進料

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本文編號：2801872