宽粒级煤炭颗粒在三相流化床中的分选实验研究
发布时间：2021-09-28 07:42
拓宽浮选粒度上限是浮选领域挑战的难题之一。应用三相流化床技术,在上升水流中引入气泡流,对比有无气泡对煤炭颗粒床层膨胀度的影响,得出气泡流的引入能够加强低密度颗粒的流化。并在单独上升水流、上升水流+气泡流和上升水流+气泡流+捕收剂（煤油）3种水流条件下,进行煤炭分选实验。结果表明,气泡流的引入,能够大幅减少低密度级颗粒悬浮所需的上升水流速度,气泡流对低密度级颗粒的影响强于高密度级,气泡的存在强化了颗粒密度、弱化了粒度对分选的影响;在上升气泡流中添加捕收剂后,低密度级颗粒与气泡形成颗粒-气泡结合体,低密度级颗粒便能够在较低的上升水流速度下进行分选,低速上升水流稳流度较低,保证了大颗粒与气泡的稳定性。添加捕收剂后,各粒级颗粒分选所需上升水流速度较为接近,各粒级精煤灰分在10%左右。
【文章来源】：煤炭学报. 2017,42(12)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
各粒级不同密度级煤炭颗粒灰分Fig.1Ashofthedifferentsizeintheeachdensityof
第12期王冬冬等:宽粒级煤炭颗粒在三相流化床中的分选实验研究图2实验装置结构示意Fig.2Structureoftheexperimentalapparatus1—流化床;2～3—U形管压差计;4～7—取样孔;8—缓冲区;9—气泡发生器;10—气体流量计;11—液体流量计;12～15—阀门;16—水槽;17—水泵;18—空气压缩机;19—流体分布板;20—精矿槽进行单独顶水实验时，将100g煤炭试样预先润湿，并放置于分布板19上方，适当调节水泵阀门12～13通入上升水流，沉降速度低于上升水流速度的颗粒会溢出装置成为浮物，进入精矿精，烘干精矿槽和流化床中的煤样，分别称重计数。进行上升气泡流实验时，预先在水槽16中加入起泡剂(仲辛醇，按照100g/t用量添加)，通过阀门14调节引入气泡量，使得气液比为1∶10，其他步骤与单独顶水实验一致。进行添加捕收剂的气泡流实验时，在添加仲辛醇基本上再加入煤油作为捕收剂(按照1000g/t用量添加)，其他步骤与气泡流实验一致。2实验结果与分析2.1煤炭颗粒理论沉降速度煤炭颗粒在流化床中成为精矿的前提条件是上升水流速度大于颗粒的自由沉降速度，选用阿连公式来计算实验所用粒级不同密度级煤炭颗粒自由沉降的理论值［21］，并将各粒级不容密度级颗粒的沉降速度绘制成图3。由图3可知，假定上升水流速度为0.15m/s，此水流速度近似为2mm粒级1500kg/m3密度级煤炭图3煤炭颗粒自由沉降理论值Fig.3Calculatedvalueoffreesedimentationofcoalparticles颗粒自由沉降速度，由上升水流和自由沉降速度的关系可以得出，在上升水流速度为0.15m/s的情况下，1.5mm粒级的煤炭颗粒，低于1700kg/m3密度级全部颗粒，－1.5mm粒级的全部密度级都将成为浮物，可知，在同一上升水流条件下无法满足－2mm宽粒级煤炭颗粒的分眩2.2煤炭颗粒床层膨
，预先在水槽16中加入起泡剂(仲辛醇，按照100g/t用量添加)，通过阀门14调节引入气泡量，使得气液比为1∶10，其他步骤与单独顶水实验一致。进行添加捕收剂的气泡流实验时，在添加仲辛醇基本上再加入煤油作为捕收剂(按照1000g/t用量添加)，其他步骤与气泡流实验一致。2实验结果与分析2.1煤炭颗粒理论沉降速度煤炭颗粒在流化床中成为精矿的前提条件是上升水流速度大于颗粒的自由沉降速度，选用阿连公式来计算实验所用粒级不同密度级煤炭颗粒自由沉降的理论值［21］，并将各粒级不容密度级颗粒的沉降速度绘制成图3。由图3可知，假定上升水流速度为0.15m/s，此水流速度近似为2mm粒级1500kg/m3密度级煤炭图3煤炭颗粒自由沉降理论值Fig.3Calculatedvalueoffreesedimentationofcoalparticles颗粒自由沉降速度，由上升水流和自由沉降速度的关系可以得出，在上升水流速度为0.15m/s的情况下，1.5mm粒级的煤炭颗粒，低于1700kg/m3密度级全部颗粒，－1.5mm粒级的全部密度级都将成为浮物，可知，在同一上升水流条件下无法满足－2mm宽粒级煤炭颗粒的分眩2.2煤炭颗粒床层膨胀度与水流速度关系由图4可知，相同上升水流条件下，同粒级不同密度级煤炭颗粒的床层膨胀程度不同，低密度级颗粒的膨胀度大于高密度级颗粒，1.4g/cm3密度级颗粒在上升水流速度低于1.1cm/s时，膨胀度与水流速度呈线性增大关系，当上升水流速度大于1.1cm/s时，膨胀度增大幅度增加，该密度级所受水流作用明显，膨胀度大于其他4个密度级。1.5g/cm3密度级颗粒在上升水流速度大于1.25cm/s时，膨胀度与水流速度的线性关系发生改变。可见，对于高密度级煤炭颗粒，需要更大的上升水流才能使床层松散。1.6～1.8g/cm3中高密度级颗粒在相同顶水条件?
【参考文献】：
期刊论文
[1]空气重介质流化床床层流化质量的评价[J]. 丁淑芳,李涛,韦鲁滨,李明明. 黑龙江科技大学学报. 2016(02)
[2]液固流化床内颗粒沉降特性试验研究[J]. 桂夏辉,李延锋,刘炯天,王永田,曹亦俊. 煤炭学报. 2010(08)
[3]干扰床分选机分选粗煤泥的规律研究[J]. 刘文礼,陈子彤,位革老,任桂飞,王学民. 选煤技术. 2007(04)
[4]选煤厂细粒煤分选新工艺探讨[J]. 段建忠,刘惠林. 选煤技术. 2006(05)
[5]干扰床分选机分选粗煤泥的试验研究[J]. 陈子彤,刘文礼,赵宏霞,路迈西. 煤炭工程. 2006(05)
[6]干扰床分选机工作原理及分选理论基础研究[J]. 陈子彤,刘文礼,赵宏霞,路迈西. 煤炭工程. 2006(04)
[7]空气重介流化床干法选煤技术[J]. 陈清如. 煤炭加工与综合利用. 1990(01)
[8]空气重介流化床选煤新技术[J]. 杨毅. 选煤技术. 1988(06)
硕士论文
[1]粗煤泥流态化浮选柱试验研究与流场分析[D]. 徐虎彪.太原理工大学 2012
本文编号：3411510
【文章来源】：煤炭学报. 2017,42(12)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
各粒级不同密度级煤炭颗粒灰分Fig.1Ashofthedifferentsizeintheeachdensityof
第12期王冬冬等:宽粒级煤炭颗粒在三相流化床中的分选实验研究图2实验装置结构示意Fig.2Structureoftheexperimentalapparatus1—流化床;2～3—U形管压差计;4～7—取样孔;8—缓冲区;9—气泡发生器;10—气体流量计;11—液体流量计;12～15—阀门;16—水槽;17—水泵;18—空气压缩机;19—流体分布板;20—精矿槽进行单独顶水实验时，将100g煤炭试样预先润湿，并放置于分布板19上方，适当调节水泵阀门12～13通入上升水流，沉降速度低于上升水流速度的颗粒会溢出装置成为浮物，进入精矿精，烘干精矿槽和流化床中的煤样，分别称重计数。进行上升气泡流实验时，预先在水槽16中加入起泡剂(仲辛醇，按照100g/t用量添加)，通过阀门14调节引入气泡量，使得气液比为1∶10，其他步骤与单独顶水实验一致。进行添加捕收剂的气泡流实验时，在添加仲辛醇基本上再加入煤油作为捕收剂(按照1000g/t用量添加)，其他步骤与气泡流实验一致。2实验结果与分析2.1煤炭颗粒理论沉降速度煤炭颗粒在流化床中成为精矿的前提条件是上升水流速度大于颗粒的自由沉降速度，选用阿连公式来计算实验所用粒级不同密度级煤炭颗粒自由沉降的理论值［21］，并将各粒级不容密度级颗粒的沉降速度绘制成图3。由图3可知，假定上升水流速度为0.15m/s，此水流速度近似为2mm粒级1500kg/m3密度级煤炭图3煤炭颗粒自由沉降理论值Fig.3Calculatedvalueoffreesedimentationofcoalparticles颗粒自由沉降速度，由上升水流和自由沉降速度的关系可以得出，在上升水流速度为0.15m/s的情况下，1.5mm粒级的煤炭颗粒，低于1700kg/m3密度级全部颗粒，－1.5mm粒级的全部密度级都将成为浮物，可知，在同一上升水流条件下无法满足－2mm宽粒级煤炭颗粒的分眩2.2煤炭颗粒床层膨
，预先在水槽16中加入起泡剂(仲辛醇，按照100g/t用量添加)，通过阀门14调节引入气泡量，使得气液比为1∶10，其他步骤与单独顶水实验一致。进行添加捕收剂的气泡流实验时，在添加仲辛醇基本上再加入煤油作为捕收剂(按照1000g/t用量添加)，其他步骤与气泡流实验一致。2实验结果与分析2.1煤炭颗粒理论沉降速度煤炭颗粒在流化床中成为精矿的前提条件是上升水流速度大于颗粒的自由沉降速度，选用阿连公式来计算实验所用粒级不同密度级煤炭颗粒自由沉降的理论值［21］，并将各粒级不容密度级颗粒的沉降速度绘制成图3。由图3可知，假定上升水流速度为0.15m/s，此水流速度近似为2mm粒级1500kg/m3密度级煤炭图3煤炭颗粒自由沉降理论值Fig.3Calculatedvalueoffreesedimentationofcoalparticles颗粒自由沉降速度，由上升水流和自由沉降速度的关系可以得出，在上升水流速度为0.15m/s的情况下，1.5mm粒级的煤炭颗粒，低于1700kg/m3密度级全部颗粒，－1.5mm粒级的全部密度级都将成为浮物，可知，在同一上升水流条件下无法满足－2mm宽粒级煤炭颗粒的分眩2.2煤炭颗粒床层膨胀度与水流速度关系由图4可知，相同上升水流条件下，同粒级不同密度级煤炭颗粒的床层膨胀程度不同，低密度级颗粒的膨胀度大于高密度级颗粒，1.4g/cm3密度级颗粒在上升水流速度低于1.1cm/s时，膨胀度与水流速度呈线性增大关系，当上升水流速度大于1.1cm/s时，膨胀度增大幅度增加，该密度级所受水流作用明显，膨胀度大于其他4个密度级。1.5g/cm3密度级颗粒在上升水流速度大于1.25cm/s时，膨胀度与水流速度的线性关系发生改变。可见，对于高密度级煤炭颗粒，需要更大的上升水流才能使床层松散。1.6～1.8g/cm3中高密度级颗粒在相同顶水条件?
【参考文献】：
期刊论文
[1]空气重介质流化床床层流化质量的评价[J]. 丁淑芳,李涛,韦鲁滨,李明明. 黑龙江科技大学学报. 2016(02)
[2]液固流化床内颗粒沉降特性试验研究[J]. 桂夏辉,李延锋,刘炯天,王永田,曹亦俊. 煤炭学报. 2010(08)
[3]干扰床分选机分选粗煤泥的规律研究[J]. 刘文礼,陈子彤,位革老,任桂飞,王学民. 选煤技术. 2007(04)
[4]选煤厂细粒煤分选新工艺探讨[J]. 段建忠,刘惠林. 选煤技术. 2006(05)
[5]干扰床分选机分选粗煤泥的试验研究[J]. 陈子彤,刘文礼,赵宏霞,路迈西. 煤炭工程. 2006(05)
[6]干扰床分选机工作原理及分选理论基础研究[J]. 陈子彤,刘文礼,赵宏霞,路迈西. 煤炭工程. 2006(04)
[7]空气重介流化床干法选煤技术[J]. 陈清如. 煤炭加工与综合利用. 1990(01)
[8]空气重介流化床选煤新技术[J]. 杨毅. 选煤技术. 1988(06)
硕士论文
[1]粗煤泥流态化浮选柱试验研究与流场分析[D]. 徐虎彪.太原理工大学 2012
本文编号：3411510
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