环空射流浮选装置能量分布及气泡分散特性研究
发布时间：2022-02-04 19:18
随着煤炭开采程度的加大和机械化采煤技术的发展,原煤中的细粒煤含量逐渐增大,细粒煤分选逐渐成为行业内的研究热点。浮选是分选细粒煤的有效方法,行业内常用的浮选设备包括机械搅拌式浮选机、喷射式浮选机和浮选柱。本文结合传统浮选装置的特点设计一种环空射流浮选装置,利用射流吸气,含气射流冲击叶轮搅拌,以达到提高微细粒矿物浮选效率的目的。介绍该装置的结构设计和实验室模型参数,通过流体力学理论分析其吸气机理和驱动叶轮搅拌机理。在此基础上,搭建能量测试系统,研究环空射流浮选装置能量转化过程;利用高速摄像系统和量筒法研究药剂制度、能量输入和吸气量等因素对该装置内气泡特性和分散效果的影响,并通过煤泥分选试验研究气泡特性、分散效果与浮选回收率之间的对应关系,旨在寻找最佳操作条件,提高浮选效率,为这种新型浮选装置的完善提供参考。主要研究成果如下:探明了环空射流浮选装置的能量转化机理。在射流吸气段,入料泵产生的矿浆压力能和初动能转化成矿浆射流动能和空气动能;在冲击搅拌段,矿浆射流动能、空气动能和势能转化成叶轮机械能和矿浆末动能;浮选槽内有效输入能量包括叶轮搅拌的有效功率和矿浆末动能,随着输入频率的增加,装置能量转...
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１机械搅拌式浮选机结构示意图??Ｆｉｇ．?１－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ?ｓｔｉｒｒｉｎｇ?ｆｌｏｔａｔｉｏｎ?ｍａｃｈｉｎｅ??
１．３．２喷射式浮选机的研究进展??喷射式浮选机是一种非机械搅拌式浮选机，利用喷射流吸气，其核心部件为??充气搅拌装置，结构如图１－２所示。??进气管ｉ??飞丄Ｉ?ｕ喷射室??Ｉ?幡??丄??！?伞形分散器??图１－２喷射式浮选机充气搅拌装置结构示意图??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ａｅｒａｔｉｏｎ?ｓｔｉｒｒｉｎｇ?ｄｅｖｉｃｅ?ｏｆ?ｊｅｔ?ｆｌｏｔａｔｉｏｎ?ｍａｃｈｉｎｅ??如图１－２所示，矿浆经入料泵加压，进入充气搅拌装置，由喷嘴收敛加速形??成高速射流喷出，在喷射室内形成负压，空气由进气管吸入，与高速射流相互裹??卷混合，含气矿浆经喉管后由伞形分散器斜射至浮选槽，矿化气泡在浮选槽中上??升形成泡沫层，被刮板刮出形成精矿；剩余矿浆一部分经循环泵返回，另一部分??进入下一浮选槽，高灰矿物从尾矿箱排出。??上个世纪５０年代，国外兴起对无机械搅拌式浮选机的研究，先后研制出埃尔??莫尔型、达夫可勒型、普浮罗型浮选机［２６￣２８］，采用矿浆加压，空气由进气管强行??压入
１．３．３浮选柱的研究进展??浮选柱是一种典型的充气式浮选机，利用逆流原理实现气泡矿化，对微细粒??矿物分选效果较好，其结构如图１－３所示。??０?＾冲洗水??ｍｍ斤??搏选入料＾疏水??产品??气泡发生器??末水广品?ｙ??图１－３浮选柱结构示意图??Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｆｌｏｔａｔｉｏｎ?ｃｏｌｕｍｎ??如图１－２所示，浮选柱一般为圆柱体，上部设有矿浆分配器，浮选入料由矿??浆分配器均匀分配至柱体内，矿物颗粒缓缓下降，浮选柱底部设有气泡发生器，??产生的气泡在上升过程中，与下降的矿物颗粒碰撞，完成矿化，矿化气泡形成溢??流从溢流槽排出，尾矿沉降为底流，从底流口排出。由于浮选柱的高度远高于其??他浮选设备，所以气泡与颗粒碰撞的几率大，矿化效果好。??由于浮选柱在处理微细粒矿物具有较高的分选效果，国内外学者对浮选柱做??了大量的研究。上个世纪６０年代，Ｐｉｅｒｒｅ?Ｂｕｔｉｎ申请了具有现代意义的带泡沫冲??洗装置的浮选柱专利［３７］
【参考文献】：
期刊论文
[1]射流-搅拌耦合式煤泥浮选装置的能量转化研究[J]. 王海楠,朱金波,费之奎,朱宏政,周伟,王超,韩有理. 选煤技术. 2018(05)
[2]煤炭革命新理念与煤炭科技发展构想[J]. 谢和平,王金华,王国法,任怀伟,刘见中,葛世荣,周宏伟,吴刚,任世华. 煤炭学报. 2018(05)
[3]机械搅拌式浮选装置中气泡粒径分布规律[J]. 朱宏政,王海艳,王海楠,朱金波,宋少先,闵凡飞,周争艳,王响响. 煤炭学报. 2018(04)
[4]再论煤炭的科学开采[J]. 钱鸣高,许家林,王家臣. 煤炭学报. 2018(01)
[5]喷射-搅拌耦合式浮选装置吸气机理研究[J]. 费之奎,朱金波,朱宏政,周伟,白雪杰,韩有理,王海楠. 煤炭学报. 2017(S2)
[6]颗粒粒度对三产品重介质旋流器分选效果的影响研究[J]. 左峰. 煤炭加工与综合利用. 2017(07)
[7]微细粒浮选的微观湍流强化[J]. 曹亦俊,闫小康,王利军,王爱. 矿产保护与利用. 2017(02)
[8]重介质旋流器选煤技术的热点问题[J]. 赵树彦. 煤炭加工与综合利用. 2017(03)
[9]煤炭精准开采科学构想[J]. 袁亮. 煤炭学报. 2017(01)
[10]煤泥浮选设备研究现状及进展[J]. 白雪杰,朱金波. 煤炭加工与综合利用. 2017(01)
博士论文
[1]煤泥浮选过程中颗粒与气泡碰撞、吸附规律研究[D]. 张世杰.中国矿业大学(北京) 2015
本文编号：3613791
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１机械搅拌式浮选机结构示意图??Ｆｉｇ．?１－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ?ｓｔｉｒｒｉｎｇ?ｆｌｏｔａｔｉｏｎ?ｍａｃｈｉｎｅ??
１．３．２喷射式浮选机的研究进展??喷射式浮选机是一种非机械搅拌式浮选机，利用喷射流吸气，其核心部件为??充气搅拌装置，结构如图１－２所示。??进气管ｉ??飞丄Ｉ?ｕ喷射室??Ｉ?幡??丄??！?伞形分散器??图１－２喷射式浮选机充气搅拌装置结构示意图??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ａｅｒａｔｉｏｎ?ｓｔｉｒｒｉｎｇ?ｄｅｖｉｃｅ?ｏｆ?ｊｅｔ?ｆｌｏｔａｔｉｏｎ?ｍａｃｈｉｎｅ??如图１－２所示，矿浆经入料泵加压，进入充气搅拌装置，由喷嘴收敛加速形??成高速射流喷出，在喷射室内形成负压，空气由进气管吸入，与高速射流相互裹??卷混合，含气矿浆经喉管后由伞形分散器斜射至浮选槽，矿化气泡在浮选槽中上??升形成泡沫层，被刮板刮出形成精矿；剩余矿浆一部分经循环泵返回，另一部分??进入下一浮选槽，高灰矿物从尾矿箱排出。??上个世纪５０年代，国外兴起对无机械搅拌式浮选机的研究，先后研制出埃尔??莫尔型、达夫可勒型、普浮罗型浮选机［２６￣２８］，采用矿浆加压，空气由进气管强行??压入
１．３．３浮选柱的研究进展??浮选柱是一种典型的充气式浮选机，利用逆流原理实现气泡矿化，对微细粒??矿物分选效果较好，其结构如图１－３所示。??０?＾冲洗水??ｍｍ斤??搏选入料＾疏水??产品??气泡发生器??末水广品?ｙ??图１－３浮选柱结构示意图??Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｆｌｏｔａｔｉｏｎ?ｃｏｌｕｍｎ??如图１－２所示，浮选柱一般为圆柱体，上部设有矿浆分配器，浮选入料由矿??浆分配器均匀分配至柱体内，矿物颗粒缓缓下降，浮选柱底部设有气泡发生器，??产生的气泡在上升过程中，与下降的矿物颗粒碰撞，完成矿化，矿化气泡形成溢??流从溢流槽排出，尾矿沉降为底流，从底流口排出。由于浮选柱的高度远高于其??他浮选设备，所以气泡与颗粒碰撞的几率大，矿化效果好。??由于浮选柱在处理微细粒矿物具有较高的分选效果，国内外学者对浮选柱做??了大量的研究。上个世纪６０年代，Ｐｉｅｒｒｅ?Ｂｕｔｉｎ申请了具有现代意义的带泡沫冲??洗装置的浮选柱专利［３７］
【参考文献】：
期刊论文
[1]射流-搅拌耦合式煤泥浮选装置的能量转化研究[J]. 王海楠,朱金波,费之奎,朱宏政,周伟,王超,韩有理. 选煤技术. 2018(05)
[2]煤炭革命新理念与煤炭科技发展构想[J]. 谢和平,王金华,王国法,任怀伟,刘见中,葛世荣,周宏伟,吴刚,任世华. 煤炭学报. 2018(05)
[3]机械搅拌式浮选装置中气泡粒径分布规律[J]. 朱宏政,王海艳,王海楠,朱金波,宋少先,闵凡飞,周争艳,王响响. 煤炭学报. 2018(04)
[4]再论煤炭的科学开采[J]. 钱鸣高,许家林,王家臣. 煤炭学报. 2018(01)
[5]喷射-搅拌耦合式浮选装置吸气机理研究[J]. 费之奎,朱金波,朱宏政,周伟,白雪杰,韩有理,王海楠. 煤炭学报. 2017(S2)
[6]颗粒粒度对三产品重介质旋流器分选效果的影响研究[J]. 左峰. 煤炭加工与综合利用. 2017(07)
[7]微细粒浮选的微观湍流强化[J]. 曹亦俊,闫小康,王利军,王爱. 矿产保护与利用. 2017(02)
[8]重介质旋流器选煤技术的热点问题[J]. 赵树彦. 煤炭加工与综合利用. 2017(03)
[9]煤炭精准开采科学构想[J]. 袁亮. 煤炭学报. 2017(01)
[10]煤泥浮选设备研究现状及进展[J]. 白雪杰,朱金波. 煤炭加工与综合利用. 2017(01)
博士论文
[1]煤泥浮选过程中颗粒与气泡碰撞、吸附规律研究[D]. 张世杰.中国矿业大学(北京) 2015
本文编号：3613791
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