新型干法分选基础研究

我国2/3以上的煤炭资源分布在缺水地区，部分变质程度低的煤种遇水易泥化，难以采用现行的湿法选煤方法。本项目将综合运用矿物加工学、流体力学、非线性动力学和界面化学等多学科基础理论，采用实验研究、理论分析和数值模拟等多种方法，针对新型干法分选工业化面临的关键技术问题，开展基于连续分选的床层密度时空稳定机制和复杂体系下多尺度颗粒运动行为及规律研究，以复杂体系下的分选过程动力学为核心构建新型流态化分选方法的理论体系，为新型干法分选设备的工业化提供理论和技术支撑。

本项目针对新型干法分选工业化面临的关键技术问题，开展了基于连续分选的床层密度时空稳定机制和复杂体系下多尺度颗粒运动行为及规律研究，主要研究结果如下：.1.建立了新型连续性干法分选试验系统，研究了气体分布器滤布层数对流化及分选的影响，结合分选效果确定了合理的滤布层数；.2.研究了加重质水分对流化及分选的影响，0.3～0.125mm、0.3～0mm、0.125～0mm三种粒级的加重质正常分选的临界水分分别为0.55%、0.50%、0.33%；.3.考察了粉煤粒度和含量对流化和分选特性的影响，粉煤含量小于7%时，50-25mm煤炭分选效果较好，可能偏差小于0.05；粉煤含量>15%时，可能偏差大于0.10 ；.4.在振动频率16Hz时，连续性分选25-13mm粒级难选煤的可能偏差为0.08g/cm3；.5.根据两相流理论，引入尾涡体积分数和尾涡重力建立了流化床中气泡生成模型；.6.进行了粘附加重质自由跌落和振动脱介试验，以加重质粘附量为指标，将自由跌落次数与振动脱介效果相关联，从而可通过单颗粒的跌落试验来预测实际粒群的脱介过程，为干法重介质分选的脱介过程研究提供了一种新思路；.7.建立了流态化干法分选与干燥一体化试验装置，对表面水为0～3.5%的五图褐煤进行了分选与干燥研究，掌握了表面水、风温、风量、干燥时间等因素对床层密度稳定性的影响规律，结果表明：风温为85℃、分选时间1 min、表面水含量小于2.0%时，50-25mm煤炭分选Ep值均小于0.06 g/cm3；.8.以粘附的加重质为研究对象，分别建立了热量平衡方程和质量平衡方程，试验研究了粘附在潮湿煤炭的加重质量随干燥时间和干燥温度的变化规律。. 本项目已获发明专利1项，省部级奖励1项；发表论文17篇，其中已发表论文14篇，SCI收录1篇，EI收录7篇，录用3篇（1篇为SCI收录源、1篇为EI收录源）。培养毕业博士研究生3名、硕士研究生22名。完成了计划任务书的各项预期目标。