作为典型的煤基固废,气化灰渣是煤化工产业的排放物,而过高的惰性残炭量限制其综合利用进程,因此需要进行废渣脱炭处理。摩擦电选技术作为一种高效分离细微颗粒物方法,其在气化灰渣分离应用中因具有鲜明的技术优势而获得广泛地关注。在电选法,较高的颗粒荷电量是颗粒分选的前提及必要条件。对于传统的荷电器,因气化灰渣颗粒较小,摩擦器内摩擦棒位置固定,导致棒与颗粒碰撞接触时间较短而无法实现气化灰渣颗粒高效荷电,这将极大地影响气化灰渣分选效率,难以满足工程应用要求。因此,本文提出了一种由多个金属铜球组成的摩擦荷电器,使颗粒与铜球流态化运动,达到多次反复的接触碰撞荷电,以提高气化灰渣颗粒电荷量,为高效电选分离奠定基础。通过双重虚拟网格法计算空隙率和API加载颗粒接触模型,本文对荷电室内金属铜球运动和气化灰渣颗粒的碰撞荷电过程进行了CFD-DEM耦合模拟研究。随着进口风速的增大,金属铜球呈现底部静止、分层及周期性上下浮动、顶部平稳三种状态;炭颗粒荷质比随进口风速的增大呈先增大后减小变化,灰颗粒获得的总转移荷电量随进口风速的增大不断增加;20 m/s时,所测得的气化灰渣转移电荷量最大,颗粒荷质比为-0.219μC/g。同时铜球运动的高速动态实验和荷电的气化灰渣颗粒法拉第杯测量实验均与模拟值有较好对应关系与变化趋势,耦合模拟方法有较高准确性,充电系数的实验值范围应取（4.62-5.08）×10-4。床层高度的升高使炭灰颗粒获得电荷量均呈增长率不断减小的上升变化,金属铜球数量为30个时,炭颗粒荷质比最大,为0.228μC/g。在颗粒数量相同条件下,颗粒粒径的增大使得气化灰渣炭灰颗粒获得的总荷电量均有所增加,而荷质比呈下降趋势;颗粒粒径74-148μm变化所带来的转移电荷量变化远小于质量变化的影响。随颗粒给料量增加,未荷电颗粒占比的减小,炭颗粒荷质比持续增加,给料量30000时,炭颗粒荷质比最大,为0.182μC/g;而当给料量继续增大时,荷质比受质量变化影响增大,呈下降趋势。气化灰渣颗粒电选分离实验表明,相较无荷电器工况下,采用多金属铜球荷电器对气化灰渣分离有积极作用,获得的负极板产物烧失量约增加14.61%;随着实验风速的增加,负极板产物烧失量和炭回收效率呈先增大后减小变化,正极板产物烧失量不断减小,脱炭效率不断增加,20 m/s时,系统对炭组分回收率最大,可达74.05%;随实验电压的增加,系统脱炭效率和炭回收效率均呈增长变化,气化灰渣分离效率逐渐提高。这也将对气化灰渣电选分离工业应用提供参考。论文有图38幅,表5个,参考文献100篇。