随着采煤机械化程度的不断提高以及优质煤炭的逐渐减少,出现了大量的高灰细粒煤泥,煤泥处理是选煤厂存在的一个关键性难题,浮选是高灰细粒煤泥分离最有效的方法之一。高灰细粒煤泥中主要含有黏土类脉石矿物,在浮选分离时细粒级黏土类矿物容易随泡沫带进入浮选精煤中,导致精煤质量变差。如何实现煤泥有效的浮选分离是浮选过程中一个难点。论文以贵州某选煤厂的高灰低硫煤泥为研究对象,其灰分、硫分分别为39.75%、2.51%,主要的黏土矿物为高岭石。通过浮选试验确定了0.5～0.25 mm、0.25～0.074 mm、-0.074 mm三个粒级的最佳矿浆浓度、捕收剂用量、起泡剂用量、调浆转数、工艺流程等浮选条件,并与-0.5 mm全粒级浮选进行对比。试验结果表明:在不同粒级的最佳浮选条件下,分粒级的精煤产率高于全粒级,灰分低于全粒级;分粒级的尾煤产率低于全粒级,灰分高于全粒级。对于-0.074 mm粒级的微细粒难选煤泥通过添加调整剂六偏磷酸钠,减少精选次数,进一步提升其浮选指标。通过接触角、润湿热研究不同粒级煤泥的分级浮选机理,并进行了浮选动力学试验研究。试验结果表明:粒度对细粒煤泥的浮选性能有显著的影响,中间粒级0.25～0.074 mm粒级疏水性最好,其次是0.5～0.25 mm粒级,再次是-0.5 mm粒级,最后是-0.074 mm粒级。使用Origin软件将六种动力学模型拟合煤泥浮选动力学试验的数据,分析各粒级的最大可燃体回收率r∞,浮选速率常数（k）和相关系数（R~2）。结果表明,可浮性矩形分布的一阶动力学模型能更好的描述各粒级煤泥浮选。使用接触角、扫描电镜、沉降及浊度测试、Zeta电位、XPS等进一步研究浮选药剂与煤、高岭石的作用机理。试验结果表明:当加入1500 g/t六偏磷酸钠（SHMP）时,煤的接触角降低了3.67°,高岭石的接触角降低了6.72°;浊度图的变化趋于平缓,沉降试验的高度差也减弱;煤的Zeta电位与高岭石的Zeta电位相近,煤与高岭石的静电斥力最大;同时也减弱了煤和高岭石对煤油的吸附,而高岭石表面C-C/C-H含量的降幅大于纯煤表面C-C/C-H含量。因此,加入SHMP可以有效去除煤泥表面的高岭石。本文系统的研究高灰煤泥分级浮选的浮选条件以及浮选工艺,揭示了各粒级的分级浮选机理及浮选动力学,阐明了浮选药剂与矿物的作用机理研究,进一步解释六偏磷酸纳对煤泥浮选强化效果及机理,具有显著的理论意义和实践价值。