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随着采煤机械化水平的不断提高,选煤厂的入选原煤中粗煤泥含量增高,煤泥分选成为选煤工艺当中重要的一个环节。传统的粗煤泥处理主要依靠干扰床分选机、螺旋分选机、重介旋流器等分选设备,这些设备解决了粗煤泥处理难的问题。这些设备使选煤厂工艺变得复杂,在处理低密度煤泥时,处理效果差。设计一种粗煤泥浮选设备,能够使粗煤泥不分级入选,直接进入浮选柱进行分选。国内外在粗煤泥不分级入选方面进行了大量的研究。本课题组在干扰床基础上设计的粗煤泥流态化浮选柱能够有效的实现粗煤泥不分级入选,直接进入浮选柱进行浮选。本文是在课题组原有粗煤泥流态化浮选柱基础上进行改进,在水气混合扩散口加格栅板,水气混合经过格栅板后流速增大,增加了气泡流在浮选柱中的向上的合力,并对下沉的颗粒起阻挡作用,延缓了粗颗粒沉降至底流的时间,在格栅板上方形成颗粒聚集的高浓度区,颗粒与气泡在这一区域激烈碰撞,实现了大颗粒的有效分选。本文以屯兰选煤厂粗煤泥为研究对象,通过调节充气量、顶水量、矿浆浓度和入料管高度等参数,探究水气混合扩散管口不添加格栅板、添加开孔率相同的方孔格栅板和圆孔格栅板不同情况下粗煤泥的分选规律。试验结果表明:水气混合扩散管口不加格栅板,充气量为236L/(m~2×min),顶水量为1364L/(m~2×min),矿浆浓度为250g/L,入料管高度为977mm时,精煤产率62.24%,精煤灰分12.81%,尾煤灰分50.87%;水气混合扩散管口加方孔格栅板,充气量为236L/(m~2×min),顶水量为1364L/(m~2×min),矿浆浓度为250g/L,入料管高度为977mm时,精煤产率75.28%,精煤灰分13.19%,尾煤灰分67.63%;添加圆孔格栅板,充气量为236L/(m~2×min),顶水量为1364L/(m~2×min),矿浆浓度为250g/L,入料管高度为977mm时,精煤产率77.14%,精煤灰分14.02%,尾煤灰分68.93%。对比发现,流态化浮选柱扩散管口添加方孔格栅板的粗煤泥分选精煤产率比不添加格栅板的精煤产率提高了24.41%,添加圆孔格栅板的精煤产率比不添加格栅板的精煤产率提高了27.27%,添加圆孔格栅板更有利于粗煤泥的分选。运用Design-Expert 8.0软件,设计了四因素三水平的影响面试验,对充气量、顶水量、矿浆浓度和入料管高度等参数进行方差分析和优化。通过分析得出结论:充气量为256.08L/(m~2×min),顶水量为1364L/(m~2×min),矿浆浓度为247.38g/L,入料管高度为967.38mm时,精煤产率的最优值为77.81%;充气量为256.14L/(m~2×min),顶水量为1364L/(m~2×min),矿浆浓度为247.89g/L,入料管高度为967.38mm时,精煤灰分的最优值为13.54%;气量为255.76L/(m~2×min),顶水量为1363.99L/(m~2×min),矿浆浓度为247.72g/L,入料管高度为967.56mm时,尾煤灰分的最优值为73.23%。分析充气量、顶水量、矿浆浓度和入料管高度对精煤产率、精煤灰分和尾煤灰分的影响,通过影响面的显示,得到参数对粗煤泥分选效果的影响力大小依次是:B顶水量>A充气量>C矿浆浓度>D入料管高度。