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1、论文举例例1重介质分选旋流器的研究现状和发展例2干法选煤技术与发展现状例3跳汰选煤理论及设备综述例4论烃类油作为煤炭捕收剂的作用机理例5简述物理作用改变浮选体系各项性质的主要途径例1重介质分选旋流器的研究现状和发展重介质选煤是指采用于密度介于煤和矸石之间的悬浮液作为分选介质完成煤炭分选的重选 方法。由于它具有分选效率高、分选精度高、密度调节范围宽、适应性强、分选粒度范围广、 生产过程容易实现自动化等特点,而得到广泛应用我国1956年开始研究重介质选煤，1959年第 一座重介质选煤车间开始投产,使用了斜轮分选机和双锥型分选。1966年采用了少500mm重介旋 流器。到1986年，重介质选煤厂总设
2、计能力为23%。重介质旋流器是一种结构简单，无运动部件和分选效率高的选煤设备。根据其机体和结构形 状的不同，可分为圆锥形和圆筒形两产品重介旋流器，双圆筒串联型，圆筒形与圆锥型串联三产 品重介质旋流器。两产品重介质旋流器：按其原料煤的给入方式可分为有压（切线）给煤方式和无压（中心） 给煤方式。两产品重介质旋流器有（P 500、（p 600mm、（p 700mm重介质旋流器、DBZ型重介质旋流 器、TXZ型重介质旋流器、倒立型重介质旋流器、DWP型重介质旋流器等、英国近年来研制了一 种筒形重介质旋流器，主要用来分选大颗粒煤，直径1.2,全长3m。分选粒度范围是1000.5mm, 处理能力为250t
3、/h。三产品重介质旋流器：它是近年来研制出的一种新型的选煤设备，它是由两台两产品旋流器 串联而成的。可以是两个圆锥重介质旋流器串联，也可以是两台圆筒型重介质旋流器串联，也可 是一台圆筒和一台圆锥重介质旋流器串联，其中圆筒型重介质旋流器又分无压和有压两种。因此, 三产品重介质旋流器有多种不同的组合形式。三产品重介质旋流器的优点是用一种悬浮液形成两 个分选密度，省掉一个悬浮液循环系统和再选物料运输系统，但是由于第二段悬浮液入料由第一 段旋流器浓缩而来，因此二段分选密度因测量较为困难，密度调节主要靠调节一段入料悬浮液密 度和二段旋流器底流口大小。是两段分选密度相互关联密度差值不允许太大。无压给料三产
4、品重介质旋流器的分选原理、给料方式、安装角度、每段旋流器的结构等均 与传统的三产品重介质旋流器不同。其入料与悬浮液分开，独立地自一段旋流器的中心给入， 安装角度为3 0，两段旋流器均为圆筒型，矸石自第二段旋流器的切向底流口排出。其结构示 意见图它的工艺优点是：分选精度高，二段分选密度在线可调，精煤损失小，脱介系统简化。研究现状：重介质旋流器的研究正向着设备的大型化进行，现在研究出现了 1.2m的三产品 重介质无压旋流器，对设备的放大必然涉及到很多参数的改变，现在重介质的分选是选煤工艺的 一大热点，今后的研究一定会使设备更加完善和先进。从现场使用情况来看，有如下几点需要说明：1、无压给料与用泵给
5、料相比对入选原煤的破碎作用小，而与定压箱给料相比又可降低厂房 高度，减少基建投资。2、无压给料可以提高入选原煤的粒度上限，不象用泵给料入料粒度受泵叶轮流道的限制。3、无压给料由于物料与悬浮液分开给入，二者存在速度差，对细粒级物料的分选效果不及 有压给料好。4、有压给料对设备与管道的磨损均大于无压给料。5、无压给料由于物料与悬浮液分开给入，更便于控制液固比，并且液固比调整范围宽。例2干法选煤技术与发展现状干法选煤是一种新型煤炭选煤加工技术，在褐煤排石干方面有着较广泛的应用。干法选煤主要 是利用煤与歼石的物理性质差别进行分选。物理性质包括密度、粒度、形状、光泽度、导磁性、 导电性、辐射性、摩擦系数
6、等。干法选煤方法有风选、拣选、摩擦选、磁选、电选、X-射线选、 微波选、空气重介质流化床选煤等，其中在工业生产上应用的有风力选煤（风力摇床、风力跳 汰）和空气重介质流化床选煤。风力选煤虽然具有适合于缺水地区的煤炭分选。具有无煤泥水处理系统、操作费用低、投资 省等优点，但由于存在入料煤粒度窄，分选粒度下限高，选煤效率低，工作风量大，粉尘污染 严重等缺点，因此，其应用范围越来越小。空气重介质流化床干法选煤方法以空气和加重质（磁铁矿粉或其它物质）作为分选介质， 与湿法分选方法相比，空气重介质流化床干法选煤方法的优势在于：分选介质的密度与分选密 度基本一致，类似于湿法重介质选煤以液固悬浮液作为分选介质
7、。空气重介质流化床不仅具有似 流体性质，而且密度均匀稳定，当入选物料密度大于流化床的密度时，物料就下沉；反之，则 上浮，物料按密度分层。空气重介质流化床干法选煤技术具有如下显著特点：1）分选精度高。空气重介质流化床干法选煤技术是一项高效的干法分选方法，可以有效地 分选506 mm粒级煤炭，可能偏差Ep值可达0.05，这与目前湿法分选中最好的重介质选煤相 当。2）投资省。由于系统简单，省去了复杂而耗资很大的煤泥水处理系统，因而工程投资和生 产费用都低于湿法分选。3) 环境污染小。由于空气重介质流化床分选机内为负压，再加上合理的除尘系统，故粉尘 污染极小，排放空气含尘量低于环保要求分选机运行平稳，
8、噪声小。4) 分选密度调节范围宽。在高密度和较高密度分选时，采用磁铁矿粉及煤粉混合加重质， 可获得稳定的流化床，它的最高密度可达2 . 2 g/ cm3 ;在低密度和较低密度分选时，采用磁 珠和煤粉混合加重质，也可获得稳定的流化床，最低密度可降至1 3 g/ cm3 .因此，该选煤 方法能满足不同煤质、不同产品质量要求，既可用于高密度分选排除矸石，也可用于低密度分选 并获得优质精煤中国矿业大学为实现全粒级(3 0 00 mm)煤炭干法分选，正在进行进一步的研究开发工 作，并取得了可喜的进展：(1) 50 mm大块煤深床型空气重介质流化床选煤技术；(3) 1 mm微粉煤摩擦电选技术；(4) 三产
9、品双密度层空气重介质流化床选煤技术。在以上的研究和实践中中国矿业大学始终走在世界的前列，为干法选煤的发展作出了杰出的 贝献。例3跳汰选煤理论及设备综述跳汰选矿的发展，已有一百多年的历史。随科技的发展，新技术、新工艺在跳汰选矿上的应 用和测试，对跳汰水流运动性能、松散度、颗粒的运动等有了直观的认识，使跳汰理论和工艺设 备有了长足的发展。一、跳汰选煤理论跳汰理论总体可以分为两大类，即水动力学理论和粒群一统计理论。水动力学理论是从分析 单个颗粒在跳汰机中的运动规律来研究分层过程。也是不同粒度和密度的矿粒在脉动水流运动 中，在各种力的作用下，矿粒产生不同的速度和加速度，因而使床层中矿粒按密度分层。水动
10、力 学理论形成了四种假说，即矿粒按自由沉降末速分层假说、矿粒按干扰沉降末速分层假说、吸啜 分层假说、初加速度分层假说。四种假说都是以单个颗粒在床层中的运动规律来分析整个跳汰过 程的，忽视了床层性质对分层的影响，前两种分层假说把实际情况过分简单化了，实际意义不大。 假说指出了下降水流的补充分选作用及物粒密度、阻力加速度方面的粒度和形状的影响，对生产 有一定指导意义，但都有片面性。直到上世纪中期苏联维诺格拉道夫用微机分方程式概括了各种 动力学假说，才使跳汰理论前进了一大步。粒群一统计理论是用统计学的方法描述粒度在非稳定流中的运动规律，提出了三种理论模 型：悬浮模型、能量模型和概率一统计模型，这三种
11、理论模型从不同角度揭示跳汰机中物料分层 情况，但都没能给出计算工艺结果，特别是预算结果的数学工具及其系数关系，都有自己的局限 性，并且都力图找到一条描述跳汰过程的物理和数学的正确途径。跳汰理论还有苏联维尔霍夫斯基提出的扇形分层假说等压强同层位分层机理等也受到人们 的重视。至今为止，跳汰理论仍未能找到一条能把各种理论统一起来的途径，最终解决跳汰机的 结构设计和正确地选择主要工艺参数及水动力学参数等问题。二、跳汰设备跳汰机根据所用介质的不同，可分为水力跳汰机和风力跳汰机；按床层脉动来分有机械脉动 和空气脉动两种，现在应用最广泛的是水力、空气脉动跳汰机，其次是水力动筛跳汰机。空气脉 动跳汰机可分为筛
12、侧空气室和筛下空气室跳汰机两种。筛侧空气室跳汰机因空气室设在一侧，如 增大跳汰面积将造成沿跳汰室宽度各点受力不均、波高不等，影响分选效果。而筛下空气室跳汰 机可克服筛侧跳汰机的不足，在占地面积相同的情况下，处理量提高，分选精度好。而动筛跳汰 机不用风，用水量小，设备结构紧凑、工艺简单，基建投资少，但分选精度不如空气脉动跳汰机。在跳汰设备构造中，发展较快、自动化程度日益提高的是风阀和排料装置。跳汰机风阀由最 初的滑动风阀，发展到旋转风阀及目前自动化高、应用广的电控风阀。跳汰机排料装置也由最初 的溢流堰、垂直闸门，逐步发展到扇形闸门、浮标闸门，象鼻管等排料装置，并采用电控自动 控制模块、使跳汰机对
13、原煤的适应性、分选粒度、自动化、大型化程度均得到较大提高。例4论烃类油作为煤炭捕收剂的作用机理捕收剂按其在水中的解离程度分成两大类：非离子型捕收剂和离子型捕收剂。烃类油作为非 离子型捕收剂，主要用于分选非极性矿物，如煤、石墨等。1、烃类油特性（1）分子结构对称，无永久偶极，分子内部的原子以共价键结合，电子共有，而且不能转 移到其他原子上。（2）化学活性差，在水中不解离成离子、溶解度小，疏水性强，对呈分子键的、天然疏水 性强的矿物表面具有良好的吸附性能。（3）矿物表面疏水性越好，在其表面的吸附量越多；吸附时，与矿物表面不发生化学反应， 只能以物理吸附的形式固着到矿物的表面。（4）由于只能以物理吸
14、附的形式吸附到矿物表面上，烃类油只能作为天然可浮性较好的矿 物的捕收剂。（5）因其难溶于水，实际上是以油滴形式存在于水中，故其用量较大。2、烃类油与矿物表面作用机理烃类油能否吸附到矿物表面并起作用，主要取决于它们与水和矿物表面作用力的大小。（1）烃类油与水之间的作用烃类油的主要成分为脂肪烃、环烷烃和芳香烃，其分子都是由碳和氢原子组成，原子之间以 非极性的碳一碳键和弱极性的碳一氢键结合，属于非极性分子。分子之间由色散力聚集在一起。 而水分子是强极性分子，水分子与非极性烃油分子之间的作用力为诱导力和色散力，并以色散力 为主。水分子由于是强偶极子，有极强的定向力、诱导力，并且以定向力为主，加上水分子
15、之间 的氢键缔合作用，水分子本身之间的吸引力比油水之间作用力大，所以，油不溶于水，有很好的 疏水性，非极性烃类油在水中只能以油滴状态存在。（2）烃类油与矿物之间的作用矿物表面有极性和非极性之分。当矿物表面属于非极性表面时，O固油O固水，矿物表面对 油分子吸引力大于对水分子的吸引力，油滴有为附到矿物的表面。如果矿物表面与油分子之间的 作用力大于油分子本身之间的作用力，油滴可在矿物表面展开。反之，油分子只能以油滴的形式 吸附在矿物表面，不能展开。当矿物表面是极性表面时，O固油O固水，矿物表面对油分子吸引 力小于对水分子的吸引力，矿物表面覆盖了一层水分子，并形成水化膜，油分子不能在矿物表面 吸附，仍
16、以油滴状态留在水中。非极性烃类油对这种表面没有捕收作用。在煤泥分选过程中，大部分煤粒表面是非极性的，因此，煤粒与油分子之间的表面张力O煤 油小于煤粒与水分子之间的表面张力o煤水,此时油滴可在煤粒表面展开，形成疏水的油膜，进 一步提高了煤粒的疏水性。而矸石绝大部分表面是极性表面，有很强的亲水性，o矸油远大于o 矸水，矸石表面被水分子覆盖，形成水化膜。非极性烃类油不能在矸石表面吸附，或仅能吸附极 少量的烃类油到局部疏水部位，基本上不能提高矸石的疏水性。从而扩大了煤粒与矸石表面润湿 性的差别，促使分选顺利进行。例5简述物理作用改变浮选体系各项性质的主要途径一、改变矿物性质的物理作用矿物的性质在选矿厂浮选前准备作业时，在矿石本身细分散过程中，都可能发生了
