面对节约能源、提高效益、保护环境等诸多方面需要,合理有效的解决煤泥混合浮选的问题成为选煤厂的重中之重。由于在重选和浮选之间存在一个有效分选粒度的缺口,即重选随着粒度的减小,分选效率下降,而浮选则随着粒度的增大,分选效率逐步降低,粒度处于重选和浮选有效分选范围交界附近的粗煤泥分选效率最低。因此,发展选煤工艺技术和提高选煤厂经济效益的关键在于粗煤泥能否有效分选。本课题组通过前期研究,证实扩展煤浮选粒度上限至1mm的技术目标是可以实现的,针对粗颗粒与细颗粒浮选所需的流体力学条件不同,设计了一种集细粒常规浮选和粗粒流态化浮选于一体的宽粒级煤泥浮选机。论文对浮选机内部流场进行了数值模拟,通过分析浮选机内流体速度场和湍流强度分布规律,验证了该结构浮选机可为粗粒和细粒矿物浮选提供各自所需的流体力学环境。采用组建的实验室宽粒级煤泥浮选试验系统对屯兰选煤厂0-1mm宽粒级煤泥进行了浮选试验。结果表明,该浮选机在对0～1mm宽粒级煤泥浮选时,浮选尾煤灰分可达55%以上,0.125～1mmn粒级精煤数量效率和可燃体回收率可达91.05%和84.81%,由此证明该宽粒级煤泥浮选机可对1mm以下宽粒级煤泥实现有效分选。随后,对浮选机结构进行了调整,将浮选机内筒下部低位循环的循环孔个数由六个改为三个、尾矿排出口由底部中心改在侧面,并对新结构浮选机内部流场进行数值模拟,结果表明,改变结构后的浮选机同样可为粗粒和细粒矿物浮选提供各自所需的流体力学环境。同时由浮选试验结果也表明,浮选机尾矿排出口位置改在浮选机侧面后,尾煤灰分可达63%以上,0.125～1mm粒级精煤数量效率和可燃体回收率分别为92.95%和91.51%,各项数据表明浮选效果较好,而改变循环孔数量对浮选效果影响较小,主要是促进了细颗粒矿物的浮选。