本文结合现有煤泥浮选设备的优点,引入了水轮机的工作原理,提出了一种新型自吸气浮选预处理装置,并对该装置进行了理论分析、参数优化和试验测试。自吸气浮选预处理试验装置的设计原则是保证充足的吸气量,保证恒定的转速和稳定的流场,其工作原理是将矿浆通过矿浆泵引入管道,在喷嘴处高速喷射冲击到叶轮叶片上,叶轮受迫高速转动,并将矿浆甩出,叶轮体内形成局部负压状态,在压差作用下,外界空气通过顶端的吸气口进入装置内部,并通过叶轮的搅拌作用与矿浆充分混合,形成气液固三相流,从装置下端的排料口排出,实现浮选矿浆的预处理。理论分析部分,对自吸气浮选预处理装置的总体参数和射流冲击、负压吸气两个阶段进行了理论分析,针对喷嘴射流运动、水流冲击叶轮的力矩,水流进出叶轮体的速度以及吸气量进行了具体的分析计算;试验测试阶段,搭建模型、选取部件及配件,制定试验,对喷嘴直径和叶轮叶片个数进行了参数优化,并探究了入料流量、入料压力、叶轮转速和吸气口吸气量之间的关系,最后进行了气泡测试试验和煤泥分选试验。结果表明:(1)叶轮叶片个数为8个,喷嘴直径为5mm时,叶轮转速和吸气口吸气量的效果能达到最好,且叶轮转速和吸气量之间存在明显的正相关关系。(2)调整变频器频率可直接改变叶轮的转速,随着叶轮转速的上升,入料流量和入料压强以及叶轮转速和吸气量都稳步上升,变频器频率为40Hz时,入料流量为0.56m3/h,入料压强为0.18MPa,叶轮转速为544.3r/min,吸气口吸气量为3.5L/min,接着提升变频器频率,各项指标无明显变化;(3)自吸气浮选预处理装置能够产生足够量的微小气泡,符合正态分布,大于1mm的气泡占比极小,大大提高了气泡群的稳定性,适合应用于浮选预处理工作;经叶轮切割后,气泡平均直径最小可低至0.5161mm,且0.5mm左右的气泡所占比例突破0.4,小气泡所占比例增加,叶轮的切割作用效果显著;足够的冲击动能有助于形成微小的气泡,而稳定的流场可以抑制气泡的兼并。(4)煤泥分选试验中,经过浮选预处理装置,可将精煤产率最高提升4.8%,在低频率条件下精煤产率较低,而随着工作频率的升高,精煤产率也升高,50Hz和40Hz工作频率下的精煤产率差别不大。浮选预处理装置对精煤灰分并无明显的影响。