近年来,原煤中的高灰细泥含量越来越高,难选和极难选煤泥比例日益增大,对这部分细粒难浮煤泥的处理意义重大,而浮选柱是一种结构简单、节能高效的浮选设备,对细粒和微细粒矿物分选效果良好,有着广泛的应用。本文在课题组长期研究的基础上,设计新型射流浮选柱及实验系统。该系统可以实现原煤预先矿化和中煤循环再选,提高精煤产率,并可以通过对循环量和入料量的调节而改变循环倍率,达到最佳的分选效果,采用带有腔室的射流气泡发生器充气,通过数值模拟和气含率测定实验以及动力煤煤泥的分选实验对其性能做出初步判断。采用计算流体力学软件ANSYS FLUENT对浮选柱内部气液两相的速度分布、湍流强度以及不同参数下的气液两相体积分数进行了数值模拟。模拟结果表明气液两相混合流体由下导管给入后一部分向上运动,一部分向下运动。在下导管出口附近以及浮选柱底部湍流强度较大,有利于气泡和矿物颗粒碰撞黏附,形成矿化气泡,而浮选柱泡沫层速度以及湍流强度较小,可以形成稳定的泡沫层,浮选柱总体湍流强度大约在4%~10%之间。采用压差法对其在不同循环量、进气量、入料量以及仲辛醇用量条件下的气含率进行了测定,分析了各个因素对气含率的影响规律。实验结果表明:气含率随循环量的增大而增大,但是在进气量较小时气含率随着循环量的增大先增大后减小;气含率随着进气量的增大先增大,达到一定值后由于进气量变多,大气泡较多,空化现象减弱,气含率将不再上升;气含率随着仲辛醇量的增大而增大;气含率随着给料量的增加先增大后减小。将实验结果与数值模拟结果做了对比,发现两者具有较高的拟合度,最大差值在10%左右,由于模拟时未考虑气泡的破碎和兼并,所以可以认为实验结果具有较高的可信度。使用机械搅拌式浮选机对泰安矿羊路河选煤厂的煤泥进行了分步释放浮选实验,采用一次一因素试验方法寻找了新型射流浮选柱在分选羊路河选煤厂煤泥时各操作因素的最佳值,并在各因素最佳的条件下采用两个不同的流程对羊路河选煤厂煤泥进行了浮选实验,对浮选机和浮选柱的分选结果做出了对比。实验结果表明:新型射流浮选柱分选羊路河选煤厂煤泥时各操作因素的最佳值为:入料量0.7m~3/h、进气量1.1m~3/h、循环量0.714m~3/h、仲辛醇用量100g/t。由浮选机和浮选柱实验结果对比可以看出,在精煤灰分相同时新型射流浮选柱浮选精煤产率明显高于常规机械搅拌式浮选机,最多可使产率提高12%。所以该浮选柱性能良好,可以有效地对细粒高灰煤泥进行分选。