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我国煤炭资源储量丰富且煤种齐全,但煤种的分布比例差异很大,优质的炼焦煤资源相对缺乏。由于处理工艺的落后,灰分、硫分偏高而热值较低的炼焦中煤在现阶段大部分作为燃料煤用于发电,这势必造成稀缺炼焦煤的极大浪费。炼焦中煤中矿物质的赋存状态决定了实现煤和矿物质的解离是实现中煤再选的前提。若能通过微波预处理改变煤样的机械力学性质从而提高其磨矿效率和强化浮选效果,回收其中的低灰精煤,实现炼焦中煤资源的二次开发利用,具有重要的经济效益和环境效益。论文首先对淮北某选煤厂重介选中煤的工艺矿物学特性做了详细的研究。炼焦中煤灰分28.41%,属于低灰中煤,具有较高的回收价值;矿物质组成以粘土类矿物高岭石为主,并有石英、伊利石、方解石及黄铁矿等矿物质,其中黄铁矿具有优良的微波吸收能力;矿物质的嵌布以分散状分布为主,煤和矿物质紧密连生,矿物质嵌布粒度细。研究了微波预处理在挤压破碎条件下对炼焦中煤破碎性质的影响。经过不同时间微波预处理煤样的破碎产物具有近似的粒度分布和密度组成,煤样的破碎特性并没有因微波预处理而改善;密度分析结果表明,将煤样破碎至-0.5mm并不能达到理想的解离。探究了影响磨矿细度的因素。在相同磨矿时间条件下,采用“破碎-预处理-磨矿”工艺磨矿产物的磨矿细度要优于“预处理-破碎-磨矿”工艺。通过全因素试验研究了微波预处理时间(τ)、给矿量(Q)和磨矿时间(t)对磨矿细度的影响,研究结果表明,微波预处理可以显著的促进煤样的细磨,煤样的磨矿速率得到大幅度的提高;各影响因素之间对磨矿细度的交互作用明显,其关系模型为:初步分析了微波预处理提高煤样可磨性的机理,微波选择性加热的特点使不同矿物质的交界面产生微米级裂缝,裂缝的产生是煤样可磨性提高的主要原因,促进了煤样的细磨及矿物质的解离。微波的加热作用显著降低了煤样的水分含量,在一定程度上也提高了煤样的可磨性。研究了微波预处理对炼焦中煤浮选的影响。微波预处理在一定程度上改变了煤样的表面性质;浮选试验结果表明,微波预处理强化了煤泥的浮选,精煤产率随预处理时间的增长而有一定程度的提高。微波预处理促进中煤的细磨和对煤样表面改性都改善了炼焦中煤的再选效率,相比于未处理煤样,经3分钟预处理煤样的精煤产率提高了66.49%。综上所述,微波预处理可以显著提高炼焦中煤的磨矿效率并且强化后续的浮选过程,降低了磨矿能耗,提高了浮选精煤的产率,基本实现了本课题的研究目的,为炼焦中煤的再选提供了一种切实有效的预处理技术。