态的能量最低

,当系统中各组元之间的约束较弱时,系统可自发的从非稳态向稳态转移;当组

员之间的约束较强时

,系统只有在外力作用下才能实现从非稳态向稳态转移。对于跳汰层系

统

,在未按密度分层时,床层的重力势能较高,在脉动水流的作用下,床层的重力势能减少,直至

最低

,最终床层将按密度分层。能量模型只是对分层前和分层后的两个状态点的状态进行分

析

,不能反映分层的过程。

　　

(2)跳汰悬浮模型。该模型把床层看作是由物料和介质组成的准均匀重悬浮体,轻、重物料

按准均匀重悬浮体的物理密度进行分层。
　　

2.1.2 动力学观点

　　动力学假说主要有

1867 年奥地利学者雷廷智提出的床层按自由沉降末速分层假

说

,1888 年美国学者门罗改进了末速分层假说,提出了干扰沉降末速分层假说。该假说考虑了

矿粒间的相互作用。

1908—1909 年查兹提出吸附作用分层假说;高登等人 1939 年提出的初加

速度分层假说。
　　

2.1.3 跳汰设备

　　按压缩空气室和跳汰机的相对位置可以将无活塞式跳汰机分为两类

:筛侧空气室跳汰机

和筛下空气室跳汰机。其中我国常用的是筛侧空气室跳汰机

,目前我国生产的筛侧跳汰机主

要由

LTG 型、LTW 型、BM 型和 CTW 型。

　　

2.2 重介质选煤

　　

2.2.1 重介质选煤机理

　　重介质选煤是用密度介于煤与矸石之间的重液和悬浮液作为分选介质的选煤方法。重液
由于价格昂贵

,回收复杂、困难,在工业上没有应用,目前普遍采用磁铁矿粉与水配制的悬浮液

作为选煤的分选介质。重介质选煤具有分选效率高、分选密度调节范围宽、适应性强、分选粒
度宽等优点。主要用于排矸、分选难选和极难选煤。重介质分选的机理是依据物理学上的阿基
米德原理。当颗粒在悬浮液中运动时

,颗粒不仅受到浮力作用外,还受到悬浮液的阻力作用。对

于最初相对于悬浮液作加速运动的颗粒

,最终将以一个末速度在悬浮液中相对于悬浮液静止

运动。一般来说

,重介质选煤是在重介质旋流器中完成的,此时,重力相对惯性离心力可以忽略。

在重介质旋流器重中

,颗粒所受到的离心力为。

　　

2.2.2 重介质选煤设备

　　重介质选煤设备主要有分选大于

6mm 或 13mm 的块煤斜轮重介质分选机和立轮重介质

分选机以及分选末煤的重介质旋流器。其中立轮重介质分选机的类型较多

,国内外应用也比

较广泛。常用的有德国的太司卡型、波兰的

DISA 型等。我国自行设计制造的 JL 型立轮分选

机。重介质旋流器可以分为两类

:一类是以荷兰 D.S.M 重介质旋流器为代表的圆锥形重介质

旋流器

;另一类是以美国 D.W.P 为代表的圆筒形重介质旋流器。

　　

2.3 浮选选煤

　　浮选选煤是利用煤和矿物质的表面物理化学性质的差别及对水呈现不同湿润性

,分选细

粒煤的选煤方法。
　　

2.3.1 浮选机理

　　煤的表面是非极性的

,矿物质表面主要是极性的,因此煤表面显现出极强的疏水性,而矿

物质表面有极强的亲水性。由于矿浆中煤粒和矿物质的不同湿润性

,当煤粒和气泡发生碰撞

时

,气泡易于排开其表面薄且容易破裂的水化膜,使煤粒粘附到气泡的表面;而矿物质颗粒表

面的水化膜很难破裂

,气泡很难把其粘附到气泡上,所以就留在矿浆中。为了提高煤可浮性、扩

大煤与矿物质湿润性的差别、提高浮选效果

,在浮选过程中一般要加入一些药剂,按药剂的作

用可分为捕收剂、起泡剂和调整剂。
　　

2.3.2 浮选设备

　　浮选机按充气方式可以分为机械搅拌式浮选机和非机械搅拌式浮选机。我国选煤厂应用