【摘 要】
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本文以揭示高浓度煤浆成浆机理为目的,围绕超细研磨过程中煤粒表观特性变化、高浓度煤浆中多尺度颗粒空间分布特征和交互作用机制等科学问题,开展了宽粒度分布成浆实验、超细颗粒表观特性表征、多尺度颗粒间相互作用力计算、数学模型推导等研究,主要取得以下成果:（1）细浆和超细浆最佳掺入比例为15%;先将粗粉和超细浆混捏,再加入添加剂,浆体性能最佳,先将超细浆和添加剂混捏,再加入粗粉,浆体性能最差;利用纳米CT对
【基金项目】
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煤化工固废源头减量及清洁高质利用新技术研究。国家重点研发计划,项目编号:2019YFC1905100；
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本文以揭示高浓度煤浆成浆机理为目的,围绕超细研磨过程中煤粒表观特性变化、高浓度煤浆中多尺度颗粒空间分布特征和交互作用机制等科学问题,开展了宽粒度分布成浆实验、超细颗粒表观特性表征、多尺度颗粒间相互作用力计算、数学模型推导等研究,主要取得以下成果:（1）细浆和超细浆最佳掺入比例为15%;先将粗粉和超细浆混捏,再加入添加剂,浆体性能最佳,先将超细浆和添加剂混捏,再加入粗粉,浆体性能最差;利用纳米CT对高浓度煤浆进行三维重构,骨骼化图像中大量超细颗粒包覆于粗颗粒表面,粗颗粒表面和间隙处超细颗粒数量比介于109-579之间。（2）随着颗粒间距变小,颗粒间总作用势能遵循“先正后负,先增大后减小”的规律,变化临界点约为11μm,定义小于11μm的煤颗粒为超细颗粒;制浆过程中搅拌使大量超细颗粒突破“能垒”,黏附于粗颗粒表面,形成连生体水膜结构。（3）粗颗粒增加煤浆固含量起提浓作用,细颗粒填充于粗颗粒间隙提高堆积效率,超细颗粒进一步填充间隙并包覆于粗颗粒表面,起到降低粗颗粒沉降速率及滚珠润滑作用,通过精准调控细颗粒和超细颗粒粒径与占比,使浆体呈现紧密填充-分散吸附-润滑流变特性,在此基础上构建了粒控提浓模型,并进行了验证及修正。
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