稠密气固分选流化床区别于传统的湿法选煤技术,分选过程不需要水的参与,能够有效提高水资源紧缺地区以及易泥化煤种煤炭的降灰提质,是气固流态化技术应用的创新与拓展。随着采煤机械化、大型化的发展,开采原煤中含水量逐渐上升,潮湿煤炭进入分选流化床致使床层中多组分、多尺度的复杂加重质颗粒在水相的参与下形成颗粒聚团,扰动床层流化,影响分选效果。本文着眼于分选流化床内的湿颗粒聚团,将导致颗粒团聚的直接诱因-粘附力作为研究的切入点,结合理论分析与试验验证,重点研究了微米级颗粒间的粘附力以及多组分多尺度颗粒间的粘附聚团特性,旨在为实现流化床内加重质聚团的调节与控制、稳定床层流化、提高流化床分选效果奠定理论基础。本论文的研究工作具体包括:(1)结合细致的理论分析与数值计算阐明了液桥力、范德华力、静电力是微米级颗粒间聚团的主要粘附力,通过建立粘附力与颗粒尺寸的数学模型,确定了液桥力的主导地位;研究了原子力显微镜力曲线模式下微米级颗粒间液桥的形成机理,确定了液膜挤出和毛细凝聚是微米级颗粒间液桥的主导形成过程;通过对比液桥形成的特征平衡时间,确定了挤出过程和凝聚过程分别在40%的湿度条件前后在微米级颗粒间的液桥形成中起主导作用。为后续试验中对微米级颗粒间粘附力的分析提供了理论依据。(2)通过原子力显微镜的力曲线功能系统探究了相对湿度、分离距离、分离速度、颗粒组分对颗粒间粘附力的影响。结果表明,微米级颗粒间的粘附力随分离距离的增加呈现先增加后减小的趋势;相对湿度越高,粘附力越大;颗粒组分对粘附力的影响是通过颗粒润湿性的改变实现的,润湿性较好的颗粒间粘附力较大;分离速度的变化不会改变粘附力的大小;结合理论分析验证了最大粘附力F_Admax与各因素间的关系,同时发现分离速度大于73m/s时才会对粘附力产生影响;无量纲液桥临界断裂距离D^*_rupture随无量纲液桥体积V^*的增加而有限增大;润湿性差的颗粒间D^*_rupture反而要大;润湿性的变化对D^*_rupture的影响只有在V^*提高到对应湿度在50%以上后才会变得明显。为后续试验中理解宏观颗粒聚团的变化奠定了理论基础。(3)使用旋转流变仪探究了–0.3mm磁铁矿粉在不同含水量下的流变性质,利用变焦体视显微镜和动态图像颗粒分析系统研究了多组分多尺度颗粒在不同含水量下的粘附聚团特性。结果表明,含水量越高、颗粒粒度越细,磁铁矿粉的表观粘度与屈服应力越大。粒度和水分含量是影响磁铁矿粉聚团的重要因素,而煤粉不会对聚团的形成产生明显的积极作用;磁铁矿粉会随着水分含量的提高而聚团,不同粒级的磁铁矿粉聚团的水分条件不同。水分含量越高,磁铁矿粉聚团尺寸越大;粒度越细,聚团尺寸越小,尺寸分布越宽;煤粉与磁铁矿粉的聚团尺寸随含水量增加而增大的效果不明显,尺寸分布几乎不发生变化。黏土矿物高岭石的加入对颗粒聚团的产生具有明显的促进作用,主要取决于高岭石的泥化特性。本论文有图70幅,表18个,参考文献133篇。