选煤水化学——水化学性质对颗粒间相互作用的影响-论文

煤泥水的水化学性质对颗粒间相互作用有重要的影响。煤泥浮选需要煤颗粒与杂质颗粒在矿浆中充分分散，而煤泥水澄清需要颗粒有效凝聚。为解决浮选环节和澄清环节所需颗粒间分散-凝聚状态相矛盾的问题，以及所需水化学环境相矛盾的问题，以煤与高岭石颗粒为例，通过Zeta电位分布和原子力显微镜测力，从微观层面上研究了水化学性质对颗粒间作用行为的影响。金属离子对颗粒Zeta电位分布的影响研究表明，Ca2+使煤和高岭石颗粒各自的Zeta电位分布变窄，使同种颗粒间发生凝聚;Ca2+浓度由1 mmol/L增大到5 mmol/L时，煤与高岭石混合颗粒的Zeta电位分布由双峰变为单峰，煤与高岭石颗粒发生凝聚。Ca2+可以促进煤与高岭石颗粒间发生同类和异类凝聚，Na+对颗粒间凝聚行为的影响较小。用原子力显微镜直接测量颗粒间作用力，发现随着Ca2+浓度的增加，煤与高岭石颗粒间的作用斥力和作用范围逐渐减小，颗粒越来越容易发生凝聚，当Ca2+浓度增大到5 mmol/L时，煤和高岭石颗粒间出现引力;而Na+对颗粒间作用力的影响微弱。不同pH条件下颗粒间作用力的测试结果表明，随着pH值的减小，煤与高岭石之间的作用力由斥力转变为引