煤泥水中礦物顆粒表面荷電特性及機(jī)理研究.pdf

1、煤炭在我國能源消費(fèi)中占有主導(dǎo)地位，并且在今后較長時(shí)間內(nèi)其主導(dǎo)地位依然不變。十二五規(guī)劃中明確要求:“要合理地使用能源資源，提高能源加工利用效率，構(gòu)建經(jīng)濟(jì)清潔的能源產(chǎn)業(yè)體系”。而煤炭洗選加工是煤炭清潔利用的技術(shù)源頭，每洗選1噸原煤就要產(chǎn)生3m3的煤泥水，因此，能否解決好對(duì)煤泥水的處理問題已成為“實(shí)現(xiàn)煤炭清潔利用”的關(guān)鍵因素。
　　 通過SEM、XRD及工業(yè)分析對(duì)淮南丁集選煤廠不同粒度級(jí)和密度級(jí)的原煤礦物組成、賦存形式及其泥化特性進(jìn)行

2、分析，發(fā)現(xiàn)丁集選煤廠原煤主要礦物為高嶺土和石英，且以細(xì)顆粒形式分散嵌布在煤中;不同密度級(jí)原煤隨著密度的增大，礦物含量逐漸增大，原煤泥化煤泥的粒度分布呈現(xiàn)“兩頭大、中間小”的特點(diǎn);不同粒度級(jí)原煤，隨著原煤粒度的減小，礦物含量先減小后增大，粒度為0.5mm時(shí)礦物含量最小，原煤泥化煤泥的粒度分布呈現(xiàn)“尾大，頭小”的特點(diǎn)。
　　 煤泥顆粒表面荷負(fù)電是煤泥顆粒保持高度分散性、穩(wěn)定性的主要原因，研究表明礦物顆粒表面帶電原因大致有優(yōu)先解離（或

3、溶解）、吸附和電離、晶格取代等。石英顆粒表面由于水合作用存在大量的-SiOH，在不同的pH值條件下，OHˉ或H+在礦物表面的分布發(fā)生變化，便會(huì)影響顆粒表面的荷電性。高嶺土顆粒表面的電性及荷電量可近似認(rèn)為是由其層面電荷和端面電荷的代數(shù)和所決定的。高嶺土層面及端面存在若干Si-O及A1-O會(huì)生成Si-OH和Al-OH，但其荷電性要受介質(zhì)pH值的影響:(1)層面電性:①在酸性介質(zhì)中表面帶正電，②在堿性介質(zhì)中表面帶負(fù)電;(2)端面電性:①當(dāng)pH

4、值低時(shí)，其端面荷正電，②在中性和弱酸性介質(zhì)中端面不荷電，③堿性介質(zhì)中，端面會(huì)荷負(fù)電。
　　 通過對(duì)攪拌強(qiáng)度、pH值、浸泡時(shí)間、水質(zhì)硬度及陽離子價(jià)態(tài)五個(gè)因素對(duì)煤伴生高嶺土、石英、精煤及其混合礦物顆粒表面電動(dòng)電位變化規(guī)律的研究表明，隨著轉(zhuǎn)速的提高及浸泡時(shí)間的增加，各礦物表面zeta電位絕對(duì)值都先增大而后趨于減小;隨著水硬度及陽離子價(jià)態(tài)的增大，各礦物表面zeta電位絕對(duì)值都逐漸減小;隨著pH值的增大，在pH=8左右時(shí)，各單一礦物顆粒表