二水硫酸鈣對(duì)粘土分散與凝聚行為的影響研究.pdf

1、在礦物開采、礦物洗選過程中會(huì)產(chǎn)生大量含泥量大、礦泥難沉降的高泥化礦物廢水,雖然不同種類高泥化廢水中的泥砂種類復(fù)雜多變,但是在其礦物組成中粘土礦物被認(rèn)為是對(duì)高泥化廢水處理影響最大的物質(zhì),處理工藝復(fù)雜,難于脫水和沉降。已有研究證明含結(jié)合水的硫酸鈣的表面存在極性成分,可以影響多相系統(tǒng)中的界面反應(yīng)過程。本論文擬通過二水硫酸鈣促進(jìn)粘土礦物在水中的沉降,并對(duì)粘土礦物在水中的微觀作用勢能進(jìn)行計(jì)算研究,解釋二水硫酸鈣促進(jìn)粘土礦物在水中沉降的原因。

2、>　　主要結(jié)論為:
　　(1)考察了二水硫酸鈣加入量、溶液pH以及鈉離子強(qiáng)度等不同條件下二水硫酸鈣對(duì)粘土礦物分散與凝聚行為的影響。研究表明,向高嶺土或蒙脫石濁液中加入其體積5％的二水硫酸鈣懸濁液,粘土礦物的沉降效果最佳;在不加入二水硫酸鈣的條件下, pH值從9降到4的過程中,高嶺土和蒙脫石靜置半小時(shí)的濁度值分別從7352NTU、7361NTU降到308NTU、1050NTU;c(Na+)從1mmol/L升到1000mmol/L的過

3、程中,高嶺土和蒙脫石靜置半小時(shí)的濁度值分別從2174NTU、5969NTU降到216NTU、180NTU。在加入二水硫酸鈣后,高嶺土和蒙脫石始終表現(xiàn)為快速沉降,其靜置半小時(shí)的濁度值分別集中在170NTU~270NTU和100NTU-145NTU,溶液pH和離子強(qiáng)度條件對(duì)其基本沒有作用。
　　(2)通過測定Zeta電位以及運(yùn)用DLVO理論對(duì)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析。結(jié)果表明,加入二水硫酸鈣前后,高嶺土和蒙脫石的Zeta電位都會(huì)發(fā)生明顯的

4、上升,最高從-47.6mV上升到-21.8mV,溶液pH降低、鈉離子強(qiáng)度增大都會(huì)升高粘土礦物表面的Zeta電位值,降低其表面帶負(fù)電荷量和粘土礦物顆粒間的總作用勢能;同時(shí)二水硫酸鈣表面Zeta電位為正,與高嶺土和蒙脫石的總作用勢能始終為負(fù),沒有能壘,表現(xiàn)為相互吸附凝聚。故二水硫酸鈣的加入不僅降低了粘土礦物顆粒間的排斥作用,而且二水硫酸鈣顆粒與粘土礦物的吸附凝聚也促進(jìn)了粘土礦物的沉降。
　　(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的研究,結(jié)合實(shí)際利用脫硫石膏