紫外線對煤表面親疏水性作用的研究.pdf

1、利用煤炭表面性質(zhì)將煤炭與矸石分離的浮選技術(shù)在選煤中占有重要地位。因?yàn)榻鼛啄?，隨著社會(huì)發(fā)展，煤炭資源的特點(diǎn)日益向著“貧、細(xì)、雜、難”的方向發(fā)展。煤炭顆粒粒度越細(xì)，質(zhì)量越低，其比表面積就越大，表面能與表面活性越高。這些原因使得浮選選擇性變差。而研究表明，各煤種之間結(jié)構(gòu)是類似的，其表現(xiàn)出的的差異僅為其所含的官能團(tuán)數(shù)量的變化。含氧官能團(tuán)的存在決定了煤表面的親疏水性。因此，通過某種手段改變煤表面的含氧官能團(tuán)數(shù)目和類型從而改變煤炭的親疏水性就成為迫

2、切研究的課題。
　　煤作為一種有機(jī)巖石，與瀝青，橡膠一樣，均是以碳?xì)錇橹饕煞莸拇蠓肿游镔|(zhì)，必然具有相似的自氧化機(jī)理。由煤炭的自由基反應(yīng)原理得知，煤內(nèi)含有由于物理破碎或者化學(xué)變化而產(chǎn)生的大量自由基，且煤與其他碳?xì)浯蠓肿拥慕M成和結(jié)構(gòu)相似。由以上條件，我們推斷煤應(yīng)該擁有光氧化性質(zhì)。而碳?xì)浯蠓肿拥墓庋趸厝辉斐尚碌亩喹h(huán)芳香烴的形成，從而改變煤的表面性質(zhì)。
　　本文以長焰煤，焦煤為對象，研究了在不同時(shí)間，不同功率的紫外線作用后，煤樣

3、的接觸角和Zeta電位的變化，探討了紫外線對不同變質(zhì)程度煤樣的影響，并從機(jī)理上做了初步推斷。得出結(jié)論如下:
　　(1)煤中所含的自由基團(tuán)對紫外線很敏感，在紫外線的照射下，煤炭的自由基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，共價(jià)鍵斷裂形成新的芳香烴。表面含氧官能團(tuán)的類型產(chǎn)生了變化，導(dǎo)致煤炭表面親疏水性發(fā)生了改變;
　　(2)相同紫外線功率照射不同時(shí)間時(shí)，煤樣的平衡接觸角不同，潤濕性不同且呈波浪形性變化。
　　(3)紫外線強(qiáng)度較弱時(shí)，焦煤表征特性的改

4、變比起變質(zhì)程度較低的長焰煤要弱，但在紫外線強(qiáng)度較強(qiáng)時(shí)，兩種煤的接觸角隨照射時(shí)間的變化同樣劇烈。同一時(shí)段內(nèi)兩種煤的平衡接觸角相差較大，但波動(dòng)形狀相似;
　　(4) Zeta電位的測量中，兩種煤均為負(fù)電位，在紫外線的處理下兩種煤Zeta電位最終全部接近-12度，但在紫外線較弱的時(shí)候，兩種煤樣Zeta電位變化速率不同，且在相同時(shí)間段，不同煤樣的Zeta電位相差頗大。造成這種情況的原因是焦煤為高變質(zhì)煤，結(jié)構(gòu)較為致密。在強(qiáng)的紫外線光下，其本