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题名选煤水化学——水化学性质对颗粒间相互作用的影响
被引量：9
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作者
张志军
庄丽
刘炯天
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机构
中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院
郑州大学河南资源与材料产业河南省协同创新中心
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期1685-1693,共9页
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基金
北京市科技新星计划资助项目(Z191100001119034)
国家自然科学基金资助项目(51704300)
北京市自然科学基金资助项目(2192046)。
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文摘
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,Ca^(2+)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;Ca^(2+)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。Ca^(2+)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Ca^(2+)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Ca^(2+)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力。通过原子力显微镜对煤颗粒间作用力的测定,发现煤颗粒间存在较强的疏水引力,同时表明,煤颗粒易发生同类凝聚,煤泥水澄清环节需重点考虑煤与黏土矿物颗粒、黏土矿物与黏土矿物颗粒的凝聚效果。
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关键词
选煤水化学
循环煤泥水系统
水化学性质
颗粒间相互作用
原子力显微镜
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Keywords
water chemistry in coal preparation
circulating coal slime water system
water chemistry properties
interparticle interaction
atomic force microscope
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分类号
TD94
[矿业工程—选矿]
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