赵建峰,刘令云,陈 军,刘春福

(安徽理工大学材料科学与工程学院,安徽淮南 232001)

0 引 言

煤泥水中矿物主要包括氧化物类矿物、黏土类矿物、硫化物类矿物和硫酸盐类矿物等[1],其中氧化物矿物石英及黏土类矿物(高岭石、蒙脱石等)占总量的60%以上,这些矿物具有较强的亲水性,导致煤泥水难以沉降澄清[2]。

董宪姝等[3]对太原选煤厂煤泥水进行粒度组成测定,发现煤泥水中矿物粒度均＜400 μm,22%的矿物粒度＜10 μm,68%的矿物粒度＜75 μm。 苟鹏等[4]对山西晋城某选煤厂煤泥水矿物组成分析测得无烟煤煤泥中SiO2含量为41.57%,长焰煤煤泥中SiO2含量为44.16%。表明煤泥水中含有大量微细石英颗粒难以沉降是造成煤泥水处理困难的重要原因。石英是一种典型的架状结构氧化物矿物,在分选过程中因破碎等原因石英会发生解离(Si—O键断裂)而荷负电[5],导致微细石英颗粒间存在静电斥力,以稳定的分散胶体形式存在,严重影响了煤泥水的沉降澄清;此外,由于石英与水的水化作用导致石英颗粒表面形成水化膜,水化膜产生的位阻效应阻碍微细石英颗粒之间的吸附聚沉[6]。研究表明,在水溶液中2个矿物颗粒表面水化膜在靠近的过程中会产生水化斥力[7],在水溶液中石英颗粒之间的水化作用力比双电层静电斥力大10～100倍[8],由于这种排斥力的作用,石英颗粒难以聚团沉降成稳定分散状态[9]。传统煤泥水技术通过加入高分子絮凝剂以及加入电解质等方法,难以达到预期效果,还会影响后续脱水环节、选煤厂的煤泥水闭路循环及正常生产[10]。……