煤泥水中微細蒙脫石顆粒表面水化作用機理研究.pdf

1、煤炭工業(yè)發(fā)展部“十二五”規(guī)劃提出到2015年原煤入洗率要達到65％以上，實現(xiàn)煤泥廠內(nèi)回收，洗水閉路循環(huán)。在煤炭的洗選加工廣度和深度日趨完善的形勢下，煤泥水高泥化現(xiàn)象對煤炭洗選加工以及煤泥水處理效果的影響度顯得更加突出。
　　采集淮南礦區(qū)某選煤廠難沉降高泥化煤泥水進行溶液化學(xué)性質(zhì)、粒度組成、礦物組成分析，發(fā)現(xiàn)煤泥水中細粒含量多、灰分高、含有大量粘土礦物。高泥化煤泥水難沉降的根本原因是其含有大量微細的粘土礦物，包括高嶺石、伊利石和蒙脫

2、石。粘土礦物的破碎面上會有一定程度的不飽和鍵，當(dāng)它們被浸泡在水中時會吸附水分子和水合陽離子，發(fā)生水化作用，形成擴散雙電層和水化層。微細粘土礦物顆粒表面的水化作用在高泥化煤泥水難處理問題中占有重要作用。
　　通過激光粒度分析儀測量方法探究溶液pH、電解質(zhì)種類、濃度以及老化方式等因素對蒙脫石在水中粒度變化規(guī)律，結(jié)果表明電解質(zhì)濃度越高、或者陽離子價態(tài)越高、或者pH越低，蒙脫石完全老化后的粒度均會越大。由基于愛因斯坦粘度理論的微細顆粒懸浮

3、液的相對粘度η/η0與顆粒體積分數(shù)Φp的線性關(guān)系推導(dǎo)出水化度f作為表征顆粒水化作用程度的指標，并采用高性能AR-G2型流變儀研究了pH、電解質(zhì)種類及濃度對蒙脫石表面水化作用的影響規(guī)律，結(jié)果表明①隨電解質(zhì)濃度的增加水化度先變大后減小。在濃度分別為0.001mol/L、0.005mol/L、0.01mol/L的NaCl溶液中，蒙脫石的水化度分別為49.948、54.492、47.272;在濃度分別為0.001mol/L、0.003mol/L

4、、0.005mol/L的CaCl2溶液中，水化度分別為41.656、54.6、41.248;②pH越高水化度呈增大趨勢。在pH分別為3、5、7、9、11的溶液中，蒙脫石的水化度分別為31.847、40.088、47.46、50.648、47.192;③電解質(zhì)陽離子化學(xué)價越高，水化度越小。在濃度為0.001mol/L的NaCl、CaCl2和AlCl3溶液中，蒙脫石的水化度分別為54.492、41.656、23.264;④Ca2+和K+屬于