选煤水化学——水化学性质对颗粒间相互作用的影响 论文

煤泥水的水化学性质对颗粒间相互作用有着至关重要的影响。在煤泥浮选过程中，要求煤颗粒与杂质颗粒在矿浆中充分分散，而煤泥水澄清则要求颗粒有效凝聚。然而，浮选和澄清过程中对颗粒间分散-凝聚状态的需求以及所需的水化学环境存在一定的矛盾。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，从微观层面研究了水化学性质对颗粒间作用行为的影响。有关Zeta电位的研究详细探讨了金属离子对颗粒间相互作用的影响，其中研究表明，Ca2+离子会使煤和高岭石颗粒的Zeta电位分布变窄，导致同种颗粒发生凝聚；当Ca2+浓度从1 mmol/L增加到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，两者之间发生凝聚现象。您可以在凝聚剂投入量对煤泥水Zeta电位的影响中找到更多相关的信息。

通过原子力显微镜直接测量颗粒间作用力的结果表明，随着Ca2+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，使得颗粒更容易发生凝聚；当Ca2+浓度增加到5 mmol/L时，煤和高岭石颗粒间出现了引力，而Na+对颗粒间作用力的影响则较为微弱。如果对原子力显微镜测量的详细内容感兴趣，可以参考phreeqci水化学软件来进一步了解水化学分析的方法。

对于不同pH条件下颗粒间作用力的测试结果显示，随着pH值的降低，煤与高岭石之间的作用力由斥力转变为引力。这种现象说明了在特定的水化学条件下，颗粒间相互作用的可控性，这对于改善浮选效果和水质澄清具有重要意义。更多关于pH对颗粒间作用力影响的研究细节可以在淮南煤田地下水水化学空间分布及其形成作用中找到。