【摘要】：通過沉降試驗(yàn)、Zeta電位測(cè)試、光學(xué)顯微鏡觀察和DLVO理論計(jì)算,研究了蒙脫石和煤顆粒間異相凝聚現(xiàn)象,并對(duì)其機(jī)理進(jìn)行分析。試驗(yàn)結(jié)果表明:在試驗(yàn)p H值范圍內(nèi)蒙脫石與煤均會(huì)發(fā)生異相凝聚,但p H3時(shí),蒙脫石和煤表面均荷負(fù)電,顆粒間靜電作用為相互排斥,不利于兩者凝聚。鈣、鎂離子對(duì)蒙脫石與煤的凝聚有促進(jìn)作用,其中,游離態(tài)離子會(huì)壓縮礦物雙電層結(jié)構(gòu),減弱其表面負(fù)電性,并且部分離子可吸附在礦物的Stern層內(nèi),破壞雙電層結(jié)構(gòu);水解形成羥基化合物和氫氧化物會(huì)吸附在礦物表面,促使蒙脫石和煤形成"靜電橋"。DLVO理論證實(shí)鈣、鎂離子具有消除或減弱"位壘"的作用。添加抑制劑或消除礦漿中鈣、鎂離子,可有效減弱蒙脫石對(duì)煤泥浮選的不利影響。
【圖文】：

煤炭學(xué)報(bào)2017年第42卷圖1礦漿pH值對(duì)蒙脫石和煤混合樣濁度的影響Fig.1EffectsofpHonturbidityofmineralscomposedbymontmorilloniteandcoal微鏡下觀察，結(jié)果如圖2所示。圖2中小顆粒為蒙脫石礦物，而黑色大顆粒為煤。由圖2可知:在pH=4和pH=10的條件下，蒙脫石與煤均發(fā)生了顯著的凝聚現(xiàn)象。圖2蒙脫石與煤的分散/凝聚狀體Fig.2Dispersionandaggregationstateofmontmorilloniteandcoal圖3為蒙脫石和煤在不同pH值介質(zhì)中Zeta電位的變化情況。由圖3可知，蒙脫石和煤的Zeta電位均隨pH值的升高而減校在測(cè)定的pH值范圍內(nèi)(pH=2～12)煤的Zeta電位均為負(fù)值，且無等電點(diǎn)出現(xiàn);而蒙脫石的Zeta電位隨pH值的增大由正變負(fù)，等電點(diǎn)在pH=3附近，這與文獻(xiàn)［16］得到的結(jié)論相一致。所以當(dāng)pH＜3時(shí)，煤與蒙脫石煤顆粒間易在靜電引力作用下凝聚，當(dāng)pH＞3時(shí)應(yīng)存在較強(qiáng)的靜電斥力，pH值越大，，顆粒間靜電斥力越強(qiáng)，越不利于礦物間凝聚的產(chǎn)生。當(dāng)pH＞3時(shí)，Zeta電位的測(cè)試結(jié)果與混合樣濁度的測(cè)量結(jié)果不一致。這可能是由于電泳法測(cè)定蒙脫石動(dòng)電位沒有考慮到表面電荷的各向異性及蒙脫石端面正電荷相對(duì)于底面負(fù)電荷具有屏蔽效應(yīng)所導(dǎo)致的［17］。所以在研究蒙脫石與煤的異相凝聚機(jī)理時(shí)應(yīng)充分考慮蒙脫石的層狀結(jié)構(gòu)。圖3礦漿pH值對(duì)蒙脫石和煤Zeta電位的影響Fig.3EffectsofpHonZetapotentialofmontmorilloniteandcoal2.2金屬陽離子對(duì)蒙脫石和煤顆粒間凝聚作用的影響蒙脫石八面體中的Al3+及四面體中的Si4+往往部分或全部被Ca2+，Mg2+等陽離子置換，使結(jié)構(gòu)單元層內(nèi)的電荷處于不飽和狀態(tài)，因此必然要有一定量的陽離子和水分子加入以達(dá)到電荷平衡，交換性陽離子主要是Ca2+，Mg2+，Na+，H+等［18］。所以在解離和調(diào)漿?

煤炭學(xué)報(bào)2017年第42卷圖1礦漿pH值對(duì)蒙脫石和煤混合樣濁度的影響Fig.1EffectsofpHonturbidityofmineralscomposedbymontmorilloniteandcoal微鏡下觀察，結(jié)果如圖2所示。圖2中小顆粒為蒙脫石礦物，而黑色大顆粒為煤。由圖2可知:在pH=4和pH=10的條件下，蒙脫石與煤均發(fā)生了顯著的凝聚現(xiàn)象。圖2蒙脫石與煤的分散/凝聚狀體Fig.2Dispersionandaggregationstateofmontmorilloniteandcoal圖3為蒙脫石和煤在不同pH值介質(zhì)中Zeta電位的變化情況。由圖3可知，蒙脫石和煤的Zeta電位均隨pH值的升高而減校在測(cè)定的pH值范圍內(nèi)(pH=2～12)煤的Zeta電位均為負(fù)值，且無等電點(diǎn)出現(xiàn);而蒙脫石的Zeta電位隨pH值的增大由正變負(fù)，等電點(diǎn)在pH=3附近，這與文獻(xiàn)［16］得到的結(jié)論相一致。所以當(dāng)pH＜3時(shí)，煤與蒙脫石煤顆粒間易在靜電引力作用下凝聚，當(dāng)pH＞3時(shí)應(yīng)存在較強(qiáng)的靜電斥力，pH值越大，顆粒間靜電斥力越強(qiáng)，越不利于礦物間凝聚的產(chǎn)生。當(dāng)pH＞3時(shí)，Zeta電位的測(cè)試結(jié)果與混合樣濁度的測(cè)量結(jié)果不一致。這可能是由于電泳法測(cè)定蒙脫石動(dòng)電位沒有考慮到表面電荷的各向異性及蒙脫石端面正電荷相對(duì)于底面負(fù)電荷具有屏蔽效應(yīng)所導(dǎo)致的［17］。所以在研究蒙脫石與煤的異相凝聚機(jī)理時(shí)應(yīng)充分考慮蒙脫石的層狀結(jié)構(gòu)。圖3礦漿pH值對(duì)蒙脫石和煤Zeta電位的影響Fig.3EffectsofpHonZetapotentialofmontmorilloniteandcoal2.2金屬陽離子對(duì)蒙脫石和煤顆粒間凝聚作用的影響蒙脫石八面體中的Al3+及四面體中的Si4+往往部分或全部被Ca2+，Mg2+等陽離子置換，使結(jié)構(gòu)單元層內(nèi)的電荷處于不飽和狀態(tài)，因此必然要有一定量的陽離子和水分子加入以達(dá)到電荷平衡，交換性陽離子主要是Ca2+，Mg2+，Na+，H+等［18］。所以在解離和調(diào)漿?

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1 B．莫迪格,楊大兵;異相絮凝的數(shù)學(xué)模型[J];國外金屬礦選礦;1994年09期

本文編號(hào)：2584751