表面疏水改性對微細(xì)礦物過濾特性的影響研究.pdf

1、隨著采煤機械化程度的提高，煤泥水中微細(xì)煤泥含量趨于增加。這些微細(xì)煤泥的主要礦物組成是石英和高嶺石等親水性礦物。它們極易泥化，具有顆粒小、比表面積大、表面極性高、表面水化、表面負(fù)電性強等特點，導(dǎo)致煤泥過濾脫水產(chǎn)品水分居高不下，給生產(chǎn)和利用帶來一系列負(fù)面效應(yīng)。目前的助濾劑主要是從顆粒絮凝聚團的角度出發(fā)進行輔助脫水，沒有考慮顆粒表面水化問題。論文提出從對煤泥礦物顆粒表面疏水改性來改善煤泥過濾脫水效果并開展相關(guān)研究，研究可以為煤泥過濾脫水提供理

2、論及技術(shù)支持。
　　論文以選煤廠煤泥水中主要礦物（石英、煤）為研究對象，研究了三種不同種類的疏水改性藥劑（1＃陰離子表面活性劑、2＃陽離子表面活性劑、3＃非離子表面活性劑）對石英和低灰精煤的過濾特性的影響。優(yōu)選出最佳疏水改性藥劑，采用單因素尋優(yōu)試驗，從藥劑用量、攪拌時間、攪拌速度、礦漿pH值、粒度等方面分別考察了兩種礦物的最佳藥劑過濾脫水條件。并探究了最佳疏水改性藥劑作用下，低灰精煤和石英不同混合體系（不同混合比例、不同粒度組成、

3、不同濃度等）對其過濾特性的影響。并利用小型的DL-5C盤式真空過濾系統(tǒng)對微細(xì)礦物進行過濾條件的驗證以及幾種常用助濾劑過濾的對比試驗。結(jié)合疏水藥劑吸附在微細(xì)礦物前后的紅外圖譜變化及礦物的表面潤濕性變化試驗，從機理上分析疏水改性藥劑對礦物的助濾作用。
　　研究結(jié)果表明:1）三種不同種類疏水改性藥劑中，2＃藥劑對石英和低灰精煤過濾效果最好，一定范圍內(nèi)，微細(xì)礦物濾餅水分隨著藥劑用量的增加而減少，過濾速度隨著藥劑用量的增加而增大。在2＃藥劑

4、作用下，石英最佳過濾條件是藥劑用量200 g/t，攪拌時間4 min，攪拌速度300 r/min，pH值在接近石英等電點pH=2處;低灰精煤的最佳過濾條件是藥劑用量40 g/t，攪拌時間4 min，攪拌速度300r/min，pH值在6～8左右。＜0.074 mm的粒級對低灰精煤的過濾影響最大，疏水藥劑對粒度細(xì)的微細(xì)煤顆粒過濾改善效果明顯。2）對石英和低灰精煤的不同混合體系過濾，石英含量越高，混合體系濾餅水分越高，過濾速度越慢;＜0.07

5、4 mm粒度級含量越多，過濾的濾餅水分越高，過濾速度越慢;礦漿濃度越高，過濾的濾餅水分越低，過濾速度反而越慢。3）利用DL-5C盤式真空過濾系統(tǒng)，對石英、低灰精煤及兩者混合礦物在不加藥劑和加2＃藥劑最佳過濾條件下，過濾的試驗效果跟抽濾試驗效果相一致。濾餅水分較空白試驗分別降低5.93％，2.25％，3.09％。對比2＃疏水改性藥劑、十二烷基硫酸鈉、聚丙烯酰胺以及聚合氯化鋁等助濾藥劑對過濾的影響，其中2＃疏水改性藥劑降低濾餅水分效果最明顯