蒙脱石与煤的异相凝聚机理
发布时间：2020-03-04 14:06
【摘要】：通过沉降试验、Zeta电位测试、光学显微镜观察和DLVO理论计算,研究了蒙脱石和煤颗粒间异相凝聚现象,并对其机理进行分析。试验结果表明:在试验p H值范围内蒙脱石与煤均会发生异相凝聚,但p H3时,蒙脱石和煤表面均荷负电,颗粒间静电作用为相互排斥,不利于两者凝聚。钙、镁离子对蒙脱石与煤的凝聚有促进作用,其中,游离态离子会压缩矿物双电层结构,减弱其表面负电性,并且部分离子可吸附在矿物的Stern层内,破坏双电层结构;水解形成羟基化合物和氢氧化物会吸附在矿物表面,促使蒙脱石和煤形成"静电桥"。DLVO理论证实钙、镁离子具有消除或减弱"位垒"的作用。添加抑制剂或消除矿浆中钙、镁离子,可有效减弱蒙脱石对煤泥浮选的不利影响。
【图文】：
煤炭学报2017年第42卷图1矿浆pH值对蒙脱石和煤混合样浊度的影响Fig.1EffectsofpHonturbidityofmineralscomposedbymontmorilloniteandcoal微镜下观察，结果如图2所示。图2中小颗粒为蒙脱石矿物，而黑色大颗粒为煤。由图2可知:在pH=4和pH=10的条件下，蒙脱石与煤均发生了显著的凝聚现象。图2蒙脱石与煤的分散/凝聚状体Fig.2Dispersionandaggregationstateofmontmorilloniteandcoal图3为蒙脱石和煤在不同pH值介质中Zeta电位的变化情况。由图3可知，蒙脱石和煤的Zeta电位均随pH值的升高而减校在测定的pH值范围内(pH=2～12)煤的Zeta电位均为负值，且无等电点出现;而蒙脱石的Zeta电位随pH值的增大由正变负，等电点在pH=3附近，这与文献［16］得到的结论相一致。所以当pH＜3时，煤与蒙脱石煤颗粒间易在静电引力作用下凝聚，当pH＞3时应存在较强的静电斥力，pH值越大，，颗粒间静电斥力越强，越不利于矿物间凝聚的产生。当pH＞3时，Zeta电位的测试结果与混合样浊度的测量结果不一致。这可能是由于电泳法测定蒙脱石动电位没有考虑到表面电荷的各向异性及蒙脱石端面正电荷相对于底面负电荷具有屏蔽效应所导致的［17］。所以在研究蒙脱石与煤的异相凝聚机理时应充分考虑蒙脱石的层状结构。图3矿浆pH值对蒙脱石和煤Zeta电位的影响Fig.3EffectsofpHonZetapotentialofmontmorilloniteandcoal2.2金属阳离子对蒙脱石和煤颗粒间凝聚作用的影响蒙脱石八面体中的Al3+及四面体中的Si4+往往部分或全部被Ca2+，Mg2+等阳离子置换，使结构单元层内的电荷处于不饱和状态，因此必然要有一定量的阳离子和水分子加入以达到电荷平衡，交换性阳离子主要是Ca2+，Mg2+，Na+，H+等［18］。所以在解离和调浆?
煤炭学报2017年第42卷图1矿浆pH值对蒙脱石和煤混合样浊度的影响Fig.1EffectsofpHonturbidityofmineralscomposedbymontmorilloniteandcoal微镜下观察，结果如图2所示。图2中小颗粒为蒙脱石矿物，而黑色大颗粒为煤。由图2可知:在pH=4和pH=10的条件下，蒙脱石与煤均发生了显著的凝聚现象。图2蒙脱石与煤的分散/凝聚状体Fig.2Dispersionandaggregationstateofmontmorilloniteandcoal图3为蒙脱石和煤在不同pH值介质中Zeta电位的变化情况。由图3可知，蒙脱石和煤的Zeta电位均随pH值的升高而减校在测定的pH值范围内(pH=2～12)煤的Zeta电位均为负值，且无等电点出现;而蒙脱石的Zeta电位随pH值的增大由正变负，等电点在pH=3附近，这与文献［16］得到的结论相一致。所以当pH＜3时，煤与蒙脱石煤颗粒间易在静电引力作用下凝聚，当pH＞3时应存在较强的静电斥力，pH值越大，颗粒间静电斥力越强，越不利于矿物间凝聚的产生。当pH＞3时，Zeta电位的测试结果与混合样浊度的测量结果不一致。这可能是由于电泳法测定蒙脱石动电位没有考虑到表面电荷的各向异性及蒙脱石端面正电荷相对于底面负电荷具有屏蔽效应所导致的［17］。所以在研究蒙脱石与煤的异相凝聚机理时应充分考虑蒙脱石的层状结构。图3矿浆pH值对蒙脱石和煤Zeta电位的影响Fig.3EffectsofpHonZetapotentialofmontmorilloniteandcoal2.2金属阳离子对蒙脱石和煤颗粒间凝聚作用的影响蒙脱石八面体中的Al3+及四面体中的Si4+往往部分或全部被Ca2+，Mg2+等阳离子置换，使结构单元层内的电荷处于不饱和状态，因此必然要有一定量的阳离子和水分子加入以达到电荷平衡，交换性阳离子主要是Ca2+，Mg2+，Na+，H+等［18］。所以在解离和调浆?
本文编号：2584751
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煤炭学报2017年第42卷图1矿浆pH值对蒙脱石和煤混合样浊度的影响Fig.1EffectsofpHonturbidityofmineralscomposedbymontmorilloniteandcoal微镜下观察，结果如图2所示。图2中小颗粒为蒙脱石矿物，而黑色大颗粒为煤。由图2可知:在pH=4和pH=10的条件下，蒙脱石与煤均发生了显著的凝聚现象。图2蒙脱石与煤的分散/凝聚状体Fig.2Dispersionandaggregationstateofmontmorilloniteandcoal图3为蒙脱石和煤在不同pH值介质中Zeta电位的变化情况。由图3可知，蒙脱石和煤的Zeta电位均随pH值的升高而减校在测定的pH值范围内(pH=2～12)煤的Zeta电位均为负值，且无等电点出现;而蒙脱石的Zeta电位随pH值的增大由正变负，等电点在pH=3附近，这与文献［16］得到的结论相一致。所以当pH＜3时，煤与蒙脱石煤颗粒间易在静电引力作用下凝聚，当pH＞3时应存在较强的静电斥力，pH值越大，，颗粒间静电斥力越强，越不利于矿物间凝聚的产生。当pH＞3时，Zeta电位的测试结果与混合样浊度的测量结果不一致。这可能是由于电泳法测定蒙脱石动电位没有考虑到表面电荷的各向异性及蒙脱石端面正电荷相对于底面负电荷具有屏蔽效应所导致的［17］。所以在研究蒙脱石与煤的异相凝聚机理时应充分考虑蒙脱石的层状结构。图3矿浆pH值对蒙脱石和煤Zeta电位的影响Fig.3EffectsofpHonZetapotentialofmontmorilloniteandcoal2.2金属阳离子对蒙脱石和煤颗粒间凝聚作用的影响蒙脱石八面体中的Al3+及四面体中的Si4+往往部分或全部被Ca2+，Mg2+等阳离子置换，使结构单元层内的电荷处于不饱和状态，因此必然要有一定量的阳离子和水分子加入以达到电荷平衡，交换性阳离子主要是Ca2+，Mg2+，Na+，H+等［18］。所以在解离和调浆?
煤炭学报2017年第42卷图1矿浆pH值对蒙脱石和煤混合样浊度的影响Fig.1EffectsofpHonturbidityofmineralscomposedbymontmorilloniteandcoal微镜下观察，结果如图2所示。图2中小颗粒为蒙脱石矿物，而黑色大颗粒为煤。由图2可知:在pH=4和pH=10的条件下，蒙脱石与煤均发生了显著的凝聚现象。图2蒙脱石与煤的分散/凝聚状体Fig.2Dispersionandaggregationstateofmontmorilloniteandcoal图3为蒙脱石和煤在不同pH值介质中Zeta电位的变化情况。由图3可知，蒙脱石和煤的Zeta电位均随pH值的升高而减校在测定的pH值范围内(pH=2～12)煤的Zeta电位均为负值，且无等电点出现;而蒙脱石的Zeta电位随pH值的增大由正变负，等电点在pH=3附近，这与文献［16］得到的结论相一致。所以当pH＜3时，煤与蒙脱石煤颗粒间易在静电引力作用下凝聚，当pH＞3时应存在较强的静电斥力，pH值越大，颗粒间静电斥力越强，越不利于矿物间凝聚的产生。当pH＞3时，Zeta电位的测试结果与混合样浊度的测量结果不一致。这可能是由于电泳法测定蒙脱石动电位没有考虑到表面电荷的各向异性及蒙脱石端面正电荷相对于底面负电荷具有屏蔽效应所导致的［17］。所以在研究蒙脱石与煤的异相凝聚机理时应充分考虑蒙脱石的层状结构。图3矿浆pH值对蒙脱石和煤Zeta电位的影响Fig.3EffectsofpHonZetapotentialofmontmorilloniteandcoal2.2金属阳离子对蒙脱石和煤颗粒间凝聚作用的影响蒙脱石八面体中的Al3+及四面体中的Si4+往往部分或全部被Ca2+，Mg2+等阳离子置换，使结构单元层内的电荷处于不饱和状态，因此必然要有一定量的阳离子和水分子加入以达到电荷平衡，交换性阳离子主要是Ca2+，Mg2+，Na+，H+等［18］。所以在解离和调浆?
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1 B．莫迪格,杨大兵;异相絮凝的数学模型[J];国外金属矿选矿;1994年09期
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