pH和金屬陽離子對煤泥浮選以及動力學的影響研究

劉宜萍，趙云良，陳天星，李洪強，宋少先

(1.武漢理工大學 資源與環境工程學院，湖北 武漢 430070；2.武漢工程大學 資源與安全工程學院，湖北 武漢 430070)

中國不僅是一個煤炭生產大國，而且是煤炭的消費大國，在國民經濟快速增長的同時對能源需求也日漸提高，進而導致煤炭產量大幅上升[1-3]。近年來，由于采煤的機械化程度的提升，原煤中所夾雜的脈石礦物含量急劇升高，對煤炭的洗選過程產生了諸多不利影響[4，5]。常見的脈石礦物主要是黏土礦物，其中包括高嶺石、蒙脫石和伊利石，黏土礦物表面一般帶負電，并且具有較好的親水性，常與煤泥發生凝聚，在洗選過程中易產生大量的細泥顆粒[6，7]。這不但影響了浮選精煤產率，嚴重者更會導致整個生產系統無法正常運行[8]。

為了解決這一問題，眾多研究者對煤浮選體系中礦物顆粒的表面化學性質，如表面電性[9]進行研究。研究發現在煤浮選體系中加入離子可以改變體系表面張力，影響氣泡兼并，減小煤顆粒之間以及顆粒與氣泡之間的靜電排斥作用，這在一定程度上提高了煤的回收率[10，11]。在浮選體系中加入無機電解質可以降低煤的電動電位，并提高氧化煤浮選的精煤產率[12]。Ozdemir等[13]在對無機電解質溶液中的煤泥浮選行為進行研究時，發現鹽溶液的存在使煤泥的浮選行為得到強化。

在煤泥浮選動力學研究中，國內外學者圍繞著浮選速率常數K，如K值的分布、變化等進行了廣泛而深入的研究[14-16]。煤泥浮選動力學研究是煤泥浮選過程研究非常重要的方面[17]。……