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摘要
煤泥水中含大量高岭石等黏土矿物,为其絮凝沉降带来较大的困难。为明确矿物性质对凝聚过程的影响机制,在应用扩展的DLVO理论计算煤和高岭石颗粒间作用力的基础上,采用聚焦光束反射测量仪监测了CaCl2用量为4.50 mmol/L时20 g/L的煤和高岭石的悬浮液在60, 100和150 r/min的搅拌转速下的凝聚过程。结果表明,颗粒间的静电作用力在颗粒表面间距2200nm范围内起主导作用,高岭石的电负性较大,在凝聚过程中更难发生靠近和碰撞;较高的转速可为颗粒提供较大的动量,有利于提高碰撞频率,缩短完成凝聚所需时间,实验条件下,煤和高岭石的凝聚时间分别由74和123 s缩短至47和89 s。疏水性作用力在颗粒表面间距小于2 nm的范围内起主导作用,决定了颗粒的黏附效率;煤因强疏水性,在碰撞后更易黏附,且能抵抗更高的流体剪切作用,可由19.32μm凝聚形成100μm的大凝聚体,而高岭石则因其亲水性难以得到较大粒度的凝聚体,均小于30μm。
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