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摘要
针对选煤厂高泥化煤泥水难沉降的现状，以煤系黏土矿物为研究对象，探索了絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)分别与十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)配合使用后黏土矿物沉降规律，并通过聚团影像观测、XPS分析、润湿热和接触角测定及Zeta电位试验，半定量分析了PAM分别与DTAB、CTAB配合使用，促进黏土矿物沉降的作用机理。结果表明：DTAB和CTAB的添加能够促进黏土矿物颗粒生成大聚团，进而提高黏土矿物颗粒初始沉降速度，并大幅度降低上清液浊度，且CTAB作用效果优于DTAB作用效果；当CTAB用量为1 800 g/t、PAM用量为80 g/t时，矿物质悬浮液沉降效果较好，对应矿物颗粒初始沉降速度为43.32 m/h,浊度值为76 NTU,沉淀物高度为19 mm,聚团直径最大约为2.6 mm;通过XPS及矿物表面润湿性测试，发现阳离子表面活性剂与矿物表面作用，活性剂带正电荷的亲水基朝向带负电荷的矿物颗粒表面，通过“电中和”作用降低矿物颗粒表面负电位，使矿物颗粒间静电斥力减小，同时，活性剂疏水基脱离矿物颗粒表面定向排列，罩盖矿物颗粒表面含氧基团而增加矿物颗粒表面含碳基团含量，使矿物颗粒表面的润湿热绝对值减小及接触角增加，改变了矿物颗粒表面疏水性，促进了矿物颗粒疏水聚团，从而使矿物颗粒更易聚集沉降；CTAB的烷基链较DTAB的烷基链更长，故CTAB对矿物颗粒表面疏水改性的能力更强，CTAB作用后黏土矿物的沉降效果更好。
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单位太原理工大学; 山西焦煤集团有限责任公司
