罗山金矿进风巷粉尘表面特性对其润湿性的影响

作者：金龙哲; 王嘉莹; 刘建国; 郭敬中; 王天暘; 巩琦

来源：安全与环境学报, 2019, 19(06): 1954-1962.

DOI：10.13637/j.issn.1009-6094.2019.06.013

• 安全工程
• 金矿粉尘
• 进风巷
• 表面特性
• 润湿性

为提高金属矿山进风巷粉尘的湿式降尘效率,就进风巷粉尘的润湿特性展开试验研究。以山东招远罗山金矿进风巷沉积粉尘为研究对象,对其进行水浮选分离处理,得到疏水性粉尘(HOD,较长时间浮于水面)和亲水性粉尘(HD,可快速沉降水底),并对二者的接触角进行了测定,结果显示HOD的润湿性明显弱于HD。之后,分别利用扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度分析仪、真密度分析仪、X射线粉末衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)和比表面积及孔径分析仪对二者的理化特性进行了全面表征,并通过对比分析探究了粉尘表面特性对其润湿性的影响。结果表明:首先,HOD和HD具有相近的粒径分布和表面形貌,D50分别为8. 655μm、12. 856μm;其次,XRD分析显示HOD和HD含有相同的物相组成,分别为石英(Si O2)、钠长石(Na Al Si3O8)、钾长石(KAl Si3O8)和方解石(Ca CO3),且四者均为亲水性物质,是进风巷粉尘整体润湿性较好的重要因素;之后,HOD的表面亲水基团(C—OR/C=O/O—C=O)体积分数比HD高5. 04%,与其润湿性弱于HD的结论相反,表明表面有机基团对其润湿性能的影响较弱;最后,HOD表面孔结构的复杂程度明显强于HD,其SSABET、SSAL分别比HD高1m2/g、3. 14 m2/g,这有助于形成表面空气膜,弱化其亲水性。总之,表面孔隙结构对粉尘润湿性影响显著,而表面基团对其的影响较弱。

• 单位
  北京科技大学