选煤水化学——循环煤泥水系统的水化学性质

张志军¹，孟齐¹，刘炯天²

1. 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院2. 郑州大学河南资源与材料产业河南省协同创新中心

摘 要：煤泥水可称为选煤厂的"血液",循环煤泥水系统则是选煤厂的"血液循环系统"。为深入了解选煤厂的循环煤泥水系统,提出了选煤水化学的概念,并通过介绍循环煤泥水系统的物质组成、无机盐类矿物的溶解、煤中无机硫的氧化、金属离子的水解与聚合、煤泥水的酸碱反应、黏土矿物对金属离子的吸附,全面解析了循环煤泥水系统的水化学性质。煤中矿物组成是影响水化学性质的关键因素,循环煤泥水系统中的一系列化学反应使煤泥水的水化学性质发生变化,包括离子组成与含量、煤泥水的酸碱体系、离子的存在形式。黏土矿物对金属离子的吸附对水化学性质有重要影响,金属阳离子在黏土矿物上的吸附形式包括静电吸附、羟基络合吸附、沉淀吸附,并从理论角度分析金属离子在黏土矿物上的吸附形态,同时其吸附过程也受pH的影响,最终使煤泥水中高价金属离子含量减少。通过反应原理、影响因素和实验模拟分别对各个反应过程进行分析,总结了多种反应之间的关联性,得出以上多个因素之间是相互影响、相互制约的,共同决定了循环煤泥水系统的水化学性质。循环煤泥水系统的水化学性质研究是实现高效选煤的基础,得出不同煤样和水质环境条件下的水化学性质变化规律,实现水化学性质的精准调控,可以有效改善煤泥浮选和煤泥水沉降效果。

关键词：选煤;煤泥水;水化学性质;金属离子;黏土矿物;