基于EDLVO理论的浮选药剂对煤泥颗粒间的相互作用

程万里^1,2,3，张秀梅⁴，邓政斌^1,2,3,5，郭德⁴

1. 贵州大学矿业学院2. 喀斯特地区优势矿产资源高效利用国家地方联合工程实验室3. 非金属矿产资源综合利用重点实验室4. 华北科技学院环境工程学院5. 省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室

摘 要：浮选药剂可改变煤表面润湿性,导致煤泥颗粒间相互作用产生差异,影响煤泥浮选效果。为探究不同种类浮选药剂及用量下煤泥颗粒间的相互作用及对浮选效果的影响,在0号柴油和仲辛醇2种药剂体系下进行浮选试验,利用接触角测量法计算出煤表面能参数,采用EDLVO理论对煤泥颗粒间相互作用能进行了计算和分析。浮选试验结果表明:2种药剂体系下浮选指标更好,0号柴油和仲辛醇的最佳用量分别为0.8和0.2 kg/t,获得精煤产率为75.67%,精煤灰分为10.28%,可燃体回收率为90.25%,浮选完善指标为59.92%。EDLVO理论计算结果表明:水介质中,煤泥颗粒间的范德华作用能和疏水作用能都为吸引势能,静电作用能为排斥势能;加入浮选药剂后,煤泥颗粒间均存在静电斥力、范德华引力和疏水引力,其中范德华引力较小,起主要作用的是疏水引力,且疏水引力大小比范德华引力大2个数量级,促进了煤泥颗粒的相互聚团。两种药剂体系下,0号柴油和仲辛醇有较好的协同作用,颗粒间以疏水作用能为主,较单一药剂体系下,颗粒间的总作用势能的"能垒"大幅度降低。当0号柴油和仲辛醇用量分别为0.8和0.2 kg/t时,颗粒间的总作用势能的"能垒"最低。"能垒"越低,颗粒间吸引能越大,越有利于细粒煤凝聚上浮,较好的解释了浮选最佳药剂用量的试验结果。

关键词：煤泥;浮选药剂;颗粒;相互作用;EDLVO理论;