電化學抑制煤系黏土巖泥化的表面作用機制

李明明， 尹禹琦， 呂玉庭， 康 華

(黑龍江科技大學 礦業(yè)工程學院， 哈爾濱 150022)

0 引 言

分選是煤炭潔凈高效利用的源頭技術(shù)，2019年我國的煤炭分選占比已達71.2%[1]。我國煤炭分選以濕法為主，洗選過程中伴生煤系黏土巖(矸石)的泥化形成大量難沉降煤泥水。難沉降煤泥水會使選煤廠循環(huán)水質(zhì)惡化，導致分選作業(yè)分離精度降低以及精煤產(chǎn)品被污染，嚴重時會造成環(huán)境污染及停車事故等問題[2-3]。因此，探索有效抑制煤系黏土巖泥化的技術(shù)，從源頭上解決煤泥水難沉降問題，對煤炭的清潔生產(chǎn)與高效利用具有重要意義。

關(guān)于黏土巖泥化抑制的問題，國內(nèi)外學者的研究主要包括兩個方面：黏土抑制劑的研制和電化學處理技術(shù)。其中，黏土抑制劑在石油開采等領(lǐng)域已取得較好的應用效果，但在煤炭洗選中的泥化抑制效果不顯著[4-8]；電化學技術(shù)在黏土類軟巖加固處理方面已取得較好的效果，但在黏土巖泥化抑制方面研究較少[9-10]。目前，電化學技術(shù)在選煤領(lǐng)域的應用主要集中在煤泥水處理方面，即煤系黏土巖泥化后沉降調(diào)控方面[11-12]。筆者采用電化學方法處理煤系伊利石類黏土軟巖，獲得了較好的抑制泥化效果[13]。在此基礎(chǔ)上，對不同電化學條件下煤系伊利石類黏土軟巖的表面電性質(zhì)和表面潤濕性變化規(guī)律進行分析，探討電化學作用抑制煤系黏土巖泥化的表面作用機制,探索從源頭上解決黏土巖泥化對煤炭洗選過程中細泥附著、煤泥水難沉降問題。……