低阶煤颗粒-气/油泡间的疏水力常数研究

浮选实验表明油泡对低阶煤颗粒的捕收能力要远强于传统浮选过程的起泡。这主要是由于油泡表面被捕收剂覆盖,其表面疏水性要远高于气泡表面的疏水性。因此,在油泡浮选矿化过程中,低阶煤颗粒-油泡间水化膜的薄化速度要远快于煤颗粒-气泡间的薄化速度。诱导时间测试发现,随着DAH溶液浓度从10-7mol/L增加到5×10-5mol/L时,低阶煤颗粒-气泡间的诱导时间从93ms下降到12ms。随着DAH溶液浓度从5×10-5mol/L增加到10-3mol/L时,低阶煤颗粒-气泡间的诱导时间从12ms增加到35ms。当DAH浓度由10-7mol/L(纯去离子水溶液)增加到5×10-5mol/L,低阶煤颗粒-油泡间的诱导时间由35 ms降低到10 ms。随着DAH浓度的进一步增加到10-3mol/L时,低阶煤颗粒-油泡间的诱导时间由10ms增加到25ms。为了从微观尺度下去表征油泡表面较气泡表面所具有的强疏水性,本文通过低阶煤颗粒-油/气泡间的诱导时间,利用non-DLVO理论及Stefan-Reynolds水化膜薄化模型,拟合出初始水化膜厚度h与疏水性常数K132之间的关系,进而得到了低阶煤颗粒-油/气泡间的疏水力常数K132与十二烷胺盐酸盐DAH溶液浓度的关系。疏水力常数K132拟合结果表明,当DAH溶液的浓度为5×10-5mol/L时,低阶煤颗粒-油泡间的疏水力常数K132约为低阶煤颗粒-气泡间的疏水力常数K132的3倍;当DAH溶液的浓度为10-6mol/L时,前者是后者的15倍。因此,油泡表面较气泡具有更强的疏水性质。从而解释了低阶煤-油泡浮选矿化过程优于传统浮选过程的本质特征。