粒徑和礦物質組分對表面活性劑吸附特性及褐煤潤濕性的影響.pdf

1、褐煤是重要的化石能源，由于其孔隙發(fā)達，表面含氧官能團含量豐富，造成褐煤表面具有強的親水性，限制了其在工業(yè)上的應用，改變褐煤表面的潤濕性對其加工利用具有重要意義。表面活性劑作為一種含有親水基和疏水基分子結構的化學品，可以在固體表面發(fā)生吸附改變固體的潤濕性。本文研究了煤粒徑、煤中礦物質組分（高嶺土、碳酸鈣、石英砂等）和有機質對表面活性劑吸附特性及褐煤潤濕性的影響，主要的研究結果如下：
　　煤粒徑的不同對表面活性劑在煤表面的吸附特性及潤

2、濕性影響是明顯的。十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）在芒來褐煤表面的吸附量隨著粒級的減小而增大；在褐煤表面吸附CTAB降低了芒來褐煤的親水性；不同粒級芒來褐煤與極性潤濕液蒸餾水和無水乙醇潤濕作用強于褐煤與非極性潤濕液正構烷烴的潤濕作用，并呈現(xiàn)隨著正構烷烴碳鏈增加，潤濕熱減小的規(guī)律；在同一初始濃度條件（300mg/L）下吸附，表面活性劑CTAB對不同粒級褐煤表面潤濕性改變效果不相同，并不呈現(xiàn)隨粒級減小煤表面潤濕性改變效果更明顯的趨勢；隨著粒

3、級的減小，褐煤親水性的降低值和親油性的增加值都呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢，其中褐煤粒級為80-120目時其潤濕性變化效果最為明顯。
　　對CTAB、十二烷基硫酸鈉（SDS）、陽離子Gemini三種表面活性劑對比發(fā)現(xiàn)，三種表面活性劑在褐煤中礦物質各組分、有機質表面均發(fā)生了吸附作用，并滿足吸附量隨著初始濃度的增大而增加的規(guī)律。表面活性劑在礦物質各組分和有機質上的吸附作用力不同，在礦物質上吸附作用力主要是范德華力，脫灰煤（有機質）上的吸附作

4、用力主要是強荷電作用。在褐煤中礦物質各組分、有機質表面上的吸附量明顯不同，其中CTAB在原煤，有機質吸附量最多，石英砂和高嶺土上吸附Gemini表面活性劑在量較多，SDS在碳酸鈣上吸附最多。吸附三種表面活性劑褐煤中礦物質各組分、有機質的潤濕性均發(fā)生改變，但對潤濕性的改變效果存在顯著地差異。吸附SDS對碳酸鈣潤濕性改變效果較好，高嶺土吸附CTAB明顯地改變其潤濕性。對于原煤和脫灰煤，選擇Gemini在CMC濃度時潤濕性改變最大，表明相對于