【目的】煤炭开采过程伴生的矿井水往往富含氟离子，若未经有效处理直接排放，将对区域生态环境造成严重污染，影响水资源的质量和生态系统的稳定。【方法】聚焦煤炭开采伴生矿井水氟污染治理难题，针对传统除氟技术存在的效率低、抗干扰弱等瓶颈，通过构建核晶造粒除氟装置，提出核晶造粒化学沉淀的除氟新方法。矿井水中的氟污染具有显著环境风险（地表水氟质量浓度超标可达8～15倍），其治理难点在于复杂水质环境下氟的深度去除。为此，构建"化学沉淀-晶核诱导-多孔吸附"多相反应协同调控机制，通过实验室级连续流反应系统（HRT 45 min，上升流速1.8 m/h）开展工艺优化实验，结合X射线光电子能谱（XPS）、原位傅里叶变换红外光谱（FTIR）等先进表征手段，系统揭示氟迁移转化的动态过程。【结果和结论】结果表明，在诱晶剂（CaCl2）投加量1200mg/L、晶种投配比1:50的优化条件下，单级处理即可实现氟质量浓度从12.6mg/L降至7.6mg/L（去除率39.8%），较常规混凝沉淀效率提升2.3倍。通过X射线衍射（XRD）证实Ca2+与F-反应生成热力学稳定的霰石和球霰石晶体。值得注意的是，共存碳酸根通过2种途径强化除氟：一是形成CaCO3·CaF2复合沉淀(FTIR在1080cm-1处出现特征峰)，二是生成多孔方解石载体（SEM显示孔隙率提升62.76%）。研究发现碳酸盐体系下的界面反应调控规律，通过能谱面扫描（EDS）证实F元素在造粒体截面呈梯度分布特征，揭示"表面吸附-晶格固封"的递进去除机制。核晶造粒技术在复杂矿井水中能够高效去除水中的氟离子，能够应对矿井水中复杂的化学成分。研究成果为核晶造粒除氟技术的工程化应用奠定基础，并为解决含氟矿井水的环境污染问题提供可行的技术路线。

张溪彧,董书宁,王皓,等.氟离子结晶造粒机制研究——基于钙基异相结晶的矿井水深度净化与晶相调控[J/OL].煤田地质与勘探,1-8[2025-03-13].http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1155.p.20250311.2246.002.html.