针对选煤厂高泥化煤泥水难沉降的现状，以煤系黏土矿物为研究对象，探索了絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)分别与十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)配合使用后黏土矿物沉降规律，并通过聚团影像观测、XPS分析、润湿热和接触角测定及Zeta电位试验，半定量分析了PAM分别与DTAB、CTAB配合使用，促进黏土矿物沉降的作用机理。结果表明：DTAB和CTAB的添加能够促进黏土矿物颗粒生成大聚团，进而提高黏土矿物颗粒初始沉降速度，并大幅度降低上清液浊度，且CTAB作用效果优于DTAB作用效果；当CTAB用量为1 800 g/t、PAM用量为80 g/t时，矿物质悬浮液沉降效果较好，对应矿物颗粒初始沉降速度为43.32 m/h,浊度值为76 NTU,沉淀物高度为19 mm,聚团直径最大约为2.6 mm;通过XPS及矿物表面润湿性测试，发现阳离子表面活性剂与矿物表面作用，活性剂带正电荷的亲水基朝向带负电荷的矿物颗粒表面，通过“电中和”作用降低矿物颗粒表面负电位，使矿物颗粒间静电斥力减小，同时，活性剂疏水基脱离矿物颗粒表面定向排列，罩盖矿物颗粒表面含氧基团而增加矿物颗粒表面含碳基团含量，使矿物颗粒表面的润湿热绝对值减小及接触角增加，改变了矿物颗粒表面疏水性，促进了矿物颗粒疏水聚团，从而使矿物颗粒更易聚集沉降；CTAB的烷基链较DTAB的烷基链更长，故CTAB对矿物颗粒表面疏水改性的能力更强，CTAB作用后黏土矿物的沉降效果更好。

国家自然科学基金资助项目(U1910214)；山西省基础研究计划(自由探索类)项目(20210302124114)；

0 引 言
1 实验部分
1.1 煤样分析
1.2 实验药剂与仪器
1.2.1 实验药剂
1.2.2 实验仪器
1.3 实验方法
1.3.1 沉降实验方法
1.3.2 样品表征方法
1) XRD测试。
2) 聚团形态观测。
3) XPS测试。
4) 润湿热测量。
5) 接触角测量。
6) Zeta电位测定。
2 结果与讨论
2.1 絮凝剂PAM对黏土矿物沉降的影响
2.2 药剂配合使用对黏土矿物沉降的影响
2.3 疏水聚团影像分析
2.4 药剂作用机理
2.4.1 XPS分析
2.4.2 表面润湿性分析
2.4.3 表面电性分析
3 结 论

郭月亭,李志红,刘爱荣,薛中华,杨宏丽,高建川,郝波.表面疏水改性促进煤系黏土矿物沉降的机理及试验研究[J].煤炭转化,2023,46(03):100-107.DOI:10.19726/j.cnki.ebcc.202303010.