紫外線對煤表面親疏水性作用的研究.pdf

1、利用煤炭表面性質將煤炭與矸石分離的浮選技術在選煤中占有重要地位。因為近幾年，隨著社會發(fā)展，煤炭資源的特點日益向著“貧、細、雜、難”的方向發(fā)展。煤炭顆粒粒度越細，質量越低，其比表面積就越大，表面能與表面活性越高。這些原因使得浮選選擇性變差。而研究表明，各煤種之間結構是類似的，其表現(xiàn)出的的差異僅為其所含的官能團數量的變化。含氧官能團的存在決定了煤表面的親疏水性。因此，通過某種手段改變煤表面的含氧官能團數目和類型從而改變煤炭的親疏水性就成為迫

2、切研究的課題。
　　煤作為一種有機巖石，與瀝青，橡膠一樣，均是以碳氫為主要成份的大分子物質，必然具有相似的自氧化機理。由煤炭的自由基反應原理得知，煤內含有由于物理破碎或者化學變化而產生的大量自由基，且煤與其他碳氫大分子的組成和結構相似。由以上條件，我們推斷煤應該擁有光氧化性質。而碳氫大分子的光氧化必然造成新的多環(huán)芳香烴的形成，從而改變煤的表面性質。
　　本文以長焰煤，焦煤為對象，研究了在不同時間，不同功率的紫外線作用后，煤樣

3、的接觸角和Zeta電位的變化，探討了紫外線對不同變質程度煤樣的影響，并從機理上做了初步推斷。得出結論如下:
　　(1)煤中所含的自由基團對紫外線很敏感，在紫外線的照射下，煤炭的自由基團發(fā)生反應，共價鍵斷裂形成新的芳香烴。表面含氧官能團的類型產生了變化，導致煤炭表面親疏水性發(fā)生了改變;
　　(2)相同紫外線功率照射不同時間時，煤樣的平衡接觸角不同，潤濕性不同且呈波浪形性變化。
　　(3)紫外線強度較弱時，焦煤表征特性的改

4、變比起變質程度較低的長焰煤要弱，但在紫外線強度較強時，兩種煤的接觸角隨照射時間的變化同樣劇烈。同一時段內兩種煤的平衡接觸角相差較大，但波動形狀相似;
　　(4) Zeta電位的測量中，兩種煤均為負電位，在紫外線的處理下兩種煤Zeta電位最終全部接近-12度，但在紫外線較弱的時候，兩種煤樣Zeta電位變化速率不同，且在相同時間段，不同煤樣的Zeta電位相差頗大。造成這種情況的原因是焦煤為高變質煤，結構較為致密。在強的紫外線光下，其本