微波改性褐煤界面性质对成浆性的影响研究

本文主要探讨了褐煤在微波辐射条件下的改性对其界面性质及其成浆性的影响。实验是在900瓦功率下进行的，通过对不同微波照射时间（如0分钟、5分钟、10分钟、15分钟和20分钟）的褐煤进行研究，通过化学滴定法、低温氮吸附法以及扫描电子显微镜等技术手段，深入分析了以下几个关键方面： 1. 含氧官能团的变化：研究发现，随着微波照射时间的增加，褐煤表面的含氧官能团（如羟基、羧基等）含量逐渐减少。这些官能团对于煤的化学反应活性和物理特性有着重要影响，减少可能会影响其在成浆过程中的溶解性和分散性。 2. 孔隙结构的变化：在微波作用下，煤样的比表面积呈现出先升后降的趋势。初始阶段，由于热解和重组可能产生的新孔隙，比表面积增加；随着照射时间延长，部分大孔隙可能被封闭或填塞，导致比表面积下降。同时，平均孔径和孔体积经历先减小后增大的过程，这可能影响煤浆的流动性。 3. 表面形貌与平整度：扫描电镜观察显示，煤粒表面在微波辐射下变得更平整光滑，这可能改善了煤与水的接触面积，有利于提高成浆效率。 4. 分形维数的变化：分形维数是描述孔隙复杂度的一个指标，研究发现，随着微波照射时间的增加，煤样孔隙的分形维数逐渐减小，表明孔隙结构变得更加规则，这对成浆性能有正面影响。 实验结果显示，经过微波改性后，褐煤的定黏浓度从原始状态的51.3%提升至12分钟照射后的54.58%，这意味着其成浆性得到了显著增强。这项研究对于理解微波改性对褐煤在工业应用中的优化处理具有重要意义，特别是在煤炭清洁利用和浆液制备等领域。未来的研究可以进一步探索更优化的微波参数组合，以最大化褐煤的成浆性能。