硅酸钠调控煤泥浮选：影响机制与优化参数

本文主要探讨了硅酸钠在煤泥浮选过程中的影响，特别是针对煤和高岭石这两种黏土矿物。通过对单矿物浮选试验、Zeta电位测定以及X射线光电子能谱(XPS)分析，研究人员深入解析了硅酸钠的选择性抑制作用机制。 首先，实验结果显示，在pH值约为7，硅酸钠用量达到1000克/吨的条件下，煤和高岭石的浮选性能最佳。在这个参数下，煤的可燃体回收率达到60.44%，灰分保持在相对较低的水平，即8.03%。这表明硅酸钠对煤和高岭石的浮选效率具有显著影响，可能通过调节浮选条件优化了矿物的分离效果。 硅酸钠的作用机制体现在它改变了煤和高岭石表面的电位特性。当pH值为中性时，硅酸钠导致煤和高岭石的表面电位分别下降6毫伏和16毫伏，这增强了矿物间的静电斥力，有助于提高浮选过程中的分散和分离。这一变化表明硅酸钠可能通过改变表面电荷分布来调控矿物的浮选行为。 XPS分析进一步揭示了硅酸钠对煤和高岭石表面化学结构的影响。在与硅酸钠作用后，两者的表面Si原子含量增加，这说明硅酸钠在煤和高岭石表面发生了物理吸附。同时，硅原子的2P原子轨道(Si 2p)结合能的变化值分别为-0.02和-0.19 eV，这些数值的变化证实了硅酸钠的吸附类型为物理吸附，而非化学键合。吸附量的不同可能是硅酸钠选择性抑制的关键因素，即吸附量较大的矿物更易受到抑制，从而影响其浮选效果。 硅酸钠作为煤泥浮选过程中的添加剂，其用量、pH值和吸附性质都对煤和高岭石的浮选行为有显著影响。理解这种影响有助于优化浮选工艺，提高煤炭和非煤矿物的分离效率，对于实际的矿产资源开发和环境保护具有重要意义。