低阶煤中有机质含有大量的极性含氧基团,疏水性差,难以利用煤中有机质和矿物质的表面润湿性差异来达到浮选分离的目的。通过溶液环境等因素的改变能够强化表面活性剂在有机质上的选择性吸附,使煤中有机质表面疏水性提高;同时采用超声脱附方法去除吸附在矿物质上的表面活性剂,进一步扩大低阶煤中有机质和矿物质的表面润湿性差异,达到促进低阶煤浮选效果的目的。本文选用非离子表面活性剂十二烷基醇聚氧乙烯醚(C₁₂EO₁₅)来强化低阶煤表面疏水性,通过改变氯化钙的添加方式和溶液pH,研究了超声辅助下溶液环境变化对有机质和矿物质表面润湿性差异及低阶煤浮选的影响。以浮选完善度为评判指标,得到了选前预处理的优化方案;并借助吸附量、Zeta电位、表面官能团和润湿热等手段探讨了超声辅助下表面润湿性调控对低阶煤浮选的提效机理。三种钙离子的添加方式(先CaCl₂后C₁₂EO₁₅、先C₁₂EO₁₅后CaCl₂、同时吸附C₁₂EO₁₅与CaCl₂)均会促进C₁₂EO₁₅在有机质表面的吸附,超声脱附处理能够将C₁₂EO₁₅从有机质表面脱附下来;对于矿物质而言,优先吸附C₁₂EO₁₅时,超声处理对脱附量无明显影响,其余两种情况下,超声处理会不同程度的促进C₁₂EO₁₅在矿物质表面的吸附。超声辅助下,优先吸附CaCl₂或C₁₂EO₁₅均可以扩大有机质和矿物质的表面润湿性差异,提高浮选分离性能;而同时吸附C₁₂EO₁₅与CaCl₂对扩大润湿性差异无作用。超声处理也会通过促进有机质与矿物质的分离来提高低阶煤的浮选效果。在最优处理方式下,三种钙离子添加方式皆可使精煤灰分降低约8%,精煤产率高低顺序是:同时吸附C₁₂EO₁₅与CaCl₂、钙离子优先吸附、表面活性剂优先吸附。当pH=5时,表面活性剂在有机质上的吸附量最小,当pH为3～12时,超声处理均会导致表面活性剂的脱附。对于矿物质而言,当pH小于7时,超声处理促进表面活性剂在其表面的吸附,而pH大于7时,超声处理利于表面活性剂从矿物质表面的脱附。超声辅助下,随pH的增加,精煤产率逐渐增加,灰分呈先升高又降低后增加的趋势。