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随着煤炭开采的机械化，煤质变化更加复杂，原煤中掺杂的矸石含量逐渐增加，煤炭洗选过程中煤泥水含有的微细粒矿物与水产生特有的水化作用，导致煤泥水难于澄清沉降，为煤炭洗选带来困难。针对这一问题，本文以微纳米级石英、高岭石、蒙脱石为研究对象，通过相对粘度、层间距、水分存在状态、含水量等分析不同矿物的水化作用特性，并阐述微细粒矿物对沉降脱水的影响，得到以下结论：
(1)不同矿物对煤泥水沉降脱水效果的影响：石英、高岭石、蒙脱石均影响煤泥水的沉降脱水效果，但影响程度不同。含石英、高岭石、蒙脱石煤泥水的上清液透射比分别为53.1%、16.3%、2.1%，过滤速度分别为502.876m/h、308.198m/h、106.157m/h，滤饼水分分别为5.648%、5.759%、7.022%。综合沉降脱水试验结果可知，蒙脱石对煤泥水的脱水效果影响最大，高岭石次之，石英的影响最小。
(2)不同矿物的水化作用特性：石英、高岭石、蒙脱石的水化作用均随体积分数和pH值的变化发生改变，但变化程度不同。体积分数变化时，三种矿物随着体积分数的增加，过滤速度逐渐减小，滤饼水分逐渐增加，相对粘度逐渐增加，水化作用逐渐增强，当体积分数为1.0%时，三种矿物的过滤速度均最小，滤饼水分最大，相对粘度最大；pH值变化时，石英、高岭石、蒙脱石在pH值分别为6、11、9时，过滤速度最慢，滤饼水分最高，相对粘度最大。综合三种矿物在不同条件下的试验结果，蒙脱石的水化作用最强，高岭石次之，石英的水化作用最弱。
(3)改型蒙脱石对煤泥水沉降脱水效果的影响：以怀俄明型钠基蒙脱石为原样，制备一、二价阳离子改型蒙脱石，通过研究改型蒙脱石对煤泥水沉降脱水效果的影响，发现一价阳离子蒙脱石对煤泥水沉降脱水的影响效果更大。
(4)改型蒙脱石水化特性：Li基蒙脱石与Na、K、Ca、Mg、Ba基蒙脱石相比，羟基伸缩振动峰和羟基弯曲振动峰的强度显著加强，亲水性作用强；改型蒙脱石的层间距与电荷量成正比，与层间阳离子半径成反比；Li、Na、K、Ca、Mg、Ba基蒙脱石水化膨胀后的层间距变化、水分存在状态和含水量与改型蒙脱石的水化膨胀特性有关，水化膨胀能力越强，层间距增加值、水分存在状态种类、含水量增加。水化膨胀状态下，改型蒙脱石层间距的增加值和含水量的顺序为:Li基＞Na基＞K基＞Mg基＞Ca基＞Ba基，且Li、Na、K基蒙脱石有结合水、自由水2种水分存在状态，Ca、Mg、Ba基蒙脱石只有结合水一种水分存在状态。
(1)不同矿物对煤泥水沉降脱水效果的影响：石英、高岭石、蒙脱石均影响煤泥水的沉降脱水效果，但影响程度不同。含石英、高岭石、蒙脱石煤泥水的上清液透射比分别为53.1%、16.3%、2.1%，过滤速度分别为502.876m/h、308.198m/h、106.157m/h，滤饼水分分别为5.648%、5.759%、7.022%。综合沉降脱水试验结果可知，蒙脱石对煤泥水的脱水效果影响最大，高岭石次之，石英的影响最小。
(2)不同矿物的水化作用特性：石英、高岭石、蒙脱石的水化作用均随体积分数和pH值的变化发生改变，但变化程度不同。体积分数变化时，三种矿物随着体积分数的增加，过滤速度逐渐减小，滤饼水分逐渐增加，相对粘度逐渐增加，水化作用逐渐增强，当体积分数为1.0%时，三种矿物的过滤速度均最小，滤饼水分最大，相对粘度最大；pH值变化时，石英、高岭石、蒙脱石在pH值分别为6、11、9时，过滤速度最慢，滤饼水分最高，相对粘度最大。综合三种矿物在不同条件下的试验结果，蒙脱石的水化作用最强，高岭石次之，石英的水化作用最弱。
(3)改型蒙脱石对煤泥水沉降脱水效果的影响：以怀俄明型钠基蒙脱石为原样，制备一、二价阳离子改型蒙脱石，通过研究改型蒙脱石对煤泥水沉降脱水效果的影响，发现一价阳离子蒙脱石对煤泥水沉降脱水的影响效果更大。
(4)改型蒙脱石水化特性：Li基蒙脱石与Na、K、Ca、Mg、Ba基蒙脱石相比，羟基伸缩振动峰和羟基弯曲振动峰的强度显著加强，亲水性作用强；改型蒙脱石的层间距与电荷量成正比，与层间阳离子半径成反比；Li、Na、K、Ca、Mg、Ba基蒙脱石水化膨胀后的层间距变化、水分存在状态和含水量与改型蒙脱石的水化膨胀特性有关，水化膨胀能力越强，层间距增加值、水分存在状态种类、含水量增加。水化膨胀状态下，改型蒙脱石层间距的增加值和含水量的顺序为:Li基＞Na基＞K基＞Mg基＞Ca基＞Ba基，且Li、Na、K基蒙脱石有结合水、自由水2种水分存在状态，Ca、Mg、Ba基蒙脱石只有结合水一种水分存在状态。