摘要：

采用芬蘭Kibron公司生產的Delta-8全自動高通量小黄片下载安装，研究3種不同變質煤樣經濕法超細粉碎後潤濕性的變化，計算得到超細粉碎後煤顆粒表麵張力、煤-水界麵表麵張力和煤-水體係粘附功的變化。結果表明：神木不粘煤與淮南氣煤2種低階煤經濕法超細粉碎後疏水性增強，太西無煙煤在長時間超細粉碎後疏水性減弱；超細粉碎後，煤顆粒表麵張力、煤-水體係粘附功與接觸角呈負相關。

引言

受煤炭成因的影響，煤顆粒及其界麵性質十分複雜。在煤的超細粉碎過程中，隨著粒度的減小，煤顆粒的物理、化學性質，如顆粒表麵形貌、孔隙度、有機官能團結構等都會發生特殊的變化，這些變化都將對煤顆粒的潤濕性產生影響，從而對超淨煤分選過程產生影響。煤的潤濕性指煤顆粒表麵與水的作用強弱，是固體表麵結構與性質、液體的表麵性質與界麵性質以及固-液兩相分子間相互作用等微觀特性的宏觀表現，對於同一液體，潤濕性可以間接反映固體的表麵性質。對於固體的表麵張力，由於其表麵具有微觀凹凸不平、孔隙等幾何不均一性及實際固體表麵環境的複雜性，因此固體表麵張力很難測量。大多數研究在實驗的基礎上間接計算得到固體表麵張力，如Zisman法、狀態方程法、表麵張力分量法等。目前比較新的計算固體表麵張力的方法是通過建立一種新的潤濕性的表征體係，推導出固相表麵張力與接觸角、液-固界麵張力的計算公式。

本文中選取3種不同變質程度煤樣，探討超細粉碎對煤顆粒潤濕性的影響，由測得的接觸角計算得到超細粉碎後煤顆粒表麵張力與煤顆粒-水界麵粘附功的變化，為超細煤粉的加工、應用提供理論依據。

1實驗

1.1實驗煤樣

選取神木不粘煤（簡稱SM）、淮南氣煤（簡稱HN）、太西無煙煤（簡稱TX）3種煤樣進行研究。參照國家標準GB/T212-2008《煤的工業分析方法》和GB/T 476-2001《煤的元素分析方法》進行煤樣的煤質特征分析，3種煤樣的工業分析及其中C、H、O、N、S元素分析見表1。由表可知，神木不粘煤為低階煤，水分和O元素含量較大，太西無煙煤變質程度較高，C元素含量相對較大。

注：Mad為空氣幹燥基水分，Aad為空氣幹燥基灰分，Vdaf為幹燥無灰基揮發分，FCdaf為固定碳。

1.2超細粉碎實驗及粒度測試

超細粉碎實驗在湖南省沙清河通用機械設備有限公司生產的小型攪拌磨上進行。攪拌磨為濕法超細粉碎，磨礦濃度為30%（礦漿中煤的質量分數），改變濕法超細粉碎時間，即可得到不同粒度組成的超細粉碎煤樣。濕法超細粉碎後的煤樣在真空幹燥箱中幹燥，裝入密封袋中封裝。

超細粉碎前、後的粒度組成由Mastersizer型X激光粒度儀（英國馬爾文儀器有限公司）測定得出。

1.3接觸角測量

超細粉碎前、後煤樣的接觸角采用芬蘭Kibron公司生產的Delta-8全自動高通量小黄片下载安装進行測量。該儀器采用先進的板法測量原理，配備高精度微天平係統和自動溫度控製單元，能夠精確測量固體表麵的接觸角。取一定量的煤樣，以1.5×105N的壓力壓片，壓製成的實驗片放入盛有氯化鈉飽和水溶液的幹燥器，恒濕48h，減少煤樣毛細孔與表麵粗糙度的影響。然後將實驗片置於儀器測量平台上，使用儀器自帶的高精度微量注射係統在實驗片上滴加去離子水，形成半球狀液滴，儀器自動采集液滴圖像並通過專用軟件分析計算接觸角，每個樣品重複測量3次，取平均值作為最終結果。

2結果與分析

2.1超細粉碎後的粒度分析

3種不同變質程度的煤樣超細粉碎前、後的粒度特征參數見表2。其中樣品名稱為煤種簡稱-超細粉碎分鍾數，原樣直接命名為煤種簡稱-Y，d10、d50、d90分別是累積體積分數為10%、50%、90%時所對應的顆粒粒徑，d[4,3]為體積平均粒徑，d[3,2]為表麵積平均粒徑。由表2可知，隨著粒度的減小，顆粒的比表麵積逐漸增大。