煤泥水中微细高岭石/蒙脱石颗粒表面水化分子动力学模拟研究

作     者：闵凡飞 陈军 彭陈亮 MIN Fanfei;CHEN Jun;PENG Chenliang

作者机构：安徽理工大学材料科学与工程学院安徽淮南232001 江西理工大学工程研究院江西赣州341000 

出 版 物：《煤炭学报》 (Journal of China Coal Society)

年 卷 期：2018年第43卷第1期

页      面：242-249页

核心收录：

学科分类：081902[工学-矿物加工工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金面上资助项目(51474011) 

主　　题：煤泥水 水化 分子动力学 高岭石 蒙脱石 

摘      要：煤泥颗粒界面水化是煤泥水难以沉降脱水的主要原因,采用分子动力学模拟研究了煤泥水中主要微细黏土矿物颗粒高岭石及蒙脱石颗粒界面水化分子动力学特性,模拟计算了矿物颗粒界面水平衡构型、界面原子浓度、水分子扩散系数及金属离子的影响。研究结果表明:水分子能够通过氢键在高岭石及蒙脱石颗粒表面发生水化作用;随水覆盖率(或水分子数)的不断增加,矿物颗粒表面对水分子的束缚力逐渐减小,界面处的氢键作用逐渐减弱,其中水分子在亲水性的高岭石和蒙脱石界面能逐渐形成3个水分子层,总厚度为(8~10)×10^(-10)m;高岭石(001)面水化程度大于蒙脱石(001)面;二价金属离子对蒙脱石水化的促进作用强于一价金属离子。