油泡-低阶煤颗粒间的黏附特性

油泡-低阶煤颗粒间的黏附特性
陈松降;陶秀祥;何环;唐龙飞;杨曌;陈亮;王市委
【摘要】在浮选矿浆中矿物颗粒能够有效地黏附在气泡上完成矿化过程是浮选技术的关键.用油泡代替气泡,研究难浮低阶煤颗粒与油泡间的相互作用及其黏附特性对于弄清其矿化机制至关重要.从矿物表面电性入手,探究了溶液pH值和表面活性剂对煤样与油泡间作用力的影响,运用DLVO理论计算了相互作用力的大小,并通过诱导时间这一重要参数评价了黏附效率.实验结果表明,DLT煤样和油泡的等电点分别出现在pH值2～3和pH值3～5之间;当pH=3时溶液中煤样与油泡之间的相互作用不存在能垒;pH＞3时开始出现能垒,并随pH值的增大而增大.2-乙基己醇和双十二烷基二甲基溴化铵的加入能够有效地减小煤样与油泡之间的能垒并降低诱导时间,最大降幅分别为74.35％和86.45％.%Bubble-mineral particles attachment and mineralization process are critical to flotation technology which can realize the effective separation of coal and gangue.It is indispensable for understanding the mechanism of mineralization process in flotation to investigate the interaction between low rank coal particles and reactive oily bubbles by electrochemistry studies and induction time measurements.In this paper,the influence of pH of solution and surfactants on the interaction between low rank coal particles and reactive oily bubbles which can be estimated by the DLVO theory was investigated.And the attachment efficiency was evaluated by the induction time measurements.The results showed that the isoelectric point(IEP) of coal particles and diesel oily bubbles was observed over the range of pH 2-3 and pH 3-5,respectively.No interaction energy banrier between coal
particles and diesel oily bubbles was observed in the tested solution of pH 3,while the interaction energy barrier appeared and gradually increased with the increase of pH value when it exceeded 3.It indicated that the interaction energy barrier and induction time between coal particles and diesel oily bubbles modified by surfactants 2-ethylhexanol and didodecyldimethylammonium bromide were lower than diesel oily bubbles,with the maximum decrease of 74.35％ and 86.45％ respectively.【期刊名称】《煤炭学报》
【年(卷),期】2017(042)003
【总页数】8页(P745-752)
【关键词】低阶煤;油泡/活性油泡;表面活性剂;诱导时间;DLVO理论;相互作用力【作者】陈松降;陶秀祥;何环;唐龙飞;杨曌;陈亮;王市委
【作者单位】煤炭加工与高效利用教育部重点实验室,江苏徐州221116;中国矿业大学化工学院,江苏徐州221116;煤炭加工与高效利用教育部重点实验室,江苏徐州221116;中国矿业大学化工学院,江苏徐州221116;煤炭加工与高效利用教育部重点实验室,江苏徐州221116;中国矿业大学化工学院,江苏徐州221116;煤炭加工与高效利用教育部重点实验室,江苏徐州221116;中国矿业大学化工学院,江苏徐州221116;煤炭加工与高效利用教育部重点实验室,江苏徐州221116;中国矿业大学化工学院,江苏徐州221116;煤炭加工与高效利用教育部重点实验室,江苏徐州221116;中国矿业大学化工学院,江苏徐州221116;煤炭加工与高效利用教育部重点实验室,江苏徐州221116;中国矿业大学化工学院,江苏徐州221116
【正文语种】中文
【中图分类】TD923.8
在我国，低阶煤资源十分丰富，据2015年《BP世界能源统计年鉴》报道，约占
我国煤炭探明储量的45.68%。

2013年低阶煤的产量达到18亿t，约占煤炭总生产量的50%，已经成为我国煤炭能源生产和供应的重要组成部分。

低阶煤变质程
度低，分子中的缩合芳香环较少，H/C原子比高，脂肪侧链多，氧含量高，羧基、羟基和羰基(—COOH，—OH和>CO)为低阶煤表面最常见的含氧官能团[1-2]，
煤表面的含氧官能团改变了煤表面的亲水和疏水平衡，与水分子缔合形成氢键，形成较稳定的水化膜，增加了煤粒表面的亲水性，传统的非极性药剂难以在低阶煤表面展开，阻碍了煤粒和气泡的有效黏附[3-4]，此类含氧基团的存在是低阶煤可浮
性差的主要原因[5-6]；煤分子的结构单元之间多由醚氧键相连，化学反应活性高，孔隙较大，表面疏水性差[3]。

此外，低阶煤表面还存在大量氧、氮等原子，这些
原子荷负电性较强，导致煤粒表面能够形成稳定的水化膜[7]。

浮选是处理0.5 mm 以下细粒物料最有效的分选技术[8]。

目前，对低阶煤煤泥浮
选提质的研究主要通过表面改性来提高其可浮性，通过预处理减少煤炭表面的含氧基团[9]，选择合适的促进剂来去除煤样的氧化性[10]，或选用适当的浮选药剂改
变低阶煤和氧化煤的表面性质[11]。

近年来，一种称为油泡浮选的新方法受到同行专家的高度关注，该方法以活性油泡(被改性油类捕收剂或者含有捕收剂的油类所
包覆的气泡)替代气泡作为浮选载体[12]。

与常规浮选技术加药方式不同的是，油
泡浮选技术的捕收剂不直接添加在矿浆中，而是以一薄层油膜的形式包裹在气泡的外面，从而以更低的油量、更好的分散度出现在矿浆中(图1)，在油膜与矿物颗粒
吸附的同时，气泡也与矿物黏附在一起，减少了黏附功，大大缩短了诱导时间[13]。

矿物质表面自由能和水的表面张力是影响矿物颗粒与气泡聚合稳定性的最主要因素。

低表面张力的液体容易润湿高表面能的固体，对于低表面能固体的润湿来说，可以通过表面活性剂在液-液界面上的吸附来降低液体表面张力以使其能够在固体表面
上铺展。

油泡表面的油膜阻碍了水化膜的生成，有效地降低了气泡的表面张力，使得其更容易在煤粒表面铺展，促进了黏附过程。

同时，油膜改变了气泡的表面电位，影响着气泡与煤粒之间的相互作用力。

因此油的表面张力是油泡性能的一个重要评价指标。

此外，油性捕收剂黏度的提高有利于改性柴油与煤粒的黏附，增大附着强度。

在浮选过程中矿物颗粒能够有效地黏附到气泡上完成矿化过程是浮选技术能够实现有效分选的关键。

气泡-矿物颗粒的黏附过程包括水化膜的薄化、破裂和形成三相
接触周边扩展3个过程，完成这一过程所需要的时间被称为诱导时间[14]。

只有当诱导时间小于接触时间，才能实现颗粒在气泡上的附着并完成矿化，诱导时间这一参数可以对颗粒-油泡的黏附效率作定量的表征[15]。

低阶煤颗粒与油泡间的相互作用控制着黏附过程，进而影响到浮选的回收率。

浮选矿浆是一种分散体系，悬浮在水介质中的低阶煤颗粒和油泡可以看作是两种粒子。

由于外力搅拌及湍流等作用，煤粒与油泡在矿浆悬浮液中发生碰撞，并最终形成颗粒与油泡的凝聚体。

煤粒表面组分和表面电性等这些表面性质差异很大的不同颗粒之间很容发生团聚[16-17]。

DLVO理论认为，体系的稳定性是由颗粒表面的电荷
产生的双电层静电斥力作用来保证的，与之抗衡的作用力是颗粒间的范德华引力。

本文关于油泡浮选基础理论的研究，主要运用DLVO理论估算了煤样与油泡之间
相互作用力，并通过诱导时间这一重要参数评价了黏附效率。

1.1 实验材料
实验煤样取自神东矿区大柳塔选煤厂0.5 mm以下的原生煤泥，是一种典型的高
挥发分的不黏结煤(本文称为DLT煤)，干燥无灰基挥发分36.68%，干燥无灰基氧质量分数24.51%，含氧量很高；接触角为56.5°，表面亲水性强；煤样固体总表
面能为28.798 mJ/m2，属低表面能固体，极性组分占比11.413%，极性组分中
主要为碱性分量。

采用湿筛法从0.5 mm以下原生煤泥中筛出0.074～0.125 mm 的颗粒，分级后的煤样在60 ℃条件下烘干5 h后存储于干燥皿中备用。

实验试剂包括捕收剂：柴油；双子表面活性剂：双十二烷基二甲基溴化铵和非离子表面活性剂2-乙基己醇；溶液pH值调整剂：NaOH和HCl。

在捕收剂柴油中添
加不同质量比的表面活性剂，经超声波充分分散混合后制成改性药剂，其配比和药剂编号见表1。

1.2 实验方法
1.2.1 煤样的表面形貌和官能团分析
利用中国矿业大学现代分析与计算中心的QuanTa250型扫描电子显微镜(SEM)进行煤样的表面形貌分析。

把导电胶带平整地黏在样品托上，在导电胶带上均匀地涂布一层煤样颗粒，用洗耳球吹掉未能牢固黏附在导电胶带上的颗粒，喷金后用于扫描测试。

测试条件为：高真空模式(HV)，加速电压30 kV(BSED)，束斑大小为4.5。

Nicolet 380型傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)用于煤样表面官能团的测试分析。

煤样研磨后过200目标准筛，取适量0.074 mm以下煤样加入光谱溴化钾混匀，在20 MPa压力下压制成片。

测试条件：仪器扫描范围：4 000～400 cm-1；扫描
次数：32；分辨率：4 cm-1；精度：≤0.1 cm-1。

1.2.2 煤样与油泡表面Zeta电位的实验
取适量-0.074 mm的煤样与10 mmol/L的KCl溶液配制成质量分数为2%的悬浊液，经超声波分散混匀20 min后取上清液，使用JS94H型微电泳仪进行煤样Zeta电位的测试。

由于油泡在水溶液中不稳定易破裂，为了确保测试对象的可靠性，同时考虑到油泡和油滴的表面均为油层，表面性质非常相近，因此采用5滴
柴油/改性柴油与100 mL 10 mmol/L的KCl电解质溶液配制成的乳浊液来代替油泡。

乳浊液经超声波充分分散20 min后，用于油泡Zeta电位的测试，为了保证
实验结果的精度，每组实验重复10次取其平均值。

选用HCl和NaOH作为溶液pH值的调整剂，雷磁pH-25型pH计用来标定溶液pH值，标定精度为0.01。

1.2.3 诱导时间的测试
Induction 2015E型诱导时间测定仪(Induction Timer)用于测定油泡与煤样颗粒
黏附的诱导时间。

诱导时间测定仪主要由主控驱动器、控制箱、摄像系统、冷光源、样品平台，单个气泡发生装置和基座组成，如图2所示。

仪器的工作原理：经计算机精确地给定驱动器一个时间脉冲，该脉冲经放大后使得驱动器从设定的位置(图3(a))向下行驶一个预先设定好大小的位移，带动连在驱动器上面的毛细管，将毛细管另一端上的单个气泡或油泡向下压到固体颗粒床层表面，并在其上保持一个设定的脉冲时间(图3(b))，脉冲结束后，驱动器自动恢复原位，同时也带动毛细管和气泡上移，当设定的脉冲时间大于诱导时间，就会观察到有固体颗粒黏附到气泡上(图3(c))，否则不会有固体颗粒的黏附。

固体颗粒黏附到气泡上所需要的最短脉冲时间(接触时间)被定义为诱导时间。

油泡生成过程：调节主控驱动器，使玻璃毛细管升至样品池液面上一定高度，逆时针旋转微量注射器，使毛细管中存在一定的空气柱，然后让毛细管的下端蘸取适量油类捕收剂，调节主控驱动器支架位置，使毛细管伸入到样品池溶液中合适的位置(图4(a))，旋动微量注射器旋钮，产生一个被薄层油膜包覆指定大小的气泡(图
4(b)，(c))。

2.1 煤样的表面形貌与官能团
图5为煤样的表面形貌扫描电镜图。

煤样表面高低不平呈不规则的条带状，表面
粗糙有凹陷，沿着条带的走向分布有大量宽度在1 μm以下形状不规则的裂隙，孔隙发达，表面裂隙内夹杂有小于5 μm的细颗粒。

在浮选过程中，煤粒表面的裂隙容易被矿浆中的水所填充，在一定程度上会增加煤粒表面的亲水性，阻碍煤粒与气泡的黏附。

采用背散射电子信号成像，可以很容易的区别有机质与无机矿物质[18-
19]。

金属矿物(如黄铁矿)在背散射电子像里亮度最高，有机质亮度最低，而黏土
矿物、石英、方解石和白云石等亮度适中。

图5(b)中亮度较高的A处为煤中嵌布
的碳酸钙矿物杂质(其能谱如图6所示)，灰暗部分则为有机质。

通过对煤样表面官能团红外归属的鉴定分析可以获得煤样表面的性质。

经基线校准、归一化处理之后的煤样(DLT)与柴油(CY)FT-IR谱图如图7所示。

分子间的O—H
因为空间位阻不能形成氢键或者形成的氢键很弱，从而在3 696.46，3 620.28
cm-1处出现了醇羟基或酚羟基(氧氢伸缩振动)的吸收尖峰，而3 371.60 cm-1处羟基宽化吸收带的形成则是由于分子内或分子间形成了氢键的缘故。

2 914.25和
2 845.99 cm-1处与2 924.46和2 854.40 cm-1处分别为煤分子和柴油分子中饱和烃链中>CH2基团的碳氢反对称和对称伸缩振动，相对峰面积的大小则说明柴
油分子中含有更多的饱和烃链。

柴油分子中2 955.22 cm-1处为饱和烷烃链端的—CH3反对称伸缩振动，1 461.54 cm-1为柴油分子内—CH3的不对称变角振动，1 377.29 cm-1处吸收峰的出现，更加肯定了—CH3基团(—CH3碳氢对称变角
振动的特征频率)的存在。

1 598.16 cm-1处为煤分子中芳环骨架内CC双键的典
型尖锐吸收谱带。

1 430.97 cm-1为羧基氧氢原子的面内弯曲振动；1 033.02,1 094.61 cm-1处为醇类的C—OH(碳氧)伸缩振动的双峰；1 164.48 cm-1为酚类
的C—OH伸缩振动，由于芳环与C—O共轭，比醇的C—OH伸缩振动频率高。

777.31 cm-1处为Si—O—Si的硅氧对称伸缩振动吸收峰；466.98 cm-1处为硫
醇(—S—H)的吸收峰，428.63 cm-1处为FeS2的吸收峰。

从官能团的分析可知，煤样表面含有一定量的羟基、羰基和醚氧基等亲水性基团，以及硅酸盐类的矿物杂质。

煤粒表面的含氧官能团会破坏煤表面的亲水和疏水平衡，与水分子缔合形成氢键增加表面的亲水性；煤粒表面存在的矿物杂质中含有荷负电性较强的原子，会使煤粒表面形成稳定的水化膜，两者都会对煤粒与气泡的黏附过程产生不利的影响。

柴油分子中除了有少量的芳环伸缩振动外，大部分为—CH3和—CH2—的伸缩振
动，几乎不含有含氧官能团。

2.2 煤样与油泡的Zeta电位及相互作用力的计算
2.2.1 相互作用力的计算
DLVO 理论认为，胶粒间主要存在范德华引力FA和静电斥力FR，范德华引力为
颗粒间的色散力、极性力和诱导偶极力之和，其大小与颗粒间距存在函数关系。

静电斥力是由颗粒周围的双电层在颗粒接近时相互作用产生的，斥力与颗粒间距指数也存在函数关系。

颗粒间总的作用力FT则可表示为
在浮选过程中，煤泥颗粒与其要附着的气泡相比粒径较小，相互作用力的计算可以选择球形颗粒与平板间的相互作用力计算公式。

对于半径为R的球形煤粒与比之
半径大的多的气泡而言(视为平板)，范德华相互作用力可以近似表达为
式中，R为煤粒半径，m；A为Hamaker常数；H为煤粒与油泡之间的距离，m。

各物质在真空中的Hamaker常数见表2。

物质1,3在介质2中的Hamaker常数A123可以表达为
结合表1和式(3)可计算出油泡与煤粒在水中相互作用的Hamaker常数为
A=1.08×10-21 J
对于溶液中只有一种对称型的电解质(如KCl，CaSO4等)，并且颗粒表面电荷分布均匀，扩散层中的正负离子可视作按BOLTZMANN规律分布的点电荷时，半径为R的球形煤粒与油泡之间的静电相互作用力可以近似表达为
式中，ψ01和ψ02分别为煤粒与油泡/活性油泡的表面电位，计算过程中用Zeta
电位近似代替，V。

其中，当含盐量对水介电常数影响不大时，ε=εrε0，εr为水介质的相对介电常数，ε0为真空中绝对介电常数。

计算得ε=6.95×10-10 F/m；κ-1为双电层的厚度，
与电解质及其浓度有关，又称德拜长度，m。

则κ-1[16]可以表达为
其中，T为绝对温度，K；C为溶液电解质的摩尔浓度，K为BOLTZMANN常数，1.38×10-23 J/K；Z为离子的价态。

按式(5)计算得
对于不同粒子半径的颗粒来说，颗粒粒径归一化处理后得
2.2.2 溶液pH值对煤粒与油泡相互作用力的影响
不同pH值条件下的煤样和柴油油泡Zeta电位如图8所示。

在pH值为3～13的溶液中，DLT煤样表面荷负电，等电点出现在pH值2～3。

煤样的Zeta电位随
溶液中H+浓度的减小(pH值的增大)逐渐降低，在pH值达到9以后，Zeta电位
的变化幅度有了明显的减小，Zeta电位逐渐趋于稳定。

值得注意的是煤样的Zeta 电位在pH=7前后的变化趋势：pH<7时随pH值的减小，Zeta电位增速较大；pH>7时，煤样的Zeta电位变化幅度明显的小于前者，说明与OH-相比，溶液中H+浓度的变化对煤样的Zeta电位影响更为显著。

这可能是因为，煤样表面本身
就含有较多的极性的含氧官能团以及荷负电性较强的原子，在中性溶液中表面就荷有大量负电荷(-34.33 mV)，随溶液中OH-浓度的增加，煤样表面的荷电量变化不大而且很快趋于饱和。

而随溶液中H+浓度的增大，本身呈负电性的煤样表面则会迅速吸附溶液中的H+中和表面的负电，使得Zeta电位迅速增大。

柴油油泡Zeta 电位随溶液pH值的整体变化趋势与DLT煤样基本相似，但是由于柴油表面几乎
不含有极性的含氧官能团以及荷负电性较强的原子，因此，相同pH值条件下表面荷负电较少，油泡Zeta电位较大，而且等电点在酸性环境中出现的更早，在pH
值3～5。

根据式(6)的计算，在不同pH值条件下，煤粒与柴油油泡的相互作用力随其之间
距离的变化趋势如图9所示，其中正值代表相互斥力，负值代表相互引力。

由图9可知，当颗粒与油泡之间的距离小于40 nm以后范德华引力和静电相互作用力开
始发生作用。

煤粒与柴油油泡在水溶液中的范德华力为相互吸引力，只随相互间的距离变化而变化，不受溶液pH值的影响。

煤样和油泡的Zeta电位对煤样与油泡
之间的静电相互作用力影响十分显著，在pH=3的溶液中煤样与油泡的Zeta电位电性相反，相互之间为静电引力，随颗粒与气泡之间距离的变化，相互作用力一直为引力，没有能垒的出现。

pH>3时，随pH值的增大煤粒与油泡表面的负电荷量逐渐增加，静电斥力明显增大，能垒开始出现并逐渐变大;pH=5时，煤粒与油泡之间的相互作用力在1.984 nm处达到最大值0.081 mN/m；pH=7时，在
1.383 nm处达到最大值 0.866 mN/m；pH=9时，在1.051 nm处达到最大值1.430 mN/m；pH=11时，在1.036 nm处达到最大值1.578 mN/m。

煤泥颗粒与油泡之间的能垒越大，黏附矿化时难度也就越大，黏附过程要求煤粒与油泡所要具有的能量也就越大。

2.2.3 表面活性剂对煤粒与油泡相互作用力的影响
考虑到浮选的矿浆溶液通常为中性环境，本节实验则从界面化学入手考察了表面活性剂2-乙基己醇和双十二烷基二甲基溴化铵对油泡Zeta电位以及油泡与煤粒之间相互作用力的影响。

表面活性剂在捕收剂柴油中的加入能够显著地影响油泡在中性水溶液中的Zeta电位，其实验结果如图10所示。

活性油泡的Zeta电位随2-乙基己醇使用量的增加而逐渐增大，质量比在0.02～0.06时，对2-乙基己醇使用量的变化不敏感，变化幅度很小，随使用量的进一步增大，超过0.06之后Zeta电位又有一定幅度的增大，在最高点为-18.92 mV。

双十二烷基二甲基溴化铵的加入对油泡Zeta电位的影响更大，加入2%时，Zeta电位则由原来的负电位-26.77 mV变为正电位15.52 mV，在6%时达到最大值20.03 mV，此后随使用量的增大，较最大值有小幅的下降。

表面活性剂对煤粒与活性油泡之间的相互作用力的影响如图11,12所示。

如图11所示，2-乙基己醇的加入能够减小活性油泡与煤粒之间的相互斥力，降低相互作用的能垒，在质量比为0.15时相互斥力在2.111 nm处最低为0.462 mN/m，最大降幅为46.65%。

表面活性剂双十二烷基二甲基溴化铵使得活性油泡的Zeta电
位电性发生了转变，活性油泡与煤粒之间的静电作用也由原来的静电斥力变成了静电引力，因此相互作用随距离的变化没有能垒的出现，如图12所示。

2.3 诱导时间
诱导时间是矿物浮选矿化过程中的重要参数，只有当诱导时间小于接触时间时才能实现颗粒在气泡上的附着以完成矿化过程。

在浮选理论中，通过诱导时间这一参数，可以对颗粒-油泡的黏附效率作定量的表征。

在pH值为3～11溶液中，煤样和柴油油泡黏附的诱导时间如图13所示。

以中性的溶液环境为分界，在碱性溶液环境中，诱导时间随pH值的增大而增大，不利于煤粒与油泡的黏附；在酸性的溶液中，诱导时间随pH值的减小而减小，促进了黏附过程的进行。

这一结论与图9的理论计算结果具有一致性：在碱性环境中煤样和油泡黏附则需要克服更大的能垒，而在酸性环境中能垒的减小和消失则有利于煤粒与油泡的黏附。

活性油泡与煤粒黏附所需要的诱导时间越短，表明捕收剂的捕收能力越强，效率越高。

如图14所示，表面活性剂2-乙基己醇的加入能够显著的降低油泡与煤粒黏附的诱导时间，相对普通油泡最高降幅为74.35%，相对于相同条件下气泡与煤粒黏附的310 ms最高降幅达到95.72%。

在质量比超过0.02后诱导时间虽逐渐降低，但降幅较小。

表面活性剂的加入减小了油泡与煤粒之间的相互斥力，减小了黏附过程所要克服的阻力，因此也相应的减小了黏附所需的诱导时间。

表面活性剂双十二烷基二甲基溴化铵的加入能够更为显著的降低诱导时间，相对柴油泡来说最高降幅达86.45%，相对气泡来说最高降幅达97.14%，其随使用量的变化趋势与2-乙基己醇相似。

这一结果与图12的理论计算结果有一定的出入，诱导时间的最小值并没有出现在计算得出的相互作用力的最小值处(质量比为0.06时)。

这可能是因为，表面活性剂除了能够影响捕收剂的Zeta电位之外，还能够在一定程度上降低柴油的表面张力，促进柴油分子在煤粒表面的分散铺展，增大煤粒表面的疏水性，降低油泡与煤粒黏附所需要的黏附功，再者就是还能够影响液体的黏度。

与Zeta电位
相比，在黏附的过程中捕收剂的表面张力和黏度可能起到了更为显著的作用。

(1)DLT煤样表面粗糙有凹陷，呈不规则的条带状，沿着条带的走向分布有大量宽
度在1 μm以下的裂隙，孔隙发达，表面裂隙内夹杂有小于5 μm的细颗粒；表面含有羟基、羰基和醚氧基等亲水性基团，以及硅酸盐类的矿物杂质。

柴油分子中除了有少量的芳环伸缩振动外，大部分为—CH3和—CH2—的伸缩振动，几乎不含有含氧官能团。

(2)DLT煤样在pH值为3～13的溶液中表面荷负电，等电点出现在pH值2～3。

柴油油泡Zeta电位随溶液pH值的整体变化趋势与DLT煤样基本相似，相同pH 值条件下油泡Zeta电位较大，等电点在酸性环境中出现的更早，在pH值3～5。

表面活性剂2-乙基己醇和双十二烷基二甲基溴化铵对油泡Zeta电位影响很大，前者能在一定程度上减小油泡表面的Zeta电位，后者则改变了Zeta电位的电负性。

(3)根据DLVO理论的计算结果表明，在pH=3时，溶液中煤样与油泡之间的相互作用力在有效的作用范围内一直为引力，不存在能垒；在pH>3时，随pH值的
增大，能垒开始出现并逐渐变大。

2-乙基己醇的加入能够减小煤样与活性油泡之
间的能垒，在质量比为0.15时相互斥力在2.111 nm处最低为0.462 mN/m，最大降幅为46.65%；双十二烷基二甲基溴化铵的加入则完全消除了能垒。

(4)诱导时间的实验结果表明，与中性溶液环境相比，在碱性溶液环境中诱导时间
更大，不利于煤样和油泡的黏附；相反地，在实验所考察的酸性溶液环境中诱导时间最小，有利于黏附过程的完成。

表面活性剂2-乙基己醇和双十二烷基二甲基溴
化铵的加入都能够显著的降低油泡与煤粒黏附的诱导时间，最高降幅分别为74.35%和 86.45%。

【相关文献】。