煤泥浮选颗粒间相互作用及对浮选影响研究

摘要
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煤粒表面良好的疏水性是实现浮选的前提。

浮选过程中，细粒或微细粒亲水性黏土矿物会罩盖在煤粒表面，导致浮选选择性下降，影响精煤灰分；罩盖严重时会阻碍捕收剂或气泡与煤粒间的吸附，导致煤粒不能浮起而损失在尾矿中，造成浮选回收率下降。

细泥罩盖不仅存在于煤的浮选中，还广泛存在于矿物的浮选中，如硫化矿、氧化矿、盐类矿物及油砂等。

尤其在复杂多金属矿的浮选过程中，不同矿物颗粒的电性差异较大，导致脉石矿物与有用矿物颗粒间凝聚现象严重，影响浮选选择性和矿物回收率。

因此，矿物颗粒间的界面调控是决定浮选能否成功的重要因素。

本文利用淮北选煤厂重选块精煤、火烧铺选煤厂重选中煤、林西矿浮选精煤和庞庞塔矿浮选入料以及加拿大格林希尔矿原煤等煤样，针对高灰难浮煤泥存在的细泥罩盖严重影响煤泥浮选问题，以提高浮选回收率为目标，从颗粒间相互作用入手，研究了黏土矿物、煤中原有细泥与煤颗粒间的凝聚与分散行为，考察了不同矿浆条件下颗粒间相互作用对煤泥浮选的影响，探索了机械搅拌对颗粒间相互作用的影响，并在此基础上，分析了高剪切调浆中表面擦洗对细泥罩盖的去除作用，提出了细泥罩盖的调控机制。

论文首先研究了颗粒表面荷电行为。

探讨了矿浆pH、钙镁离子对黏土矿物以及不同密度煤颗粒表面电性的影响，研究表明矿浆pH决定了颗粒表面zeta电位的大小和符号，钙镁离子对颗粒表面双电层有显著的压缩作用。

通过zeta电位分布、激光粒度分析并结合扫描电镜分析等方法研究了矿浆中颗粒间的凝聚与分散行为，结果表明酸性矿浆加重了黏土矿物及原有细泥与煤粒间的凝聚，碱性矿浆下黏土矿物及原有细泥与煤粒间处于良好的分散状态，但中性矿浆下二者发生了轻微凝聚。

对颗粒间相互作用力进行了研究。

通过DLVO理论计算了不同矿浆pH、钙镁离子浓度下黏土矿物与煤颗粒间相互作用力，结果表明矿浆pH对黏土矿物与煤粒间的DLVO作用力有重要影响，矿浆pH值越小、钙镁离子浓度越高，则颗粒间双电层斥力和作用范围越小，越有利于颗粒凝聚，加重细泥罩盖的发生。

同时，利用原子力显微镜对蒙脱石与煤之间的相互作用力进行了直接测定，测量结果表明矿浆pH对二者之间作用力的影响与DLVO理论计算相吻合，证明煤与蒙脱石之间的相互作用遵从经典的DLVO胶体稳定性理论。

并分析了疏水颗粒间的疏水作用力，通过观测疏水化蒙脱石与纯煤（灰分约为3.50%）在水中的团聚现象证实了疏水力的存在。

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从颗粒尺寸和表面性质考察了细泥罩盖的发生条件和作用机理，研究表明黏土矿物在煤表面的罩盖是由DLVO作用力决定。

煤中不同密度的原有细泥在煤粒表面的罩盖机理不同，高密度细泥主要通过范德华吸引力罩盖在煤表面；中、低密度细泥则通过疏水吸引力和范德华吸引力的共同作用罩盖在煤表面。

中、低密度细泥与煤的结合力要大于高密度细泥。

小颗粒与煤之间的能垒低，容易与煤发生罩盖；且吸引力与颗粒重力之比大，罩盖后不容易脱落。

罩盖对煤泥浮选的影响研究。

首先研究了黏土矿物罩盖对煤浮选的影响，结果表明，酸性条件下煤被黏土矿物严重罩盖，煤的浮选受到严重抑制；中性条件下黏土矿物在煤表面微弱罩盖，影响精煤灰分；碱性条件下黏土矿物未抑制煤的浮选。

当捕收剂用量不足时，低密度细泥使煤得不到充足的药剂和气泡表面，因此会较为严重的抑制煤的浮选；高密度细泥在煤表面微弱罩盖，对煤的抑制作用较小；而中间密度细泥由于受到疏水作用力，其疏水界面与煤发生吸附，导致亲水部分朝外，使煤的表面变的亲水，阻碍了煤与捕收剂或气泡间的粘附，对煤浮选的抑制作用要强于低密度和高密度细泥。

机械搅拌对颗粒间相互作用的影响研究。

基于聚焦光束反射测量等技术系统研究了搅拌强度对颗粒间凝聚与分散行为的影响，研究结果表明，温和搅拌通过增加颗粒间碰撞概率并为颗粒提供克服颗粒间能垒的动能增强了高岭石和煤颗粒间的凝聚，加重了细泥罩盖；强烈的机械搅拌可以破坏颗粒聚团，使细泥罩盖得到减轻。

因此，通过引入强机械搅拌可以有效消除细泥罩盖的发生。

考察了高剪切调浆对细泥罩盖的减轻作用，并设计了“分步调浆”试验对调浆机理中的表面擦洗作用进行了量化分析。

结果表明，表面擦洗作用可以除去煤粒表面罩盖的细泥颗粒，提高煤粒表面疏水性，进而增强煤与捕收剂间吸附的牢固程度，提高精煤回收率。

因此，表面擦洗作用是决定调浆效果的重要因素。

针对庞庞塔浮选入料，当调浆叶轮线速度为4.71m/s时，表面擦洗4min使可燃体回收率从25.30%提升至47.37%。

为了使煤泥能够得到充分的表面擦洗，同时又避免药剂解吸，提出了把表面擦洗作用、药剂分散和药剂-颗粒有效碰撞独立进行的煤泥调浆方案。

关键词：煤泥浮选，细泥罩盖，凝聚，分散，调浆
Abstract
A good hydrophobicity of coal surface is the prerequisite for a successful flotation. Slime coating, defined as fine and ultrafine hydrophilic particles coat coal surface, prevents the contact between coal and collectors/air bubbles, giving rise to a low flotation recovery. A search of open literature shows that slime coatings are ubiquitous in the flotation of various minerals, including sulfide minerals, oxide minerals, salt minerals, coal and bitumen. Particularly, when treating the complex multi-metal associated ores, slime coating is severer. Therefore, the adjustment and control of mineral interfacial property is a key factor for the improvement of flotation.
In this work, aimed to mitigate the detrimental effect due to slime coating in coal flotation and improve the flotation recovery, the behaviors of aggregation and dispersion between coal and clays or original coal slimes were studied by using the clean lump coal, coal middlings, flotation clean coal, flotation feed and run of mine coal obtained separately from Huaibei coal preparation, Huoshaopu coal preparation, Linxi mine, Pangpangta mine and Greenhills mine. Meanwhile, the effect of interparticle interaction under different pulp conditions and the effect of agitation on interparticle interaction were explored. On the basis, the surface cleaning in high intensity conditioning was investigated and an approach to the control of slime coatings was proposed.
Firstly, surface charge properties of mineral particles were studied. The effects of slurry pH, Ca2+and Mg2+on the surface charge of clays and coal particles with different densities were explored. It was shown that slurry pH determined the sign and magnitude of the zeta potential. Calcium and magnesium ions exhibited apparent compression on electronegativity of particles. The behaviors of aggregation and dispersion between particles were studied through zeta potential distribution and laser size analyses. The results showed that acidic slurry enhanced aggregation, but alkaline slurry mitigated particle aggregation, meanwhile, slight aggregation were observed under neutral condition.
The interaction forces between particles were studied. The forces between clays and coal particles under different values of pH, Ca2+and Mg2+were calculated by using DLVO theory. It was shown that the slurry pH imposed great impact on interaction forces between clays and coal particles. Low slurry pH and high concentration of ions gave rise to small double layer repulsion and narrow interacting range, which aggravated slime coating. Meanwhile, the AFM measurement showed that the effect of pH on the interaction forces between coal and montmorillonite was in good agreement with DLVO theoretical calculation, indicating that the interaction between coal and montmorillonite obeyed classical DLVO colloid stability theory. The
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hydrophobic force between hydrophobic particles was analyzed. The agglomeration between pure coal and hydrophobized montmorillonite proved the existence of hydrophobic force.
The conditions of occurrence and mechanism of slime coatings were explored from the prospective of particle size and surface property. The results showed that DLVO interaction forces determined the clays coatings on coal surface. The mechanisms of original slimes coatings on coal surface were different. High density slimes coated coal by weak Van der Waals force. Middle and low density slimes coat coal by both Van der Waals force and hydrophobic force. Therefore, the adhesion forces between coal and low/middle density slime were larger than that of high density slime. Theoretical analysis indicated that small particle was prone to coat coal surface due to lower energy barrier, higher ratio of adhesion/gravity force and weak shearing force by fluid.
The effect of slime coatings on flotation of coal was investigated. Firstly, the effect of clays coatings was studied. It was showed that, in the presence of clays, the acidic condition exacerbated clays coatings, which greatly depressed coal flotation. However, in neutral slurry, clays slightly coated coal surface, which only impacts the concentrate ash content. In alkaline condition, clays did not depress coal flotation. Low density slime can greatly depress coal flotation by preferentially absorb reagents/air bubbles and depressed coal when under the addition of insufficient collectors. Nevertheless, hydrophilic high density slime did not absorb reagents but slightly coat coal, thus showed little effect on coal flotation. However, the middle density slime coated coal tightly due to hydrophobic force, leading to hydrophilic parts out-towards and hydrophobic parts in-towards, preventing the contact between coal and collector/air bubble. The depression on coal flotation by middle density slime was stronger than that of low/high density slime.
The effect of agitation on the interaction between particles was studied. Based on focused beam reflectance measurement and other techniques, the intensity of agitation on behaviors of aggregation and dispersion was explored. The results showed that the mild agitation enhances kaolinite-coating, aggravating coal flotation by increasing collision probability between particles and providing kinetic energy for particles to overcome energy barrier. However, high intensity agitation mitigates the kaolinite-coating on coal by removing coated slimes.
The mitigation of high intensity conditioning on slime coatings was explored. Meanwhile, the role of surface cleaning in high intensity conditioning was quantitatively analyzed by step by step conditioning test. It was showed that surface cleaning of high intensity conditioning removed most of coated slimes from coal surface and improved the hydrophobicity of coal particles, playing an important role in the mechanisms of high intensity conditioning. For Pangpangta flotation feed, 4min
surface cleaning at a linear velocity of 4.71 m/s increased combustible recovery from 25.30% to 47.37%. In order to improve the surface cleaning, meanwhile avoid reagent detachment, a new approach to coal slime conditioning was proposed.
Key Words: coal flotation, slime coating, aggregation, dispersion, pulp conditioning
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目录
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1 引言 (1)
1.1 选题背景 (1)
1.2 研究意义 (2)
1.3 研究内容、方法及技术路线 (2)
1.4 本章小结 (3)
2 文献综述 (5)
2.1 概述 (5)
2.2 细泥罩盖测量方法 (7)
2.2.1 宏观方法 (7)
2.2.2 微观方法 (9)
2.3 细泥罩盖影响因素 (14)
2.3.1 黏土矿物种类 (14)
2.3.2 矿浆pH (15)
2.3.3 矿物表面电性 (15)
2.3.4 表面氧化 (16)
2.3.5 电解质的加入 (16)
2.3.6 动能输入 (17)
2.4 细泥罩盖机理 (18)
2.4.1 化学沉淀理论 (18)
2.4.2 DLVO理论 (18)
2.4.3 磨矿过程中形成的化合物沉淀 (18)
2.5细泥罩盖解决途径 (19)
2.5.1 浮选前脱泥 (19)
2.5.2 浮选抑制剂 (19)
2.5.3 高剪切调浆 (19)
2.5.4 超声处理 (20)
2.6 本章小结 (20)
3 试验材料及试验方法 (21)
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3.1 样品来源及样品准备 (21)
3.1.1 微浮选试验煤样 (21)
3.1.2 常规浮选试验煤样 (23)
3.1.3 黏土矿物 (23)
3.2 样品理化性质 (23)
3.2.1 激光粒度分析 (23)
3.2.2 X射线衍射分析 (25)
3.2.3 扫描电镜与能谱分析 (27)
3.2.4 红外光谱分析 (29)
3.2.5工业分析和元素分析 (30)
3.2.6 接触角测量 (31)
3.3 主要试验仪器与试剂 (31)
3.3.1 试验仪器和设备 (31)
3.3.2 主要试剂 (32)
3.4 主要试验方法 (33)
3.4.1 矿物颗粒与矿物表面间相互作用力测定 (33)
3.4.2 矿物颗粒间相互作用分析 (34)
3.4.3 浮选试验 (35)
3.5 本章小结 (36)
4 颗粒凝聚与分散研究 (37)
4.1 矿物颗粒表面电性测定 (37)
4.1.1 矿物表面电性起源及测量原理 (37)
4.1.2 矿物表面电性测定 (41)
4.1.3 金属离子对矿物表面电性的影响 (43)
4.2 黏土矿物与煤颗粒间的凝聚与分散 (49)
4.2.1 蒙脱石与低密度级煤颗粒间的相互作用 (49)
4.2.2 蒙脱石与中间密度级煤颗粒间的相互作用 (51)
4.3 颗粒间凝聚与分散的动态测量 (54)
4.3.1 中间密度细泥与煤的凝聚与分散行为 (54)
4.3.2 高密度细泥与煤的凝聚与分散行为 (56)
4.4 表面形貌观测 (58)
目录
4.4.1 酸性条件下颗粒与粗粒煤间相互作用 (58)
4.4.2 中性条件下颗粒与粗粒煤间相互作用 (61)
4.4.3 碱性条件下颗粒与粗粒煤间相互作用 (62)
4.5 本章小结 (64)
5 颗粒间相互作用力研究 (67)
5.1 颗粒间作用力概述 (67)
5.1.1 范德华作用力 (67)
5.1.2 双电层力 (70)
5.1.3 非DLVO作用力 (71)
5.2 黏土矿物与煤粒之间作用力 (74)
5.2.1 pH对黏土矿物与煤之间作用力的影响 (75)
5.2.2 Ca2+对黏土矿物与煤之间作用力的影响 (76)
5.2.3 Mg2+对黏土矿物与煤之间作用力的影响 (77)
5.3 黏土矿物与煤之间作用力的直接测量 (78)
5.3.1 原子力显微镜测试准备 (78)
5.3.2 相互作用力测量结果 (79)
5.4 疏水化蒙脱石与煤之间疏水团聚观测 (81)
5.5 本章小结 (82)
6 颗粒间相互作用对浮选的影响 (83)
6.1 黏土矿物对煤浮选的影响 (83)
6.1.1 蒙脱石对煤浮选的影响 (83)
6.1.2 高岭石对煤浮选的影响 (87)
6.1.3 伊利石对煤浮选的影响 (89)
6.2 原有细泥对煤浮选的影响 (91)
6.2.1 原有细泥粒度对煤浮选的影响 (91)
6.2.2 低密度细泥对煤浮选的影响 (94)
6.2.3 中间密度细泥对煤浮选的影响 (99)
6.2.4 高密度细泥对煤浮选的影响 (105)
6.3 机械搅拌对颗粒间相互作用的影响研究 (111)
6.3.1 机械搅拌对煤-高岭石体系浮选的影响 (111)
6.3.2 煤-高岭石颗粒相互作用的直观测量 (114)
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6.3.3 煤-高岭石颗粒相互作用的动态测量 (116)
6.4 高剪切调浆对煤泥浮选的影响研究 (123)
6.4.1 表面擦洗对煤表面细泥的净化作用 (123)
6.4.2 高剪切调浆中表面擦洗作用量化分析 (130)
6.4.3 调浆技术的优化探讨 (132)
6.5 本章小结 (133)
7 结论与展望 (135)
7.1 主要研究结论 (135)
7.2 主要创新点 (137)
7.3 研究工作展望 (137)
参考文献 (139)
致谢 (147)
作者简介 (149)
1引言
1.1 选题背景
煤炭是我国的主体能源。

2017年，全国商品煤消费量约38.2亿吨。

按照国家宏观要求，煤炭资源在我国能源结构中的占比将逐渐降低，但在未来相当长的时期内，煤炭作为我国主体能源的地位不会改变，预计到2030年煤炭在我国能源消费结构中的比重仍然可以达到60%[1]。

《“十三五”规划纲要》中提出将“煤炭清洁高效利用”作为科技创新2030中的重大工程，要求加快建设安全、清洁、高效、低碳的现代能源体系。

我国能源发展和改革的战略导向明确表示要加强煤炭清洁高效利用、大力发展清洁能源。

煤炭资源在支持我国工业快速发展的同时，带来了环境污染等一系列问题，违背了经济发展与环境相协调的科学发展观。

煤炭洗选是大幅提高煤炭利用效率、降低污染物排放及改善环境污染的重要途径和源头，符合《国家中长期科学和技术发展规划纲要2006－2020》中“促进煤炭的清洁高效利用，降低环境污染，大力发展煤炭清洁、高效、安全开发利用技术，并力争达到国际先进水平”的要求[2]。

根据中国煤炭加工利用协会的有关数据，每洗选1亿吨原煤，可排除灰分约1300万吨、硫分近35万吨，排除煤矸石1800多万吨。

同时，利用洗选煤为燃料，可提高燃煤效率，即每洗选1亿吨原煤，可节约1000万吨～1500万吨煤炭[3]。

《大气污染防治行动计划》要求我国原煤入选率要继续提高。

因此，煤炭洗选将持续扮演重要角色。

随着机械化采煤比例加大，煤田地质条件不断恶化，原煤中煤泥含量越来越高，且煤泥呈现出“细、杂、难”的特点。

而浮选是处理细粒和微细粒物料最有效的方法，因此浮选在选煤工艺中将扮演越来越重要的角色。

高灰难浮煤泥在浮选时面临精煤灰分高、精煤产率低、药剂消耗大等问题，例如钱家营矿煤泥需二次浮选才能满足灰分要求。

细泥罩盖是造成高灰煤泥难浮的重要原因。

细泥罩盖即煤泥浮选过程中微细粒亲水性的黏土矿物或细泥颗粒罩盖在煤粒表面，阻碍捕收剂或气泡与煤粒间的吸附，导致煤粒不能浮起而损失在尾矿中，造成浮选回收率下降。

此外，细泥罩盖还广泛存在于其他矿物的浮选过程中，如硫化矿（闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、镍黄铁矿等）、氧化矿（赤铁矿、白钨矿、黑钨矿等）、盐类矿物（萤石矿及钾盐矿）及油砂等。

尤其是在复杂多金属矿的浮选过程中，不同矿物颗粒的电性差异大，导致脉石矿物与有用矿物颗粒凝聚现象严重，使浮选回收率降低且选择性下降。

因此，加强对细泥罩盖的调控是改善浮选效果的重
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要手段之一。

1.2 研究意义
细泥对煤泥浮选过程具有重要影响。

煤泥中的细泥成分复杂，按灰分可以分为低灰细泥、中灰细泥和高灰细泥。

中、高灰细泥在浮选时会通常随水流夹带作用进入浮选精煤，提高精煤灰分，从而降低浮选选择性。

但同时，高灰细泥会罩盖在煤粒表面，降低煤的表面疏水性，使煤难以与药剂或气泡发生吸附，致使煤因疏水性得不到改善而损失在尾矿中，从而降低了浮选精煤产率。

高灰细泥罩盖的本质是煤与细泥颗粒间的相互作用，即颗粒间的凝聚与分散行为，该行为涉及到的影响因素众多，研究煤泥浮选中颗粒间的相互作用对全面了解煤泥浮选中存在的细泥罩盖现象、作用机理及可能的调控手段具有重要意义。

本论文通过原子力显微镜、zeta电位分布仪、聚焦光束反射测量仪、扫描电镜、激光粒度仪、X 射线衍射仪等测试仪器并结合沉降试验、浊度分析、微浮选和常规浮选等试验方法，以煤泥浮选中颗粒间相互作用为切入点，分别研究了煤中三种常见的黏土矿物和煤中原有细泥与煤颗粒凝聚与分散的作用机理及其对浮选的影响。

在此基础上，探索了煤泥浮选中颗粒间相互作用的影响因素，并揭示了表面擦洗作用在高剪切调浆中扮演的角色，并以此为理论基础对调浆技术的优化进行了探讨，对高灰难浮煤泥浮选理论和工艺的优化具有一定的借鉴意义。

1.3 研究内容、方法及技术路线
本文主要研究内容及方法包括以下几点：
（1）矿物的物化性质研究
通过红外光谱分析（FTIR）、zeta电位测量、扫描电镜分析（SEM-EDS）、X 射线衍射（XRD）等测试手段研究煤以及黏土矿物（高岭石、蒙脱石和伊利石）的表面官能团、表面电性、表面形貌、矿物组成和粒度组成，并研究溶液pH值和电解质（钙、镁离子）对矿物表面电性的影响。

（2）矿物颗粒间的凝聚与分散行为研究
通过SEM-EDS、激光粒度仪、聚焦光束反射测量仪（FBRM）、zeta电位分布仪、浊度分析仪等测试手段研究不同密度细泥以及高岭石、蒙脱石和伊利石与不同密度煤颗粒之间的凝聚与分散行为，并研究矿浆pH值和电解质（钙、镁离子）对矿物颗粒间的凝聚与分散行为的影响。

（3）颗粒间相互作用力研究
通过原子力显微镜（AFM）探针修饰技术对黏土矿物与煤之间的作用力进行直接测量，研究不同溶液环境对黏土矿物与煤之间作用力的影响。

并利用经典的DLVO和扩展的DLVO理论对颗粒间作用力进行理论分析与计算。

（4）颗粒间相互作用对煤浮选的影响
通过搭建的Siwek-top微浮选试验系统研究三种黏土矿物和煤中原有细泥对不同粒度煤（417~300μm、300~200μm、200~125μm、125~75μm、75~45μm和-45μm）浮选的影响；探究细泥粒度、密度、捕收剂用量、矿浆pH值和电解质种类以及浓度对黏土矿物和原有细泥存在时煤浮选的影响。

（5）机械搅拌对颗粒间相互作用及浮选的影响
通过浮选速度试验、单元浮选试验、颗粒粒度动态和静态测量、光学显微镜液相观察、zeta电位分布测量等试验方法和测试手段研究机械搅拌对颗粒间凝聚与分散行为的影响；在此基础上，研究高剪切调浆中的表面擦洗对煤表面罩盖细泥的去除作用及其对浮选的影响。

具体研究技术路线如所示。

图1.1 技术路线图
Fig.1.1 Technology Roadmap
1.4 本章小结
本章介绍了课题提出的背景和本课题的研究意义。

同时，介绍了本文主要研究内容、研究方法和技术路线。

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2文献综述
2.1 概述
浮选广泛应用于细粒及超细粒煤的分选，这个过程主要依赖煤与脉石矿物之间不同的表面疏水性。

然而，采煤工业的机械化、大型化导致原煤中的含矸率增加；同时，优质煤炭资源日益消耗，使我国原煤中的煤泥含量不断上升。

因此，浮选在选煤中的作用越发重要。

煤泥中含有大量的黏土矿物[4][5]。

一般来说，煤中常见的黏土矿物类型为高岭石、伊利石和蒙脱石，黏土矿物占原煤中矿物总数的60~80%[6]。

这些黏土矿物会对煤泥浮选造成不利影响。

同时，这些黏土矿物大都遇水易泥化，所以原煤中含有的黏土矿物不仅会对浮选作业造成影响，还会对后续煤泥水澄清环节造成影响。

事实上，早在几十年前，研究者们就已经注意到细粒黏土矿物及其他细泥的存在会抑制浮选的进行[7-10]。

这种抑制作用大都被归因于细泥罩盖（抑制煤与气泡间的吸附）或细泥颗粒对捕收剂/起泡剂的抢先吸附。

例如，在磷灰石浮选时，尽管细泥有稳定泡沫层的作用，但是细泥的存在还是导致了回收率的降低。

Iwasaki等人[11]证实了铁矿石中脉石细泥会通过消耗药剂而降低浮选回收率，尤其是黏土矿物会吸附大量的本该用于浮选含铁矿物组分的浮选药剂。

至此，细泥罩盖的机理并没有一个明确的解释。

Ince（1930）首次提出细泥罩盖的静电理论，他认为矿物与细泥颗粒带有相反电荷从而相互吸引[12]。

几年后，Del Guidice（1934）提出另一个观点，他认为细泥是因为与矿物表面发生了化学反应而被束缚在了矿物表面[13]，Dorenfeld（1953）[14]的研究支持了Del Guidice的观点。

但大部分的研究者认同Ince的静电理论，并且指出细泥罩盖取决于矿物与细泥颗粒zeta电位的大小与符号。

此后，Sutherland和Wark（1955）研究指出，在分散的体系中细泥罩盖会减轻，矿浆pH及离子的存在都会影响细泥在矿物表面的吸附[15]。

后来，Klassen和Mokrousov（1963）通过研究认为细泥会优先吸附在气泡表面从而阻止相对粒度较大的矿物颗粒与气泡的粘附[16]。

截止目前，学者们对黏土矿物对煤浮选的影响进行了大量研究，得到了不同结论。

Yancey和Taylor[17]的研究表明黏土细泥并没有降低煤的回收率，只是通过机械夹带影响精煤灰分。

Jowett等人[8]利用接触角测量煤的可浮性时发现，黏土颗粒边缘由于带有正电与表面带有负电的煤粒发生了静电吸附，使煤表面的接触角显著降低。

Mishra也指出细泥罩盖会抑制煤的浮选[10]。

Szczypa等人[18]通过接触角试验研究时发现细泥只罩盖了煤粒表面的一部分，细泥只能引起了接触角的
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小范围降低，因此认为细泥只会小幅度的抑制煤的浮选。

Brown和Smith研究了连续浮选中黏土细泥对浮选的影响，发现黏土含量的增加会降低浮选回收率[7]。

Burdon（1976）[9]利用扫描电镜（SEM）对细泥罩盖现象进行了观察，但是扫描电镜的照片并不清晰，不足以证明细泥罩盖的存在。

Firth和Nicol[19]在其研究中指出在矿浆pH=2~11范围内，高岭石的添加量高达30%时并没有引起回收率的降低。

但是当浮选体系中含有腐殖酸（煤氧化时产生的一种物质）且矿浆pH小于6时，高岭石的存在使煤的回收率产生了大幅度降低。

他们认为造成上述现象的原因是因为低pH下，腐殖酸的存在导致黏土矿物对油类捕收剂的吸附能力增加，从而消耗了浮选药剂，降低了煤的回收率。

1986年，B.J. Arnold 等人[5, 20]在总结了前人的研究基础上，从黏土矿物种类及浮选水质两个方面较为系统的研究了黏土矿物对煤浮选的影响。

他指出黏土矿物的种类对细泥罩盖产生起着决定性作用。

例如，膨润土显著地抑制了粗粒煤的浮选，但没有对非常疏水的煤造成显著的抑制，而伊利石和高岭石对煤浮选影响不大。

过量的捕收剂可以部分抵消膨润土对煤浮选造成的不利影响，但同时会使精煤灰分显著升高。

矿浆中的黏土矿物、离子、腐殖酸以及矿浆pH都对煤的浮选具有显著影响。

与有离子存在时相比，在蒸馏水中黏土细泥对浮选回收率的影响更加显著。

后来，Zhenghe Xu[21]的研究也表明高岭石对煤的浮选并没有明显抑制，但蒙脱石显著抑制了煤的浮选。

最近，徐东方及Mingqing Zhang[6, 22]等人的研究也表明蒙脱石显著抑制了煤的浮选。

桂夏辉[23]等人较为系统的研究了高灰细泥(灰分>50%，主要成分为高岭石)在煤泥浮选中的迁移规律，结果表明异质细泥可通过罩盖在煤粒表面进入精煤产品，影响精煤产品质量。

SYED ABID HUSSAIN[24]研究了煤中常见的三种黏土矿物对煤浮选的影响，发现高岭石、绿泥石及伊利石分别使精煤产率降低了18%、20%及28%。

Zhijun Zhang[25]的研究也证实了高岭石和蒙脱石在煤表面发生了罩盖，抑制了煤的浮选。

侯诗宇等人[26]的研究表明，中间密度细泥（密度为1.4~1.8g/cm3）严重抑制了粗粒煤（＞74μm）的浮选；相比之下，高灰细泥（主要为黏土矿物，密度＞1.8 g/cm3）对粗粒煤只产生了有限的抑制作用。

实际上，细泥罩盖不仅存在于煤的浮选中，还广泛存在于金属矿的浮选当中。

例如，在甘肃金川镍矿的选矿中，脉石矿物蛇纹石由于表面电性与硫化矿表面电性相反，产生的静电吸引作用导致蛇纹石矿泥在金属硫化矿物表面严重罩盖，阻碍了矿物与黄药和气泡间的粘附，严重影响浮选效率[27, 28]。

此外，张明强[29]的研究表明，即使蛇纹石含量很低时，也会对黄铁矿的浮选产生严重的抑制作用。

邓海波等人[30]的研究表明，由于静电作用的存在，萤石矿泥会罩盖在白钨矿、黑钨矿表面，这些细粒矿泥对钨矿的浮选分离造成不利影响。

朱从志通过研究发现细。