煤炭厂泡沫如何产生？

一、煤炭本身的特性

1. 表面活性物质含量

• 煤炭中本身含有一些天然的表面活性物质，如沥青质、树脂类物质等。这些物质具有两亲性，即分子结构中同时含有亲水基团和疏水基团。在与水接触或者在一定条件下，这些表面活性物质会吸附在气 - 液界面上。

• 例如，当煤炭被破碎、筛选等处理过程中，内部的沥青质等物质可能会暴露出来并溶解在水中。一旦水中的这些表面活性物质达到一定浓度，就会降低水溶液的表面张力，使气体更容易分散在水中形成泡沫。

2. 煤的粒度和孔隙结构

• 细粒度的煤炭比表面积大，更容易与水接触并相互作用。煤炭中的孔隙结构也会吸附和截留气体。当煤炭与水混合并进行搅拌等操作时，孔隙中的空气会被释放出来并形成气泡。

• 例如，在洗煤过程中，细煤泥颗粒由于其较小的粒径和丰富的孔隙，会吸附大量的气体。这些气体在煤泥水的搅拌和流动过程中逐渐形成泡沫。而且，不同粒度的煤炭混合在一起时，小颗粒填充在大颗粒的间隙中，增加了体系的复杂性，更有利于泡沫的稳定存在。

二、生产过程中的化学添加剂

1. 浮选药剂的影响

• 在煤炭浮选过程中，为了实现煤炭与杂质的分离，会添加各种浮选药剂，如起泡剂（常见的有甲基异丁基甲醇等）。这些起泡剂的主要作用是降低气 - 液界面的表面自由能，使空气能够在水溶液中均匀地分散成微小的气泡，并吸附在煤炭颗粒表面，从而将煤炭携带到液面实现分离。

• 如果起泡剂的用量不合理，例如过量使用，就会导致产生过多的泡沫。而且，一些起泡剂还具有一定的稳定性，使得产生的泡沫不容易破裂，从而在系统中积累。

2. 水处理药剂的作用

• 煤炭厂在处理煤泥水时，会添加絮凝剂、凝聚剂等药剂来促进煤泥的沉降和固液分离。这些药剂在反应过程中可能会改变水溶液的化学性质，如电荷分布、pH值等。

• 例如，某些絮凝剂在作用过程中可能会与其他物质反应生成一些具有表面活性的化合物，这些化合物会增加水溶液中泡沫的稳定性。同时，水处理过程中的搅拌操作也会卷入空气，与这些表面活性物质共同作用产生泡沫。

三、工艺流程和设备因素

1. 搅拌和充气操作

• 在煤炭的加工过程中，许多环节都涉及到搅拌操作，如煤泥水的搅拌、煤炭与药剂的混合搅拌等。搅拌会使空气进入液体中，增加气体与液体的接触面积。同时，充气设备（如浮选柱中的充气装置）会主动向液体中注入空气。

• 例如，在浮选机中，叶轮的旋转不仅起到搅拌煤浆的作用，还会将空气分散成小气泡。如果搅拌强度过大或者充气量过多，就会产生大量的泡沫。而且，搅拌过程中还会引起液体的湍流和涡流，进一步促使泡沫的产生和稳定。

2. 压力变化和温度因素

• 在一些煤炭加工过程中，如高压水喷射、热水系统等，压力和温度的变化会影响气体的溶解度和液体的表面张力。当压力降低或者温度升高时，气体在液体中的溶解度会减小，导致气体析出形成气泡。

• 例如，在一些利用热水清洗煤炭的工艺中，随着水温的升高，原本溶解在水中的空气会逐渐释放出来，同时，高温也可能改变了水中一些物质的性质，使泡沫更加容易产生和稳定。