二价金属阳离子对沥青与二氧化硅表面间胶体作用力的影响

摘要

为了从微观角度探索Ca^(2+)和Mg^(2+)对沥青水基提取过程的影响,在1 mmol/L KCl溶液中加入不同浓度的Ca^(2+)和Mg^(2+),调节pH值,采用原子力显微镜检测SiO_(2)与沥青表面间的胶体作用力.当溶液pH值分别为3.5,5.5和8.5时,随着Ca^(2+)或Mg^(2+)浓度的增加,沥青与SiO_(2)表面间的长程排斥力减小,表面电负性减弱;且Ca^(2+)和Mg^(2+)对沥青与SiO_(2)表面的电性能影响大小相似;二价阳离子在沥青与SiO_(2)表面间的静电吸附和选择性吸附是主要影响因素.当溶液pH值为10.5时,加入2.5 mmol/L的Ca^(2+)或Mg^(2+),沥青与SiO_(2)之间的长程排斥力减小,甚至在Mg^(2+)溶液中变为吸引力;Mg^(2+)对沥青与SiO_(2)表面间作用力的影响比Ca^(2+)大,是因为Mg^(2+)的溶度积比Ca^(2+)小.结果表明:SiO_(2)与沥青液滴的表面性能会受到二价金属阳离子的影响,因此在水基提取沥青过程中,为了提高沥青回收率,并获得高质量的泡沫,必须控制矿浆的pH值和矿浆中的二价阳离子浓度.