煤是一種復(fù)雜的有機化合物,煤的尾礦干排處理流程也比較復(fù)雜,通過顯微鏡的觀察可以看到:組成煤的。小顆粒直徑約為0,002 ^-0,003微米,gao約0,0012-r0,0015微米,稱之為“晶粒”。由“晶粒”組成的較大粒子的大小約為0,01-v0,02微米,稱為“膠粒”。“晶粒”與“膠粒”間構(gòu)成許多微細(xì)孔隙,密布在煤的內(nèi)部和表面,形成無數(shù)的毛細(xì)孔,毛細(xì)管直徑越小,煤中水分越大。
植物纖維經(jīng)成煤作用后形成的晶粒和膠粒中的水分是以化合狀態(tài)出現(xiàn)的,稱為“結(jié)晶水”,由毛細(xì)現(xiàn)象吸附于煤體內(nèi)部的水分是游離狀態(tài),即所謂的“內(nèi)在水分”。煤的內(nèi)在水分隨成煤期及炭化作用的長短在很大范圍內(nèi)變化,從無煙煤的1}2%到褐煤的50%左右。毛細(xì)現(xiàn)象吸附的水分存在于煤體內(nèi)部,機械作用不能將其脫去,在風(fēng)干狀態(tài)下也不能失去內(nèi)在水分。
除結(jié)晶水和內(nèi)在水分外,煤的表層尚存在著外在水分,這是一種固體靠分子間力作用把周圍介質(zhì)內(nèi)的分子、原子或離子吸收到自己表面的“吸附現(xiàn)象”。
煤的成分。為復(fù)雜,存在著不同的煤巖組分和礦物雜質(zhì),因而煤的表面具有。性與非。性的不均勻性。存在。性時,煤的表面出現(xiàn)外電場(可正,商負(fù))。非。性時,煤的表面沒有電場,但氧化能使煤的非。性表面迅速變?yōu)椤P浴?/p>
水分子是一種非線性結(jié)構(gòu),也具有。性。由于負(fù)電性大的氧原子周圍比2個氫原子周圍的電子云更密集,因而水分子是yong久的偶。子,具有很大的偶。矩。煤水界面上的吸附就是由煤、水這兩種特性形成的,它是煤表面水分不易尾礦干排脫除的主要原因之一。
物理吸附的結(jié)果,在煤的表面形成了水分子的吸附和擴(kuò)散層,吸附層為一薄膜,緊靠煤表面,厚度接近于一個分子,與煤的表面牢固聯(lián)系,與煤一齊移動。擴(kuò)散層位于吸附層上,能與吸附層相對滑動。因此,在煤、水相對移動時,滑動面發(fā)生在距煤表面約一個分子的距離d處。這時,由于液、固兩相移動,滑動層與余下液體間出現(xiàn)一個電位,即所謂的“電動電位”。這種由于物理吸附造成在煤表面形成水分子的吸附層和擴(kuò)散層的現(xiàn)象,在化學(xué)中稱為“擴(kuò)散雙電層”,由實驗可知:由于吸附層與煤表面的牢固聯(lián)系。用機械方式將其脫出是不可能的,煤顆粒越小,這部分水分所占比例越大,而擴(kuò)散層水分是可以尾礦干排脫出的,但要克服電場力的作用。