过滤作为固液分离的常用方法之一,发展历史悠久,在矿物分选行业,过滤是必不可少的环节。随着煤炭开采机械化程度提高和煤质的下降,细粒煤产量不断增加,入选比例提高,随之而来的一个突出问题就是脱水效果差。立足工业生产,本文从神华神东煤炭集团有限责任公司内蒙古某选煤厂采集最具代表性的低阶煤煤泥做试验样品。低阶煤煤泥粒度细,表面亲水性含氧官能团多,疏水性差,所以过滤速度慢,滤饼水分高。为充分了解试验样品性质,利用X射线衍射仪、傅里叶红外光谱、工业分析仪、激光粒度分析仪和接触角测定仪等设备对试验样品进行检测。在文献调研和试验的基础上,总结了助滤剂的应用现状及不足之处,分析其作用机理,从机理出发,提出了强化低阶煤煤泥脱水的组合助滤剂。通过真空抽滤试验,验证了组合助滤剂在提高过滤速度,降低滤饼水分方面的效果。借助三维X射线成像系统、在线粒度检测系统、表面张力仪和流体模拟等手段,分析过滤效果的改善机理,为工业现场煤泥过滤的改进工作起到抛砖引玉的作用。试验结果表明:1)十六烷基三甲基溴化铵(阳离子表面活性剂)的助滤效果优于十二烷基苯磺酸钠(阴离子表面活性剂)。非离子型聚丙烯酰胺的脱水效果优于阴离子和阳离子型聚丙烯酰胺,但助滤用絮凝剂的分子量及离子度不宜过高。2)组合助滤剂在降低滤饼水分,提高过滤速度方面明显优于传统的表面活性剂型助滤剂和絮凝剂型助滤剂。3)三维X射线成像系统的检测结果表明,滤饼内部孔隙并非均匀分布,上部孔隙率高,平均孔径小,分形维数大;滤饼下部平均孔径大,分形维数小,但是孔隙率低。组合助滤剂可以降低滤饼某些位置的孔隙分形维数和增大孔隙率,从而达到改善过滤效果的目的。4)流体模拟发现,滤饼内部流场复杂,随着颗粒表面水化作用增强及孔径减小,滤液平均流速降低,动压下降速率增大,导致脱水速度降低。组合助滤剂可以改善颗粒表面疏水性,削弱水化作用,减小孔隙边壁对滤液的流动阻力,还可以拓宽毛细孔径,进而提高过滤速度。