煤泥水中矿物主要包括氧化物类矿物、黏土类矿物、硫化物类矿物以及硫酸盐类矿物等,其中石英、高岭石、蒙脱石等占矿物总含量的60%以上,这些矿物具有较强的亲水性,导致煤泥水难以沉降澄清。以微细石英颗粒作为研究对象,通过聚团沉降试验、Zeta电位测定、红外光谱分析和分子动力学模拟,开展了金属离子及表面活性剂对微细石英颗粒聚团沉降的影响规律及其作用机理研究,为煤泥水处理药剂的选择及技术开发提供依据。季铵盐类药剂十二烷基三甲基氯化铵（1231）、十四烷基三甲基氯化铵（1431）、十六烷基三甲基氯化铵（1631）、十八烷基三甲基氯化铵（1831）对微细石英颗粒聚团沉降影响规律的试验结果表明:季铵盐在石英颗粒表面发生物理吸附。1231在高浓度下(≥8×10^-4 mol/L)有利于石英的聚团沉降;1431在1×10^-4 mol/L¹6×10^-4 mol/L对石英聚团沉降效果较好;1631、1831在低浓度(≤2×10^-4 mol/L)下有利于石英的聚团沉降。随着溶液p H的升高,1231作用效果逐渐变差,溶液p H的变化对1431、1631、1831作用效果影响较小。Ca²⁺、Mg²⁺对微细石英颗粒聚团沉降效果较差,Al³⁺、Fe³⁺对微细石英颗粒聚团沉降效果较好,且随着Al³⁺、Fe³⁺浓度的增加,石英沉降产率不断增加,石英颗粒表面Zeta电位不断向正方向移动且变化比较明显;Al³⁺在溶液p H值为5时有利于石英沉降,Fe³⁺在溶液p H值为3¹0时能够促进石英沉降;增加溶液p H值会使石英颗粒表面Zeta电位向负方向移动,p H值越高,石英颗粒表面Zeta电位向负方向移动趋势越明显。水杨羟肟酸和苯甲羟肟酸在单独作用下不能促进微细石英颗粒沉降澄清,对石英颗粒表面Zeta电位影响较小;在p H为11时,水杨羟肟酸、苯甲羟肟酸与Ca²⁺、Mg²⁺共同作用下对微细石英颗粒聚团沉降具有一定的促进作用;水杨羟肟酸、苯甲羟肟酸与Al³⁺共同作用下对微细石英颗粒的聚团沉降效果较差;在p H值为3时,水杨羟肟酸、苯甲羟肟酸与Fe³⁺共同作用下能够促进微细石英颗粒聚团沉降。分子动力学模拟结果表明,季铵盐类表面活性剂能在石英表面发生吸附,且随着碳链长度的增加,药剂在石英表面的吸附强度越大;水杨羟肟酸和苯甲羟肟酸在石英表面的吸附强度较弱,吸附行为不易发生。分子动力学模拟结果与沉降试验结果相吻合,说明通过分子动力学模拟能够研究微细石英颗粒聚团沉降机理,从而为设计及选择新型表面活性剂提供理论支持。