洁净煤技术 第5篇 浮选

第二节煤的浮选(fúxuǎn)

精品资料

课程(kèchéng)的内容安排浮选基本概述(ɡàishù)浮选理论浮选药剂浮选设备浮选工艺典型浮选流程精品资料浮选(fúxuǎn)基本概述浮选及浮选过程浮选发展历史(lìshǐ)浮选的特点浮选法在选矿中的地位精品资料1、什么是浮选？浮选是利用矿物表面物理化学性质的差异，使矿物颗粒选择性地向气泡附着的选矿方法。对浮选有较大影响的表面性质主要有：湿润(shīrùn)性、电性、吸附、氧化、溶解、分散、絮凝等等。浮选(fúxuǎn)及浮选(fúxuǎn)过程精品资料2老的浮选(fúxuǎn)概念主要有三种：1全油浮选：1860年由英国人WillianHaynis首先取得专利权。分选作用主要在油-水界面发生，疏水矿粒进入(jìnrù)油相，亲水矿粒进入(jìnrù)水相。1898年这种工艺用于工业生产。2表层浮选：1907年由马克魁斯通（Macquiston）首先取得专利权。分选作用主要在水-气界面发生，疏水矿粒浮在水面上，亲水矿粒沉入水中。以上两种浮选因其是在两相界面发生，因此又称为界面浮选。3泡沫浮选：1902年由Potter首先取得专利权。分选作用主要在气-水-固三相界面发生，疏水矿粒念附气泡上浮，亲水矿粒留于水中。精品资料泡沫浮选是一个将细粉碎后的有价矿物与其共生的脉石分离的过程。该过程是建立在经过适当准备的表面对气泡的亲和力的基础上的。将空气引入矿浆产生气泡，矿浆由细分散于水中的矿石形成，矿浆的水中含有起泡剂。对气泡有特殊亲和力的矿物上升到表面进入泡沫，于是与被水湿润的那些矿物分离开。在选矿过程中，矿石必须首先被粉碎，使共生的有价矿物成份从无用的脉石物质解离出来。颗粒粉碎，通常达到大约208μm（65网目），将矿物粉碎到这样的粒度(lìdù)，以便可以容易地被气泡升举。精品资料3矿物的浮选过程(guòchéng)（矿物是怎样浮选的）碎磨—搅拌槽（加药剂，矿物颗粒与药剂作用）—浮选机（搅拌使矿浆悬浮，产生细小气泡）携带矿粒升到矿浆表面完成浮选分离(正浮选工艺：矿化泡沫即精矿，槽底物即尾矿；反浮选工艺：矿化泡沫即尾矿，槽底物即精矿）—产品(chǎnpǐn)脱水（浓缩、过滤、有时也干燥）精品资料矿物的浮选过程是在固（矿物）、液（水）和气（气泡）三相界面上进行的，进行这一过程的关键在于：矿物表面(biǎomiàn)性质（润湿性）差异，从矿浆中析出足够量的稳定而细小的气泡；有用矿物（欲浮矿物）有充分的机会与气泡群碰撞，并牢固地粘附在气泡上被浮到矿浆的表面(biǎomiàn)，脉石矿物虽有机会与气泡碰撞，但不粘附，遗留在矿浆中，在这里气泡是分选的媒介，同时又是运载工具。精品资料浮选(fúxuǎn)发展历史自1906年发布第一个具有现代泡沫浮选特征的专利（Sulmanandpickard,美国专利8351201/1906）至今已有近百年的历史。现在泡沫浮选已成为最重要的和应用最广泛的一种选矿方法。可应用于以前认为没有工业利用价值的低品位的及结构复杂的矿物。最初用于硫化矿物，逐渐发展到用于氧化矿物和某些非金属矿物和煤炭、石墨等。以至扩展到环保、化工、食品、材料、医药、生物等领域。但是(dànshì)常规的泡沫浮选有其局限性，它的有效分选粒度基本上在0.3~0.01mm（对煤炭0.5~0.03mm）超出此粒度范围泡沫浮选的效果很差。精品资料大于0.3～0.5mm的颗粒，其它物理分选法有较好的适应性。近年发展起来的泡沫分离法（foamfractionation）对0.5～1.0mm的颗粒具有良好的应用前景。小于0.01~0.03mm的微细颗粒迄今也已有一系列成功的分选工艺，近年来利用相界面实现分选的工艺过程(guòchéng)发展到可以分离胶粒、离子、分子等更微小的颗粒领域，如电泳分离、离子浮选等。精品资料浮选(fúxuǎn)领域的进展近二三十年来，浮选(fúxuǎn)领域的进展是：1.浮选(fúxuǎn)机的不断改进和大型化2.新药剂、新工艺不断涌现3.浮选(fúxuǎn)理论的研究不断深入精品资料追溯浮选的发展历史，主要经历了四个阶段(jiēduàn)：⑴1860年～1902年，全油浮选法为主要时期，效率底，耗油大。⑵1902年～1912年，除全油浮选外，出现了表层浮选和泡沫浮选，并在方法砂锅内不断改进、完善。⑶1912年～1925年，是泡沫浮选与其他浮选竞争，并取得优势的时期。这一时期内：人们通过生产实践和反复的比较发现，由于气泡的引入是矿粒分选效率大为提高，尤其是1910年机械搅拌式浮选机的制造成功，1912年正式投入使用以后，人们开始偏向使用泡沫浮选。精品资料二浮选发展(fāzhǎn)历史同时，随着化学工业的发展，人们(rénmen)开始设想用化学试剂来改变矿物的可浮性，因而浮选药剂业不断地得到了发展。比较重要的有：1913年发现重铬酸钾用于抑制方铅矿；硫酸铜活化铅锌矿；1921年采用有机化合物作捕收剂；1922年用氰化物作抑制剂抑制硫化矿；1924年用脂肪酸作氧化剂的捕收剂；1925年黄药的合成并作为硫化矿的捕收剂，使得泡沫浮选的分选效率大大优于全油浮选和表层浮选。从而摆脱了竞相争艳的局面，以至于当我们现在谈到浮选是一般都是指泡沫浮选精品资料二浮选发展(fāzhǎn)历史⑷1925年至今，是泡沫浮选在理论与实践上蓬勃发展时期。1930年起，对各种矿物的可浮性开始进行全面的研究；1940年前后开始了煤泥的大规模浮选，使浮选的范围由硫化矿推广到氧化矿、非金属矿、以及现在的稀有金属矿。由于浮选依据的是矿物表面性质，而表面性质是多样的，而且对于每一种矿物之间都必然存在(cúnzài)某些差异，更何况采用了化学药剂的处理，因此，原则上浮选可以分选自然界中的各种矿物，浮选的生命力及其广阔的前程也正在于此。近几十年来，浮选已经不再局限于矿物加工工程，而向其他领域发展，在化学工业、造纸工业、农产、食品工艺及废水处理等方面有着广泛的应用。精品资料浮选(fúxuǎn)的特点⑴应用广泛；⑵分选效率高、富集比高；⑶有益于矿产资源的综合利用；⑷分选粒度细，前途广阔，处理细粒浸染的矿物特别有效。浮选是资源加工技术中最重要的技术，由于浮选法所取得依据决定，它的应用前景是极为广阔的，几乎所有的矿物都可以采用浮选法从矿石中分离出来，同时可加工处理二次资源及非矿物资源。涉及无机化学、有机化学、表面化学、电化学、物理化学等几乎整个化学学科领域，形成了浮选电化学、浮选溶液化学、浮选剂分子(fēnzǐ)设计、浮选表面化学等交叉学科领域。随着浮选的不断发展，目前，浮选已不局限于冶金矿山，在化工、造纸、食品、农业、医药、工业废物、废水诸方面都有着广阔的应用前景。精品资料分选效率高主要可以在以下方面可以看出来：1、可适于选别低品位矿石，且富集比高，如：辉钼矿浮选，原矿品位仅为0.03%，经过浮选可达到45%左右的钼精矿，其富集比达1500。这是用重、磁选法无法达到的指标，因而，大大扩大了矿物资源的范围，把过去(guòqù)不能开采的矿床变为有价值的工业矿床。2、对呈微细粒嵌布的矿石特别有效，因而解决了许多微细矿粒中有用成份的回收问题。浮选方法、依据决定了浮选法有利于处理共生复杂的矿石，利用它们之间的表面性质的差异，通过人的处理，可有效地分选多种有用成份。因而对矿产资源的综合利用是极为有效的方法之一。分选粒度的下限，浮选中目前定为10微米，有些比重大的重矿物甚至可以达到5微米。

精品资料浮选(fúxuǎn)法在选矿中的地位浮选法原则上可选别所有矿石。目前，每年经浮选处理的矿石已超过十亿吨。可以肯定的说，浮选法是一种最重要的选矿(xuǎnkuàng)方法，预计今后还会得到更广泛的应用。精品资料目前资源的合理开发、能源的高效利用和生态环境的改善已成为促进经济和社会协调发展的重要因素，矿物加工工程正在发挥重要的作用。由于矿产资源的不可再生性，矿山普遍存在供矿危机，随着高品位矿产资源不断枯竭，大量低品位的矿物只能靠矿物加工技术才能得以利用。煤、磷、铝是我省的支柱产业，也是现实(xiànshí)优势资源，还是我省发展战略的主要依托资源。四浮选在贵州的矿产开发(kāifā)中的地位精品资料随着国家对环境保护的重视，特别是对大气中二氧化硫造成的酸雨污染更为关注，对生产煤层硫分大于3%的矿井(kuàngjǐng)，逐步实行限产或关停，新建、改造含硫分大于1.5%的矿井(kuàngjǐng)，应当配套建设相应规模的煤炭洗选设施，另外,在我国各大、中城市，以及经济发达地区，一般要求硫分介于0.5～1%，灰分小于20%，而从我省煤炭资源赋存情况来看，大部分原煤的硫分都大于1.5%，按要求都应配套建设选煤厂，而目前我省除在建的金佳选煤厂为动力煤选煤厂外，其余均为炼焦煤选煤厂，在今后一段时间内将会建设一批选煤厂。四浮选(fúxuǎn)在贵州的矿产开发中的地位精品资料浮选(fúxuǎn)理论精品资料浮选理论(lǐlùn)之一

------润湿理论(lǐlùn)润湿是自然界常见的现象。任意两种流体与固体接触，所发生的附着、展开或浸没现象（广义的说）称为润湿过程。其结果是一种流体被另一种流体从固体表面(biǎomiàn)部分或全部被排挤或取代，这是一种物理过程，且是可逆的。如浮选过程就是调节矿物表面(biǎomiàn)上一种流体(如水)被另一种流体取代(如空气或油)的过程(即润湿过程)。精品资料判断矿物表面润湿性的大小,常用接触角表示，接触角的大小随着疏水程度的增大而增加(zēngjiā)，颗粒疏水性越高，越容易被稳定气泡吸附。接触角是反映矿物表面亲水性与疏水性强弱程度的一个物理量。成为衡量润湿程度的尺度，它既能反映矿物的表面性质,又可作为评定矿物可浮性的一种指标。精品资料接触角的大小与固-气(γSA),固-液(γSW)以及液-气(γWA)界面的表面张力有关，平衡状态时如右图所示。接触角的定义当气泡(qìpào)在矿物表面附着（或水滴附着于矿物表面）时，一般认为其接触角处为三相接触，并将这条接触线称为“润湿周边”，在接触过程中，润湿周边可以是移动的，或者变大，或者缩小，当变化停止时，表明该周边上的三相界面的自由能（以界面张力表示）已达到平衡，此时在润湿周边上任一点处，自液－气界面经过液体内部到固液界面的夹角叫“平衡接触角”（简称接触角），用θ表示。γSAAirθSolidγWAγSW精品资料在一定条件下，γwA值与矿物表面性质无关，可看成恒定值，故θ的大小取决于γSA-γsw的差值大小，若矿物表面与水分子作用活性较高（亲和力强），致使γsw很低，同时若空气与矿物表面亲和力较弱，γSA就高，这样γSA-γsw差值就大，cosθ值大，而θ值小，反映出矿物表面有较强润湿性（亲水性(shuǐxìng)）。反之，若γSA-γsw差值小，cosθ值也小，而θ值大。反映出矿物表面亲水性(shuǐxìng)较弱（疏水性(shuǐxìng)强）。极个别的γSA＜γsw表示空气对矿物的亲和力比水大，这时θ＞900。精品资料θ是反映矿物表面亲水性与疏水性强弱程度(chéngdù)的一个物理量。成为衡量润湿程度(chéngdù)的尺度，它既能反映矿物的表面性质又可作为评定矿物可浮性的一种指标。理想润湿状态：θ＝0完全不润湿：θ＝1800通过(tōngguò)实验测得部分矿物的接触角如表1。精品资料

表1部分(bùfen)矿物的接触角矿物名称θ0矿物名称θ0硫78黄铁矿30滑石64重晶石30辉钼矿60方解石20方铅矿47石灰石0～10闪锌矿46石英0～4萤石41云母～0由表可以(kěyǐ)看出,大部分矿物是亲水的。精品资料表1所列θ值与实际浮选的可浮性次序大致相当，故通过对矿物θ值的测定与研究，即可掌握各个矿物的可浮性，由表1也可知(kězhī)，大部分矿物是亲水的，只有少部分为天然疏水的。一般地，θ＞700矿物天然可浮性好θ＝60－700矿物天然可浮性中等θ＜600矿物天然可浮性差亲水性矿物：θ小，比较难浮疏水性矿物：θ大，比较易浮精品资料实际生活中表明“水油不相容”的现象，在矿物的表面性质中也同样存在(cúnzài)，即亲水性矿物不亲油，而疏水性矿物则亲油，这是气泡与油具有的共同性质。由于多数矿物不是自然疏水的,因此必须在矿浆中添加各种浮选药剂来选择性地控制各种矿物表面的亲水性，获得所需要的矿化能力。在浮选过程中加入捕收剂后，扩大了有用矿物与脉石矿物之间的这种差异是进行矿物浮选的基础措施。精品资料在矿物浮选中，为了改变矿物表面的物理化学性质，提高或降低矿物的可浮性，以扩大矿浆中各种矿物可浮性的差异，进行有效地分选，所使用的各种无机(wújī)和有机化合物，称为浮选药剂。浮选药剂或用于调节矿浆的浮选性质，或用来改善气泡的浮选性质，为矿物的分选创造有利条件。精品资料原矿（方铅矿、闪锌矿、萤石、石英(shíyīng)）碎磨碳酸钠：调PH7-7.5硫酸锌+氰化钠（抑制闪锌矿）黄药+黑药（捕收方铅矿）松醇油

碳酸钠：调PH8左右方铅矿硫酸铜（活化闪锌矿）黄药+松醇油闪锌矿碳酸钠：调PH8-9水玻璃（抑制石英(shíyīng)）油酸

萤石、尾矿（石英(shíyīng)等）精品资料矿物表面(biǎomiàn)键性与润湿性关系经破碎(pòsuì)解离出来的矿物表面，由于晶格受到破坏，表面有剩余的不饱和键能，因此，具有一定的“表面能”。这种表面能对矿物与水、溶液中的离子和分子、浮选药剂及气体等的作用起决定性影响。矿物表面未饱和键决定于：第一晶体内部的键性；第二、断裂规律。精品资料晶体(jīngtǐ)内部的键性1、晶体内部的键性：矿物内部结构按键能可分为四大(sìdà)类：（１）离子键或离子晶格：如ＣａＦ２、ＣａＣＯ３、ＰｂＣＯ３ＰｂＳＯ４、ＣａＷＯ４、ＣｕＣＯ３．Ｃu(OH)２、ＺnS、ＺｒＳｉＯ４、ＮａＣｌ.（２）共价键或共价晶格：如金刚石、ＳiＯ２、ＴiＯ２ＳnＯ２精品资料（３）分子键或分子晶格：菱形硫中硫分子间是分子键（硫分子中硫原子之间是共价键）、石墨、辉钼矿的层状结构中层与层之间也是分子键。（４）金属键或金属晶格：自然金属如自然铜。至于(zhìyú)自然界及浮选常见的硫化矿如方铅矿、黄铁矿等具有半导体性，是介于离子键、共价键、金属键之间的过渡的包含多种键能的晶体。精品资料

断裂(duànliè)规律a．与内部一致b．沿弱键断裂（键长愈长，键性愈弱）如：石墨的层与层之间距离为3.39Ａ0，而层内碳原子间距离仅为1.42Ａ0，所以(suǒyǐ)易于沿层片断裂。精品资料ｃ．对具有层状结构的硅酸盐矿物，层间有些情况（取代离子）下，暴露出离子键。因为在硅酸盐四面体中，Ｓｉ４＋易被Ａｌ３＋所取代，这是因为Ａｌ３＋大小与Ｓｉ４＋相近，性质也相似，因而浮选(fúxuǎn)时经常遇到铝硅酸盐矿物，四面体Ａｌ｜Ｓｉ取代比例影响解理面的性质。因为Ａｌ３＋比Ｓｉ４＋少一个正价，因此一个Ｓｉ４＋如被Ａｌ３＋取代，就必须同时引进一个一价的阳离子，才能保持电中性，就成为自然界中常见的钾长石或钠长石ＫＡｌＳｉ３Ｏ８或ＮａＡｌＳｉ３Ｏ８），这时矿物的断裂面就较复杂。精品资料

浮选(fúxuǎn)理论之二-----双电层理论一、双电层结构及电位在浮选中，矿物-水溶液界面双电层可用斯特恩（Stern）双电层模型表示。1、结构定位(dìngwèi)离子：在两相间可以自由移动，并决定矿物表面电荷（或电位）的离子。定位(dìngwèi)离子在矿物表面的荷电层，称为“定位(dìngwèi)离子层”或“双电层内层”。一般认为，对于氧化矿、硅酸盐矿物定位(dìngwèi)离子是H+和OH-，对于离子型矿物、硫化矿矿物定位(dìngwèi)离子就是组成矿物晶格的同名离子。精品资料本体(běntǐ)溶液双电层表面(biǎomiàn)电位紧密层扩散层电位—距离曲线固液界面图：双电层模型剪切面ξ电位（离开颗粒表面的距离）精品资料图中紧密层（或称Stern层）：矿表到紧密层离子的中心线，因此紧密面离矿物表面的距离等于水化配衡离子的有效(yǒuxiào)半径（δ）。图中扩散层（或称Gouy层），两层的分界面为紧密面。当矿物-溶液在外力下作相对运动时，紧密层中的配衡离子因牢固吸附会随矿物一起移动，而扩散层将沿位于紧密面稍外一点的“滑移面”移动。2、电位⑴表面电位（ψ0）：即矿物表面与溶液之间的电位差。其大小取决于吸附在矿表上的定位离子浓度及荷电数。精品资料对于(duìyú)导体和半导体，可将矿物做成电极测出ψ0对于(duìyú)非导体可用能斯特公式求出：ψ0=其中：、----为溶液中正、负离子的活度，浓度稀时可用浓度代替(dàitì)。----为ψ0=0时正、负离子的活度，浓度稀时可用浓度代替(dàitì)。⑵斯特恩电位（ψδ）：紧密面与溶液之间的电位差。⑶动电位（ξ）：是指当矿物-溶液在外力下作相对运动时，滑移面上的电位。也称“电动电位”、“ξ-电位”。精品资料3、零电点与等电点（1）零电点（PZC）：是指当ψ0为零（或表面净电荷为零）时，溶液中定位离子活度的负对数。（2）等电点(IEP)：是指当没有特性吸附时，ξ电位等于零时，溶液中定位离子活度的负对数。零电点与等电点的联系：动电位ξ的正负由ψ0来决定(juédìng)；ψ0=0，ξ必为零，反之则不然；无特性吸附时，纯水中测得ξ=0，即可作为ψ0=0（以作定位离子的矿物），即PZC=IEP。精品资料二、矿物表面电性与可浮性可浮性:通过浮选药剂，使矿物疏水或亲水的程度。研究矿物表面电性，对浮选研究通常有两个目的：一是为浮选药剂作用机理提供依据；二是判断(pànduàn)矿物可浮性。。1、矿表电性与可浮性关系。pH>PZC矿物表面带负电有利于阳离子捕收剂吸附pH<PZC矿物表面带正电有利于阴离子捕收剂吸附pH=PZC矿物表面不带电原则上有利于中性捕收剂吸附，但难控制，选择性差。精品资料2、利用矿物表面电性（PZC）的不同分选矿物例：以铝土矿浮选为例:一水硬铝石的PZC=6.3,高岭石的PZC=4.5,在pH为4.5至6.3的范围(fànwéi)内,采用阳离子捕收剂可以捕收高岭石.但是,要进一步实现一水硬铝石与高岭石的浮选分离,选择合适的一水硬铝石抑制剂至关重要.

精品资料精品资料以浮选针铁矿为例,针铁矿的动电位与可浮性的关系如图6-13所示.针铁矿的零电点PZC=6.7。当pH<6.7时，其表面电位为正，此时用阴离子捕收剂，如烷基(wánjī)硫酸盐RSO4-或烷基(wánjī)磺酸盐RSO3-，以静电力吸附在矿物表面，使表面疏水良好上浮。当pH>6.7时，针铁矿的表面电位为负，此时用阳离子捕收剂如脂肪酸RNH3，以静电力吸附在矿物表面，使表面疏水性良好上浮。精品资料浮选理论(lǐlùn)之三

-------吸附理论(lǐlùn)浮选(fúxuǎn)中的吸附现象吸附是指在吸附剂表面力作用下，在体系表面自由能降低的同时，吸附质从各体相向表面浓集的现象。吸附过程总是发生在各相的界面上。浮选(fúxuǎn)研究中主要研究的是固-液、气-液界面。精品资料浮选是发生在固-液-气各相界面上的复杂物理化学过程，其中最为重要的是固-液界面上浮选药剂的吸附，这些吸附就其本质可以分为物理吸附和化学吸附两大类，但由于浮选药剂种类繁多，不同种的药剂可以吸附在界面的不同位置(wèizhi)并产生不同性质的吸附及结果。为了便于研究，将浮选药剂在矿物-水溶液界面的吸附作用归纳和分类如下：精品资料一、浮选药剂在矿物-水溶液界面的吸附类型1、按吸附物的形态⑴分子吸附；被分散或被溶解于矿浆溶液中的药剂分子在表面上的吸附。（吸附对象是分子，可以(kěyǐ)是弱电解质（极性分子）、中性分子等。）A非极性分子的物理吸附，主要是各类烃类油的吸附。如：中性油在天然可浮性矿物（石墨、辉钼矿等）表面的吸附而浮选，在煤表面的吸附而使煤粒团聚。B极性分子的物理吸附，如：起泡剂分子在液-气节面的吸附，弱电解质捕收剂（如黄原酸类、羧酸类、胺类）在水溶液中的溶解，其未溶解的分子在固-液界面的吸附，起泡剂分子在液-气节面的吸附。精品资料临界胶束浓度：表面活性离子及分子的烃链在特定浓度下发生缔合而胶束化，出现这种现象的浓度称为临界胶束浓度，CMC。半胶束浓度通常远比临界胶束浓度小（低于1-2个数量级）。半胶束吸附的结果可以改变矿表的“ζ电位(diànwèi)”的符号。浮选中，利用半胶束吸附原理，加入长烃键中性分子，常可促进半胶束的发生从而达到：1）减少捕收剂用量；2）增强疏水性（消除极性端之间斥力。半胶束吸附通常在“Stern”层发生。精品资料⑷捕收剂及其与矿浆中反应产物在矿物表面的吸附。2、按吸附方式⑴交换吸附；溶液中离子与矿表上另一种离子发生交换吸附，（这是指溶液中某种离子与矿物上另一种相同(xiānɡtónɡ)电荷符号的离子发生等当量交换而吸附在矿表上，这种交换吸附在浮选中是较常见的。）如Cu2+活化ZnS：ZnS+Cu2+=CuS+Zn2+⑵竞争吸附：矿浆溶液中存在多种离子时，它们在矿表的吸附决定于它们对矿表的活性化及在溶液中的浓度，即决定于相互竞争。精品资料⑶特征吸附：矿表对溶液中某种组分具特殊的亲和力，而发生的吸附称之为特征吸附。特征吸附通常是由静电(jìngdiàn)力和化学键共同作用引起的，与静电(jìngdiàn)吸附相比，它具有较高的选择性，吸附不完全依赖表面电荷。对矿表有特别亲和力而又非化学吸附的某些离子称为特征吸附离子（如：SO42-、RSO4-、PbOH+）。特征吸附发生在“Stern”层，吸附的结果使“Stern”层发生过电现象，从而可以改变“ζ电位”的符号和大小。半胶束吸附可以认为是特征吸附的一种特例。精品资料3、按双电层中吸附位置⑴双电层内吸附（定位吸附）；所谓“内层”，浮选中是指矿表带电的净电荷层，“外层”为物化中的“Stern”层，可作为“定位离子”的那些离子都可以发生这种吸附，吸附的结果是改变矿表的ψo(数值(shùzí)和符合）。如：同名离子，H+、OH-，及可类质同象离子等。⑵双电层内外吸附（“Stern”吸附）；靠静电引力作用在“Stern”层发生吸附，与表面电荷反号的配合离子均可发生这种吸附，吸附的结果，只改变“ζ电位”的大小精品资料4、吸附本质⑴物理吸附：由分子键力（包括电性力）引起(yǐnqǐ)的吸附，其特征是：吸附热小（数千卡/克--十几千卡/克），具可逆性，常为多层吸附，无选择性，吸附速度快；⑵化学吸附：由化学键力引起(yǐnqǐ)的吸附，特征是：吸附热大（几十千卡/克--几百千卡/克），具不可逆性，单层吸附，强选择性，吸附速度慢；（溶度积规则）精品资料浮选化学(huàxué)吸附图解法根据化学吸附理论，影响浮选剂作用的主要因素是决定药剂解离程度的PH值和金属离子浓度。有两种图解法（PH-PMn+和溶解度图）可用来研究化学吸附的浮选剂与矿物的作用，进而认识(rènshi)和解决矿物的分选问题。精品资料PH-PMn+图（Bjerrum图）双对数图根据各种浮选剂与矿物金属离子作用产物的溶解度积，可换算出它们起作用的PH和PMn+范围，从而得出在各种离子竞争情况下优先发生(fāshēng)哪种反应。精品资料PH-PMn+图在化学吸附(xīfù)的浮选剂与矿物作用研究中的重要作用由图可得出以下结论：（1）指出了矿物与浮选剂（特别是捕收剂）溶液体系中各种离子的竞争情况。（2）各种离子作用的分界线与A线的交点(jiāodiǎn)，表示该离子起浮选作用的PH上限，超过此交点(jiāodiǎn)的PH，就会形成氢氧化铅沉淀。（3）对同一药剂离子来说，由于与铅离子作用产物的溶解度积是常数，所以当药剂用量增加时，则该药剂起作用的分界线将向下移动，浮选PH上限也增大，说明药剂用量将影响各种药剂与矿物的作用效果。精品资料溶解度图（化学吸附理论(lǐlùn)的另一种表示方法）表示溶液中各种化学吸附反应产物(chǎnwù)的品种及其稳定性，然后与捕收剂及浮选回收率对照，来阐明浮选机理。精品资料矿物(kuàngwù)表面的不均匀性与可浮性浮选研究常常发现同一种矿物可浮性差别相当大，这是因为实际矿物很少是理想典型的纯矿物。他们存在着许多物理不均匀性、化学不均匀性和物理化学不均匀性（半导体），从而(cóngér)使其可浮性发生各种各样的变化。精品资料1.矿物的物理不均匀性：矿物在生成(shēnɡchénɡ)及经历地质矿床变化过程中，矿物表面呈现宏观不均匀性和晶体产生各种缺陷、空位、夹杂、位错、以及镶嵌等现象，通称为物理不均匀性。精品资料（1）矿物表面宏观不均匀性：指的是与矿物表面形状（有无凸部、凹部、边角等）有关，也与是否存在孔隙、裂缝有关。当晶体沿不同方向分裂时，显示(xiǎnshì)出能量性质的各向异性。显然，在边上、角上和凸部能量状态都显著不同，这些位置上的原子与晶体中其他原子相比，其吸附活性也不同。在矿物破碎磨矿时，磨碎体打击的方向都是紊乱的，所以经磨矿后矿物表面的不均匀性加剧。精品资料(2)缺陷排列和构造残缺ａ．缺陷排列：晶体中的有些原子（或离子）不按同期(tóngqī)规律性排列，主要有空位或者挤到晶格的孔隙中去，（间隙离子缺陷）此外还有异类离子取代晶格中本类离子，此时晶格中离子在正常位置但其电荷异常。精品资料ｂ．构造缺陷：有位错和镶嵌结构(jiégòu)两种类型位错――相对正常结点位置，晶体的一部分原子（或离子）发生位移，分为边缘位错和螺旋位错。镶嵌结构(jiégòu)――小块晶体以一定角度互相镶嵌，有微晶的平行镶嵌和微晶的无定向镶嵌。精品资料

矿物物理(wùlǐ)不均匀性与可浮性的关系

上述各种矿物的物理(wùlǐ)不均匀性，均对浮选性质发生影响。不仅已证明晶格缺陷、杂质、半导体、位错等直接影响可浮性，并可用这些性质来解释浮选剂与矿物表面的作用原理。此外，还研究过加入杂质或浸除表面杂质、用放射能照射、加热或加压等方式来改变晶格缺陷及位错，从而人为的改变矿物可浮性。精品资料目前，通过辐射预处理法调节矿物性质（如金矿、锰矿）已作为矿物选别的新理论研究在国际上得到重视，这也是第20届国际选矿会议(huìyì)论文的主题之一，《激光照射对菱锌矿浮选的影响》入选了，说明具有代表性，并且也是国际上得到重视的一个研究领域。同样微波能预处理矿物（包括有色金属和黑色金属）已正在成为世界性的研究热点。精品资料我省将微波技术用于贵州难选金（拓宽了研究开采利用难选金矿的视野），通过实验室试验，以熟石灰作固化剂，采用0.68KVA和5KVA的矿冶专用(zhuānyòng)微波炉，获得了金总回收率为92％，固硫率＞95％，固砷率＞95％的技术指标。充分论证了QWD工艺，提高金回收率、减小砷硫污染的作用效果。精品资料在电磁波范围(fànwéi)的各种射线－无线电波、超声波、红外线、可见光、紫外线、X射线、α射线、β射线、γ射线、中子流、以及激光技术，都可用来作为矿石预处理。“微波”是指频率300兆赫到300千兆赫之间的电磁波。凡低于300兆赫的为无线电波，包括长波、中波和短波，凡高于300千兆赫的则属于红外线或可见光等。微波所对应的波长为1mm至1m。微波加热是利用直流电使磁控管产生微波功率通过波导输送到微波加热器，被加热物料在微波场中得到加热。精品资料当微波作用于被加热物料时，就把一部分能量消耗在物料内，物料吸收微波功率后，极性分子在外加电场的变更作用下，不断变化摆动，产生类似于摩擦的作用，加剧热能的产生而致使物料温度升高，无论是物料所吸收微波功率的大小，还是物料温升的高低(gāodī)，在外加电场一定时，只取决于物料的自身性质（特别是介质损耗系数和物料介电常数均不一样），就势必出现选择性吸波和选择性温升现象。精品资料同时，微波长极短，它可以渗透到分子内部，使发热(fārè)从分子内部开始发生。这样，一方面不需要热传导，热效率高，能耗低；另一方面，即使是共生在同一矿石中的不同组分，也会出现不同的温升变化，从而加剧了结合面的软化。强化矿石的选择性磨细，改善矿石碎磨性能，降低后续的磨矿能耗。经微波照射后，不同矿物吸收微波的能力不同，产生局部应力，导致矿石破裂、结构疏松、并因此而改善矿物的渗透性能。微波预处理是当代乃至21世纪最佳处理工艺，堪称矿业技术的一场革命。精品资料粉煤灰的分选基于粉煤灰中含有碳、铁、铝以及粉煤灰空心微珠等有用组分(zǔfèn)，因此综合回收和利用是消除粉煤灰危害，使之资源化的有效途径。而粉煤灰的分选，则是使之资源化的关键。目前国内外对粉煤灰分选及产品应用作了大量研究工作，并已取得一定进展。在此对一些产品的分选方法作一简要介绍。精品资料一、从粉煤灰中选(zhòngxuǎn)炭电厂锅炉在燃用无烟煤和劣质烟煤的情况下，由于经济燃烧还存在一些技术上的困难，因此煤粉不能完全燃烧，造成粉煤灰中含碳量增高，一般波动于8％一20％。全国每年(měinián)从电站粉煤灰中流失数百万吨的纯炭，不但使煤炭资源白白流失，造成极大的浪费，而且，还由于粉煤灰中含有大量的炭，致使粉煤灰排放数量增加，更主要的是由于粉煤灰中含有未燃尽炭，会造成粉煤灰综合利用困难，影响了粉煤灰资源的开发，不利于环境保护。精品资料为了降低粉煤灰中的含炭量和充分利用资源，我国不少部门进行了粉煤灰脱炭处理(chǔlǐ)研究工作。脱炭可以用浮选法，也可以用电选法。浮选法适用于湿法排放的粉煤灰，此方法是利用粉煤灰和煤粒表面亲水性能的差异而将其区分的一种方法。在灰浆中加人捕收剂(如柴油等)，疏水的煤粒被其浸润而吸附在由于搅拌所产生的空气泡上，上升至液面形成矿化泡沫层即为精煤。亲水的粉煤灰粒则被作为尾渣排除。为了使空气泡稳定，还需要往灰浆水中加入一种药剂二—起泡剂(如杂醇油、松尾油、x油等)以减少水的表面张力。精品资料电选法从粉煤灰中选(zhòngxuǎn)炭电选适用于于法排放的粉媒灰。其原理是利用粉煤灰在高压电场作用下，因灰与炭导电性能不同，而进行分离的方法。粉煤灰是非导体物料(比电阻1010—10120·咖)，炭粒是良导体物料(比电阻为10‘一1050·on)。在圆形电晕电场中，当粉煤灰获得电荷后，炭粒因导电性能良好。很快地将所获电荷通过圆筒带走，便在重力惯性离心力作用下，脱离圆筒表面，被抛入导体产品槽中，而非导体的粉煤灰所获电荷在表面释放速度较慢，故在电场力作用下，吸收在圆筒表面上，被旋转圆筒带到后部，由卸料毛刷排入非导体产品槽中，从而(cóngér)达到灰炭分离。精品资料选炭后各产品(chǎnpǐn)的应用经过选炭以后(yǐhòu)的尾灰是建筑材料工业的优质原料，而浮选煤可以作为燃料用于锅炉燃烧或制活性炭等精品资料二、从粉煤灰中选(zhòngxuǎn)铁煤炭中除了可燃物炭外，还共生有许多含铁矿物(kuàngwù)，如黄铁矿(FeS2)、赤铁矿(Fe203)、褐铁矿(2Fe203·3H20)、菱铁矿((FeCO3)等。煤炭经过电厂锅炉高温下燃烧，铁矿物(kuàngwù)质即转变为磁性氧化铁(Fe304)，此种磁性氧化铁可以直接经磁选机选出。粉煤灰中含铁量(一般以Fe2O3表示)的范围在8％一29％。精品资料粉煤灰选铁可以湿选，也可以干选，目前各电厂采用的是湿式磁选工艺(gōngyì)。主要设施是半逆流永磁式磁选机、冲洗泵和沉淀池。粉煤灰从湿式水膜除尘器下排出后，—直接进入磁选机的给矿箱，铁粉选出后流入沉淀池沉淀，尾矿灰仍通过排灰沟排出。一般电厂采用两级磁选，在一、二级磁选机间加一台冲洗水泵，这样可以提高磁选效率。两级磁选曲情矿的品位可达到50％～56％。精品资料干燥的粉煤灰磁选效果比湿灰磁选效果好，根据试验，经过一般磁选，铁精矿品位(pǐnwèi)即可达到55％。从粉煤灰中选铁具有工艺简单、投资省、成本低的优点，所选出的铁精矿可冶炼生铁，并能达到国家一类生铁标准。因此，它不仅是粉煤灰综合利用的有效途径，而且也是重要的资源开发形式。在我国，从粉煤灰中选铁用于冶炼，早在1977年山东的青岛、济宁、烟台等多家电厂开展了此项工作，并获得了一定的经济效益。精品资料三、从粉煤灰中提取氧化铝用石灰石烧结工艺从粉煤灰中提取氧化铝，在国外已有较深入(shēnrù)的研究，并已投入工业生产。我国也进行了这方面的试验研究。其主要工艺过程为熟料烧成、自粉化溶出、脱硅、碳分和燃烧。各个工艺过程的基本原理如下：精品资料(1)熟料烧成:主要是使粉煤灰中的三氧化二铝与石灰石中的Cao化合生成易溶于碳酸钠溶液的5Ca0·3Al2O3，另一方面又使粉煤灰中的Si02与石灰石中的CaO生成不溶性的2Ca0·Si02。这便为溶出Al2O3创造了必要(bìyào)的条件。(2)熟料自粉化:当熟料冷却时，在650℃温度下，C2S由β相转变为Y相，因体积膨胀发生熟料的自粉碎现象，自粉化后几乎全部能通过200号筛孔；精品资料(3)溶出:用碳酸钠溶液溶出粉化料，其中的铝酸钙与碱反应生成铝酸钠进入溶液，而生成的碳酸钙和硅酸二钙留在渣中，便达到铝和硅、钙分离(fēnlí)的目的。其反应式可以下式表示：5Ca0·3Al2O3十5Na2CO3十2H20—5CaCO3十6NaAlO2十4NaOH精品资料(4)脱硅:为保证产品氧化铝纯度，需进一步除去溶出粗液中的二氧化硅。(5)碳分:以CO2与铝酸钠溶液反应，得到氢氧化铝，并使生成的Na2CO3循环使用(shǐyòng)。(6)煅烧:把氢氧化铝燃烧成氧化铝。氧化铝可作电解铝的原料、人造宝石原料、陶瓷釉原料、高级耐火材料等。精品资料提取氧化铝后的残渣——硅钙渣作为水泥原料具有反应活性高，烧成温度低，利于节能(jiénénɡ)，水泥标号高且性能稳定、配料简单、吃灰量大等特点，是生产水泥的一种优质原料。从粉煤灰中提取氧化铝和硅钙渣制水泥将会成为综合利用粉煤灰资源，消除环境污染的有效手段之一。在我国，从粉煤灰中提取氧化铝（氢氧化铝）及铝盐的工作也在多个省、区取得多项专利技术成果，并进行了大规模的中试试验和工业化生产，取得了较好的综合效益。精品资料四、从粉煤灰中提取(tíqǔ)空心玻璃微珠(一)空心玻璃微珠的性质粉煤灰中一般含有50％一80％的空心玻璃微珠，其细度为0.3—200微米，其中小于5微米的占粉煤灰总量的20％。从粉煤灰中经分选出的空心玻璃微珠，按其密度大小一般可分为两类：即空心漂珠(简称漂珠)和厚壁型空心微珠(简称沉珠)。沉珠与漂珠相比具有壁厚、密度大、强度(qiángdù)高、耐磨性好的特点。漂珠的壁厚为其直径的5％一8％，壁上有细小针孔，珠壁密度为480kg／m3。沉珠壁厚为其直径的30％，珠壁密度为800kg／m3。沉珠一般可承受7—14MPa的压力，最高能承受70MPa的压力。精品资料粉煤灰空心玻璃微珠的主要化学成分是硅、铝和铁的氧化物以及少量的钙、镁、钾、钠等氧化物。从成分上分析，漂珠的二氧化硅及三氧化二铝的含量均比沉珠高；而漂珠的三氧化二铁、氧化钙(Ca0)及二氧化钛均比沉珠的含量低。空心玻璃微珠具有颗粒细小、质轻、空心、隔热、隔音、耐高温和低温、耐磨(naimó)、强度高及电绝缘等优异的多功能特性。精品资料空心(kōngxīn)微珠各项物理性能密度(mìdù)/gm-3：0．43—0．72堆密度(mìdù)／gm-3：250—400熔点/°C:＞1430室温下比电阻/Ωcm:9，9×1011抗压强度／Pa:137×106—686×106硬度(维氏)／kgm-2:87-1269精品资料空心玻璃(bōlí)微珠的应用(1)可作为轻质、高强、耐火、防火、隔热保温等建筑材料的原材料；(2)可作塑料中较理想的填料，并能提高塑料的耐高温性能；(3)可作为石油精炼过程中的一种裂化催化剂；(4)可与一些(yīxiē)树脂配制成耐高压的海底仪器和潜艇外壳；(5)可作电瓷及其他电气绝缘材料的原材料；(6)用于航天飞行器的复合表面材料；

精品资料空心玻璃(bōlí)微珠的应用(7)作为高级喷涂材料(cáiliào)和防火涂料的填充材料(cáiliào)(8)用于制汽车刹车片、军用摩擦片及石油钻机刹车块等制品；(9)用作聚氯乙烯人造革的填充剂。(10)用作人造大理石的填充料。精品资料(二)分选空心玻璃(bōlí)微珠的方法目前，国内外从粉煤灰中提选空心玻璃微珠，大致可以分为两种方法。一是干法机械(jīxiè)分选法；二是湿法分选法。这两种选取方法，在实际中都是可行的，根据具体情况采用。精品资料(1)干法(ɡànfǎ)机械分选在国内，采用于法机械分选方法(fāngfǎ)中，有重离筛系的分选空心微珠设备。目前已初具规模，每天可以处理30t的粉煤灰。这套分选工艺包括提选空心玻璃微珠，并且可以选铁、选碳以及进行空心玻璃微珠的多种粒径分级。空心玻璃微珠分选装置由分选器、分离器和收集器三个主要部分组成。精品资料分选器分选器是采用重力分离的方法。分选器是由三个大小不等的沉降箱所组成，在每个沉降箱的下部，都设有卸料装置。当含有粉煤灰的气流由进气管道进人沉降箱时，由于气流通道断面的增大，使气体流速迅速下降，粉煤灰借本身重力的作用，有一部分逐渐下落到沉降箱中。根据等降原理，较重的粗颗粒，蜂窝状的玻璃体、石英、莫来石、实心珠、铁球和大颗粒炭粒等大部分都分别沉降在分选器内；还有大部分细小(xìxiǎo)的空心玻璃微珠、超细微珠等随气流进人分离器。精品资料分离器分离器是利用气流旋转过程中作用于颗粒上的惯性离心力，使颗粒从气流中分离出来。分离器的主要形式为旋风分离器组，由沉降(chénjiàng)箱通道末选下来的细小空心微珠，随气流进入分离器，经过两级旋风分离器组的分选，能将大部分细小的空心玻璃微珠分选出来；余下极少量的超细微珠随气流最后进入收集器。精品资料收集器收集器在分选装置的末端，它既是净化处理的装置，又是回收超细微珠的收集器。本工艺采用(cǎiyòng)的是脉冲袋式收集器，它能将由分离器末选下来的超细微珠绝大部分收集起来。精品资料(2)湿法分选空心(kōngxīn)玻璃微珠在湿法分选空心玻璃微珠的工艺中，在国内有用浮选(fúxuǎn)法、溜槽法及分选单体矿物的重液变温法等。某厂用浮选(fúxuǎn)分离方法回收产率为22．2％的高档空心玻璃微珠及产率为9．23％的中档空心玻璃微珠。

精品资料粉煤灰是“宝贵(bǎoguì)的资源”粉煤灰象铁矿、铝土矿、粘土矿一样，是一种宝贵的资源，若不进行合理有效的彻底利用，它将恶化我们生态环境，威胁人类(rénlèi)的生存。1976年3月在美国召开的第四届国际灰渣利用会议上，RonaldE.Morrison设想了一个“灰渣再循环联合企业”。这个企业与一家2600MW的电厂相邻，并以它所排放的灰渣为原料进行加工。这个电厂年产灰渣约110万吨，将它按美国的典型粉煤灰组成及其百分数计算即得各组分的含量。精品资料美国粉煤灰典型(diǎnxíng)组成二氧化硅(èryǎnghuàguī)：占45.7%，50.27万吨氧化铝：26%，28.6万吨氧化铁：17.1%。18.81万吨氧化钙：3.8%，4.18万吨三氧化硫：2.6%。2.86万吨氧化钾：1.5%，1.65万吨氧化钛：1.2%，1.32万吨氧化镁：1.2%，1.32万吨氧化钠：0.6%，0.66万吨五氧化二磷：0.3%，0.33万吨精品资料企业(qǐyè)生产过程第一、灰渣经过该联合企业的金属氧化物分离厂，该厂有破碎系统(xìtǒng)、燃烧系统(xìtǒng)、混合系统(xìtǒng)和密度控制系统(xìtǒng)，通过磁力型、气力型和机械型的分离器，以及酸槽搅拌和连续离心机，将灰渣分离成上述组分；第二、用一台输送机将50.27万吨二氧化硅和4.18万吨氧化钙送到另一个厂的料仓内，用来生产玻璃制品、特殊用途的超级轻质骨料、塑料和涂料的特殊填充料、无收缩型砂、高温耐火材料（耐火砌块和耐火浇铸料）、玻璃钢绝缘材料和多种建筑砌块；精品资料第三、把28.6万吨氧化铝送到铝还原厂，制成铝锭，可生产14。3万吨纯铝，这可能是该联合企业(qǐyè)最得益的部分。第四、将18.81万吨的氧化铁送到钢铁厂，足以建造一家小型钢铁厂。精品资料至此，该联合企业已利用了110万吨粉煤灰的92.60%，余下的7.4%，包括硫、钾、钛、镁、钠和磷的氧化物，也尽可能由当地化学工业加以利用。这样一个厂所带来的不仅是充分利用自然资源创造经济效益，还可解决社会就业，带动第三产业(dìsānchǎnyè)的发展等一系列好处。精品资料浮选(fúxuǎn)速率一．概况１．什么是浮选速率？浮选过程进行的快慢，可用单位时间内浮选矿浆中被浮矿物的浓度变化或回收率变化来衡量，并称之为浮选速率。２．什么是浮选动力学？研究浮选产品数量随时间的变化规律。浮选动力学主要任务是研究浮选速率的规律并分析各种影响因素。研究分析速率可以为改善浮选工艺和流程，改进浮选机设计和比拟放大，完善浮选试验研究方法，实现浮选槽和浮选回路的最佳化控制及自动化提供(tígōng)依据。精品资料浮选(fúxuǎn)速率方程一种将浮选(fúxuǎn)速率和其相关量联系起来的等式，可表示为：dC/dt＝－Kncn式中c－在任何指定时刻t，矿浆中被浮矿物的浓度Kn－速率常数ｎ－浮选(fúxuǎn)反应级数如以精矿ε表示时，则上式可写成dε/dt＝K(ε∞-ε)nε∞－最大浮选(fúxuǎn)回收率，纯矿物浮选(fúxuǎn)时，可取100％ε－在任何指定时间t，被浮矿物的回收率。精品资料一级反应方程：当n＝1时dε/dt＝K1(ε∞-ε)①公式①的物理意义：瞬间浮选速率跟某一时刻t下矿浆中残留物的浓度（数量）成正比，比例系数为K1dε/dt(ε∞-ε)＝K1②公式②的物理意义：此浮选速率是个常数上式积分得：lnε∞/(ε∞-ε)＝K1t以lnε∞/(ε∞-ε)对t作图，则应得到(dédào)通过坐标原点的直线；直线的斜率就是速率常数K1值精品资料在下列情况下浮选过程遵循一级反应方程：①

矿粒大小相近②

矿粒的可浮性相近③

气泡避免足够大（即气泡多），前面矿粒的附着对后面矿粒的附着不发生影响。在比较浮选过程快慢(kuàimàn)时，对于同一反应级数，可直接比较Kn的大小，Kn大，则吸附速率快，若Kn相同，就必须直接算出某时刻的浮选速率来进行比较。精品资料影响浮选速率(sùlǜ)常数的因素１．浮选几率W浮选：在某时刻(shíkè)t下，由tt+dt瞬间内浮选入精矿中的某种矿物的颗粒数与在此时刻(shíkè)下矿浆中该种矿物总粒数之比。即W浮选＝dN/NdtW浮选即为K，只是二者出发点不同，W从浮选几率出发，K从浮选速率出发。精品资料２．各浮选(fúxuǎn)阶段的几率分为四个阶段（即是发生(fāshēng)浮选现象的四个阶段）（１）矿粒向气泡碰撞：W碰撞＝dN碰/NdT，即在t时刻下，时间t到t+Δt发生(fāshēng)碰撞的颗粒数与N之比。２．各浮选阶段的几率（２）排开水化膜实现附着W附＝dN附/dN碰精品资料２．各浮选阶段(jiēduàn)的几率（３）在矿粒沿气泡表明滑动过程中实现(shíxiàn)稳固附着W固＝dN固/dN附（４）在泡沫层中固着W浮出＝dN浮出/dN固W＝W碰撞·W附·W固·W浮出＝dN碰/NdT·dN附/dN碰·dN固/dN附·dN浮出/dN固＝dN浮出/NdT精品资料３．各浮选(fúxuǎn)阶段的影响因素（１）影响W碰撞(pènɡzhuànɡ)的因素：a．矿粒的质量：在矿浆中受搅动而产生的惯性力大，易脱离流体的流线而实现碰撞(pènɡzhuànɡ)。b．矿浆浓度P：P高，W碰撞(pènɡzhuànɡ)高。c．充其量高，碰撞(pènɡzhuànɡ)颗粒数多，则W碰撞(pènɡzhuànɡ)高。d．搅拌强度高，W碰撞(pènɡzhuànɡ)高。精品资料（２）影响(yǐngxiǎng)W附的因素a.

颗粒的疏水性(shuǐxìng)，θ大，W附高。b.

药剂吸附，捕收剂W附高，抑制剂W附低。c.

脉石矿泥的粘附W附低。d.

氧的吸附，轻微氧化W附高，严重氧化W附低。精品资料（3）影响(yǐngxiǎng)W固的因素a.附着力F＝πaσ液气sinθ，θ大，F大，W固大，影响W附的因素同样影响W固。b.

脱落力：mv2/R＋mgm－矿粒的质量(zhìliàng)R－气泡半径V－矿粒在气泡表面滑动的圆周运动速度精品资料（4）影响(yǐngxiǎng)W浮出的因素a.

影响W固同样影响W浮出b.

气泡(qìpào)的稳定性c.

泡沫层的厚度h，h大，W浮出低，h小，W浮出高。精品资料浮选(fúxuǎn)药剂浮选(fúxuǎn)药剂的分类与作用

矿物能否浮选取决于矿物表面的润湿性。自然界中的矿物，绝大多数可浮性都很差，必须用浮选药剂来加强。而且这种加强必须要有选择性，即只能加强一种矿物或某几种矿物的可浮性，而对其他矿物不仅不能加强有时还要削弱。这样，就可以人为地控制矿物的浮选行为。浮选之所以能被广泛应用于矿物加工，重要的原因在于它能通过浮选药剂灵活、有效地控制浮选过程，成功地将矿物按人们的要求加以分开，使资源得到综合利用。例如多金属硫化矿石，矿石中经常共生方铅矿、黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿等硫化矿物，这些硫化矿物具有相似的物理性质，用重选等选矿方法很难使之分离。

精品资料浮选药剂的产生和发展(fāzhǎn)（经历三个阶段）3、60年代以来，发展中的非离子特性特效捕收剂时期（又称络合捕收剂时期）。硫胺酯、硫氮晴酯、黄原酸酯及双黄药等非离子型极性捕收剂，也包括各种典型络合捕收剂，如8-羟基喹啉、羟肟酸、二苯硫腙等，其特点：选择性更好，用量更少，这些药剂常以黄药、黑药等离子型捕收剂为中间体进一步反应(fǎnyìng)制得。虽然合成方法较复杂，价格较高，但因单耗降低，同时减少配合使用其他药剂，因此，药剂总费用仍有可能降低。精品资料浮选药剂的产生和发展(fāzhǎn)（经历三个阶段）这一时期，浮选理论和浮选药剂理论发展也较快，国内外出版了不少专著，如国内出版物：见百熙编著《浮选药剂》王淀佐编著《浮选剂作用原理及应用》朱玉霜、朱建光编著《浮选药剂的化学原理》王淀佐等著《选矿与冶金药剂分子(fēnzǐ)设计》精品资料浮选(fúxuǎn)药剂的分类经试验研究并具有一定效果的化合物约8000种，而使用(shǐyòng)较高的约有100种，对浮选药剂进行分类的目的，主要是为比较系统地、科学地认识药剂的共性和个性，以利于正确地选择和配合使用(shǐyòng)好各种药剂。由于研究角度不同，有不同的分类方法，按药剂在浮选中的用途并结合药剂的属性及解离性质等分为捕收剂、起泡剂、调整剂三大类。精品资料虽然它们的天然可浮性也相似。但通过浮选药剂的作用，可以成功地浮选分离，得到四种精矿，分别送冶金(yějīn)和化工企业回收铜、铅、锌、硫等元素使用浮选药剂是控制矿物浮选行为最灵活、最有效、最方便的手段。此外，通过浮选药剂得到稳是的大量气泡也是浮选能够高效进行的前提。浮选药剂的种类很多，既有有机化合物又有无机化合物，即有酸和碱又有不同的盐类等浮选药剂分类(fēnlèi)法很多最基本的方法是根据药剂的用途分类(fēnlèi)，通常分为三类。精品资料(l）捕收剂能选择性地作用于矿物表面(biǎomiàn)并使其疏水的有机物为捕收剂。捕收剂作用于矿物一水界面，通过提高矿物的疏水性，使矿粒能更牢固地附着于气泡而上浮。(2）起泡剂为表面活性物质，主要富集在水-气界面，促使空气在矿浆中弥散成小气泡，防止气泡兼并，并提高气泡载矿化和上浮过程中的稳定性，保证矿化气泡上浮后形成泡沫(pàomò)层刮出。(3）调整剂用于调整其他药剂（主要是捕收剂）与矿物表面的作用，调整矿浆的性质，提高浮选过程选择性。调整剂的种类较多，可细分为四种：精品资料活化剂—能促进捕收剂与矿物(kuàngwù)的作用，从而提高矿物(kuàngwù)可浮性的药剂（多为无机盐），这种作用称活化作用。抑制剂—与活化剂相反，能削弱捕收剂与矿物(kuàngwù)的作用，从而降低矿物(kuàngwù)可浮性的药剂（各种无机盐及一些有机化合物，这种作用称为抑制作用。介质pH调整剂—主要是调整矿浆(kuànɡjiānɡ)的性质，形成对某些矿物浮选有利、而对另一些矿物浮选不利的介质性质，例如用它调整矿浆(kuànɡjiānɡ)的离子组成、改变矿浆(kuànɡjiānɡ)的pH值、调整可溶性盐的浓度等。分散剂与絮凝剂—调整矿浆(kuànɡjiānɡ)中细泥的分散、团聚与絮凝。浮选药剂的作用和分类时相对的，某种药剂在一定条件下属于此类，而在另一条件下可能属于另一类。如硫化钠（Na2S）在浮选有色金属硫化矿时是抑制剂，而在浮选有色金属氧化矿时是活化剂，但用量多时又是抑制剂。精品资料捕收剂1捕收剂结构及分类捕收剂：能选择性地作用于矿物(kuàngwù)表面并使其疏水的有机物为捕收剂。捕收剂作用于矿物(kuàngwù)一水界面，通过提高矿物(kuàngwù)的疏水性，使矿粒能更牢固地附着于气泡而上浮。精品资料用于浮选各种(ɡèzhǒnɡ)矿物的捕收剂系统矿物定位典型捕收剂典型捕收剂捕收剂的备注分类离子矿物类型捕收剂吸附形式典型浓度(Kg/t)

硫化矿物Mn,S2-,HS-,辉铜矿,Cu2S巯基化合物乙基黄药化学吸附0.02~0.05烃链长度H+,OH-黄铜矿,CuFeS2C2-C5方铅矿,PbS微溶矿物晶格离子重晶石,BaSO4羧酸油酸/油酸纳化学吸附0.25~0.5烃链长度萤石,CaF2C12-C18不溶性H+,OH-角银矿,AgCl氧化矿物长石,(K,Na)ALSi3O8胶体电解质赤铁矿,Fe2O3硅石,SiO2阴离子芳基烷基静电0.5~1捕收剂直接吸附磺酸盐在带相反电荷(diànhè)阳离子脂肪胺的矿物表面胶体电解质,芳基烷基化学吸附0.5~1用金属离子作阴离子,磺酸盐静电为活化剂

可溶性盐钾盐,KCL胺类脂肪胺0.15~0.4在饱和卤水中从NaCl浮出KCl天然可浮矿物煤炭(油类)(燃油)0.1~1经常只用起泡剂辉钼矿,MoS20.05~0.25Kg/t,硫磺,S8有时增加燃油精品资料

捕收剂按其在水中解离程度(chéngdù)分成两大类：非离子型捕收剂和离子型捕收剂。非离子型捕收剂主要是非极性烃类油和不溶性的醋类。前者本身是非极性物质，主要用分选非极性矿物，如煤、石墨等，也可以作某些极性矿物的辅助捕收剂。后者用于分选重金属硫化矿。离子型捕收剂的分子结构中一般有两个基团：极性基和非极性基。极性基能够活泼地与矿物表面发生作用，使捕收剂固着到矿物表面；非极性基起疏水作用。所以，这类捕收剂也称亲极性或复极性药剂。离子型捕收剂的非极性基是烃基。烃基内部(nèibù)健能很强，表面是很弱的分子键，基本上部与水分子起作用，故含有非极胜基的离子称为疏水离子。精品资料精品资料疏水离子中能与矿物发生(fāshēng)作用的基团称为亲固基。捕收剂疏水能力的强弱取决于疏水离子中烃基的结构和长度，而捕收剂与矿物表面的固着强度和选择比则取决于亲固基的性质。在浮选工业中，捕收剂硫化矿浮选常用的捕收剂是硫代化合物类，氧化矿常用烃基酸类；硅酸盐类矿物常用胺类捕收剂；非极性矿物使用烃油类捕收剂。根据捕收剂的用途有可分为：硫化矿捕收剂和非硫化矿捕收剂两大类。一、硫化(liúhuà)矿捕收剂及其浮选机理1、硫化(liúhuà)矿捕收剂类型：1）黄药类2）硫氮类3）硫胺酯精品资料4）黑药类5）硫醇类6）硫脲及其衍生物2、硫化矿捕收剂浮选作用机理以黄药为例：(1）黄药的名称、组成和结构黄药学名黄原酸盐。按化学组成也称为烃基二硫代碳酸盐。黄药的一般(yībān)化学组成与结构式如下：精品资料CHHCHHHOCSSNa(K)PSSORORNon-polarPolarNon-polarPolarCationCation(a)(b)精品资料SSS2CH3CH2OC—S-CH3CH2OC—S—S—COCH2CH3ethylxanthateion乙基黄药离子(lízǐ)dixanthogen双黄药式中R为烃基，Me为Na＋或K+，-OCSS-为亲固基，烃基为烷烃基及亲固基的结构如图4-2-3所示。其分子长度(chángdù)，如戊基黄药为1.2×10-9m，烃基每增加一个碳原子，长度(chángdù)增加1.26×10-10m。极性基最大宽度为7×10-10m，厚度为3.8×10-10m。烃基的厚度为4×10-10m：故每个分子在矿物表面的覆盖面积等于2.8×10-10m2。，其他黄药只要烃基都是烷烃，那覆盖面积都是2.8×10-10m2。精品资料式中R为烃基，Me为Na＋或K+，-OCSS-为亲固基，烃基为烷烃基及亲固基的结构如图4-2-3所示。其分子长度，如戊基黄药为1.2×10-9m，烃基每增加一个碳原子，长度增加1.26×10-10m。极性基最大宽度为7×10-10m，厚度为3.8×10-10m。烃基的厚度为4×10-10m：故每个分子在矿物表面的覆盖面积等于(děngyú)2.8×10-10m2。其他黄药只要烃基都是烷烃，那覆盖面积都是2.8×10-10m2。精品资料按烃基中碳原子数的多少，在黄药前冠以不同名称(míngchēng)，C2H5OCSSNa称乙基黄药，C4H9OCSSNa称丁基黄药。黄药有钾盐和钠盐两种，分别称之为钾黄药和钠黄药。两者捕收性基本相同，钾黄药较稳定，钠黄药成本略低。我国生产的黄药主要是钠黄药，国外异丙基黄药及戊基黄药应用得较多，而国内很少应用，原因是原料异丙醇及戊醇的来源较少成本较高。制造黄药的原料是醇、烧碱（NaOH）和二硫化碳（CS2）。工业上一般采用直接合成法生产黄药，反应如下：ROH+NaOH+CS2==ROCSSNa+H2O精品资料工业上生产的黄药含二硫化碳酸盐的量约为85％左右(zuǒyòu)，其他为杂质和水分。杂质一般为硫化物和硫代碳酸盐（2）黄药的性质①物理性质—常温下是黄色粉末状固体，常因杂质的存在而使颜色稍深有刺激性臭味，有毒，可燃，易溶于水、丙酮和醇。②稳定性—黄药是一种不稳定的化合物，遇热分解，遇水或酸也可分解，遇水引起分解的速度较慢、遇酸则很快分解。分解后产物为醇、二硫化碳和苛性钠；黄药遇碱，或者本身(běnshēn)含有游离的碱时可以引起分解而生成一些硫代碳酸盐、硫化物及其他一些杂质。精品资料因此黄药要储存于干燥及阴凉的地方，防止水、酸、碱等物质的作用。工业上使用(shǐyòng)的黄药或多或少含有一些水分，因此黄药不能长时间保存以免失效。使用(shǐyòng)时必须注意它的颜色、不正常时停止使用(shǐyòng)。黄药溶子水后解离为黄酸阴离子和碱金属阳离子（Na＋或K+）。C2-C5的黄酸是弱酸，解离常数K×10-5。黄酸离子在碱性介质中是很稳定(wěndìng)的，但在某些情况下黄酸离子会产生水解，生成黄原酸。精品资料水解产物(chǎnwù)黄原酸是一种很不稳定的化合物，能很快地自发进行分解。黄原(huánɡyuán)酸