选矿培训-浮选理论

浮选

选矿培训教材

第二章浮选理论本章重点：矿粒为什么能选择性的向气泡附着？在什么条件下发生附着？

第一节浮选理论之一

------润湿理论

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)。

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，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。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

表1部分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由表可以看出,大部分矿物是亲水的。矿物表面键性与润湿性关系

经破碎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。晶体内部的键性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

断裂规律

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，所以易于沿层片断裂。作业思考题如何评价和确定矿物表面的润湿性差异？试画出水滴附着于矿物表面时，矿粒与气泡的接触角平衡示意图。并指出若水在空气中的表面张力越小，固体的润湿性怎么样？简述矿物表面键性与润湿性的关系

第二节浮选理论之二

-----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。定位离子在矿物表面的荷电层，称为“定位离子层”或“双电层内层”。一般认为，对于氧化矿、硅酸盐矿物定位离子是H+和OH-，对于离子型矿物、硫化矿矿物定位离子就是组成矿物晶格的同名离子。。本体溶液双电层表面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）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。对于导体和半导体，可将矿物做成电极测出ψ0对于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。

----为ψ0=0时正、负离子的活度，浓度稀时可用浓度代替。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”。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；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。

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。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.

第三节浮选理论之三

-------吸附理论浮选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。浮选研究中主要研究的是固-液、气-液界面。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：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。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”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。

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。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力和化学键共同作用引起的，与静电吸附相比，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。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4、吸附本质⑴物理吸附：由分子键力（包括电性力）引起的吸附，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）浮选化学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，进而认识和解决矿物的分选问题。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哪种反应。PH-PMn+图在化学吸附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，表示该离子起浮选作用的PH上限，超过此交点的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。溶解度图（化学吸附理论的另一种表示方法）表示溶液中各种化学吸附反应产物的品种及其稳定性，然后与捕收剂及浮选回收率对照，来阐明浮选机理。第四节矿物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），从而使其可浮性发生各种各样的变化。

矿物物理不均匀性与可浮性的关系

上述各种矿物的物理不均匀性，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。提问一、不同矿床的闪锌矿具有不同的颜色，与什么有关？二、各种颜色的闪锌矿的可浮性有差异吗？小专题——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，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。一、从粉煤灰中选炭

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。电选法从粉煤灰中选炭

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，从而达到灰炭分离。选炭后各产品的应用经过选炭以后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

二、从粉煤灰中选铁

煤炭中除了可燃物炭外，还共生有许多含铁矿物，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。

(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；四、从粉煤灰中提取空心玻璃微珠

(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。空心微珠各项物理性能密度/gm-3：0．43—0．72堆密度／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

空心玻璃微珠的应用

(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；

空心玻璃微珠的应用(7)作为高级喷涂材料和防火涂料的填充材料

(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。(二)分选空心玻璃微珠的方法

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。(1)干法机械分选在国内，采用于法机械分选方法中，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。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；还有大部分细小的空心玻璃微珠、超细微珠等随气流进人分离器。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。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。(2)湿法分选空心玻璃微珠在湿法分选空心玻璃微珠的工艺中，在国内有用浮选法、溜槽法及分选单体矿物的重液变温法等。某厂用浮选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。

粉煤灰是“宝贵的资源”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。美国粉煤灰典型组成二氧化硅：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%，0.33万吨企业生产过程第一、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、燃烧系统、混合系统和密度控制系统，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；实验一粉煤灰浮选速度的试验一、实验目的：(1)了解烃类油捕收剂和起泡剂对粉煤灰的浮选作用。(2)了解浮选速度对粉煤灰浮选的影响。二、实验设备、用具、矿样、药剂XFD型浮选机（3升）XTLZ-Φ260/Φ200真空过滤机CS101电热鼓风干燥箱FA2004电子天平注射器（包括微量注射器）秒表、滤纸、粉煤灰（贵州）轻柴油起泡剂BK204三、实验内容及步骤1.每次称取干矿样1000g，矿浆浓度30%。采用“一次粗选”的流程，添加轻柴油800g/t，BK204600g/t。添加药剂体积的折算方法：根据d轻柴油＝0.836g/cm3，dBK204＝0.88g/cm3则＝x＝＝0.4g所需添加的轻柴油的体积数V柴＝＝0.479ml（对应800g/t）所需添加的起泡剂的体积数V起泡＝＝0.682ml（对应600g/t）2、分别刮取第一分钟、第二分钟、第三分钟、第四分钟、第五分钟、第六分钟的粗选精矿，烘干称重。3、制样，混匀缩分样品（-80目）。4、分析各产品的灰分。四、列表记录实验结果产品名称重量（克）产率（%）灰分（%）可燃物含量（%）可燃物回收率（%）精1精2精3精4精5精6尾矿原矿分散与聚集在浮选体系中，由于微米粒级的矿粒质量小，表面能高，表面电荷和比表面积大等原因，故浮选效果很差。随着矿物资源的大规模开发和利用，“贫矿、细粒矿和复杂有用矿物人选比例逐年增大，微细粒浮选作为世界难题，得到了很多研究，产生了许多细粒分选新工艺，这些新工艺的特点主要包括“调粒”和“调泡”三方面。“调粒”是使微细粒级联合，合并成较粗颗粒，以适应常规浮选方法，“调泡”则是将气泡尺寸变小，从而适合于微细粒级的浮选特性。以“调粒”为基本依据形成的选矿工艺，如团絮浮选、载体浮选、选择性絮凝分离等，其优点是可用常规浮选的通用设备和流程，这表明，以“调粒”、“调泡”为基本方法的细粒浮选工艺研究中，应充分重视“调粒”的途径。一、微细矿粒的分散和聚集状态１．分散状态：矿浆中微细矿粒是悬浮状态，并且各个颗粒可自由运动。２．聚集状态：矿浆中微细矿粒相互粘附团聚，因团粒尺寸变大。根据其机理不同。可分为三种：２.聚集状态（１）凝结（凝聚）：书P67图1－36a，在某些无机盐（石灰、明矾等）的作用下，矿浆中微细矿粒形成凝块的现象。主要机理是外加电解质消除了表面电荷，压缩双电层的结果。（２）絮凝：图1－36ba,高分子凝聚：主要是用高分子絮凝剂（淀粉和聚电解质）通过桥键作用，把微粒联结成一种松散的网络状的聚集状态，也称高分子絮凝。图1－37。b.疏水凝聚：主要由外加表面活性物（如捕收剂）在矿粒表面形成疏水膜，则各矿粒表面间疏水膜中的非极性互相吸引、缔合而产生的絮凝。图1－38（３）团聚：指矿浆中加入非极性油后，促使矿粒聚集于油相中形成团，或者由于大小气泡拱抬，使矿粒聚集成团的现象。P67图1－36C二、微粒间的凝聚作用介质中呈分散状态的粒子的分散稳定性，由粒子间双电层的相互作用能量（Ve）和伦敦－范德华力的作用能量Va之和来决定，即V＝Ve＋Va根据粒子表面荷电情况，凝聚可分为同相凝聚和异相凝聚。１．同相凝聚：粒子表面的符号和大小都相同；即Ψ1＝Ψ2＝４时所产生的凝聚现象。它可用ＤＬＶＯ（DerjaguimLandauverweyOverbeek）理论定量说明。Ｐ７０图1－39所示的位能曲线。2.异相凝聚（互凝）（１）表面电位不同（符号或数值不同）的异类粒子凝聚。其分散和凝聚的情况较同相凝聚复杂。Ｐ７１图1－40，Ｖｅ复杂，Ｖａ也较复杂，最终要由Ｖａ＋Ｖｅ决定。（２）矿粒间互凝实验研究

对双矿物组含量溶液的互凝行为进行了研究，如石英－萤石、石英－金红石、石英－赤铁矿、石英－菱铁矿、石英－方解石、石英－菱铁矿、石英－菱锰矿、方解石－金红石、方解石－赤铁矿、方解石－菱镁矿、方解石－菱锰矿，菱锰矿－金红石的平衡出发，几乎同时分别提出了分散体系稳定性理论的基础，此理论通常被称为ＤＬVＯ理论。（３）扫描电镜照片互凝絮团的直观图像，由图可得知平均粒径为2ｕｍ的矿物矿粒可生成粒径约为45ｕｍ的聚团。（４）能谱分析可判断聚团是否有选择性。表6－4（《界面分选原理及应用》）列举了十二种组合矿物的互凝范围（ＰＨ值）及各矿物的零电点（ｐｚｃ）。由表可得到如下具有使用价值的结论：（5）矿泥罩盖矿泥罩盖的本质是微细矿粒与粗颗粒之间的互凝。因此，遵循互凝的基本规律，当两颗粒表面电位相反或相同但数值相差较大时，均可发生矿泥罩盖现象。可通过电子显微镜清楚的观察到互凝引起的微粒矿物的罩盖现象。矿泥罩盖选择缺乏选择性，对矿粒的分选有害，Taggart很早就指出，在进行优先浮选时，控制矿泥罩盖极其重要。矿泥罩盖的基础是不同粒度及荷电状况的异质颗粒间的互凝行为。矿泥罩盖对矿粒分选产生许多有害影响(1)降低分选过程中分选药剂对矿粒的吸附能力；(2)在浮选中阻碍气泡对有用矿物的附着；(3)罩盖在有用矿物上的脉石矿物微粒被选进精矿，使精矿品位降低；(4)有用矿物微粒罩盖在脉石粗粒上，使它们难以回收；(5)显著缩小分选颗粒的表面差异。三．絮凝与桥键作用高分子絮凝与桥键作用原理不同。由于高分子的每个分子长度超过粒子间的范德华力和双电层力的作用距离，这样高分子絮凝剂就会象架桥一样，搭在两个或多个矿粒上，并以自己的活性基团与矿粒起作用，从而将矿粒联结形成絮凝团。这种作用称为桥联作用。因此，不论悬浮液中粒子表面荷电状况如何，势垒多大，只要添加的絮凝剂分子具有在粒子表面吸附的官能团，或具有吸附活性，便可实现絮凝。

絮凝剂在粒子表面的吸附，主要由三种类型的键合作用引起：1、静电键合：主要指双电层内的静电相互作用，如带正电的矿粒吸附阴离子型分子絮凝剂，当添加量大时，矿物表面还可能带负电。2、氢键键合：聚合物分子中有NH2基团和HO基团时，它们与粒子表面的电负性较强的氧原子作用，会失去大部分电子而形成氢键。但靠氢键吸附的聚合物，对于全絮凝是理想的，但不适于选择性絮凝。3、共价键合：高分子絮凝剂的活性基团在矿粒表面的活性区吸附，并与表面的离子产生共价键合作用。这种作用可生成某种难溶的表面化合物或稳定的络合物、螯合物，并能导致聚合物的选择性吸附。四．选择性絮凝——处理细粒物料的重要方法选择性絮凝是以高分子有机物为桥联物质，它选择性地吸附于某些矿粒表面上，将这些矿粒连接起来，形成矿粒聚集体的现象１．选择性絮凝过程(1)分散：由于互凝是一种非选择性聚团，夹杂和不纯又是矿泥罩盖的原因，是选择性絮凝的一大障碍，故必须克服颗粒间互凝作用，对矿浆进行分散处理（即分散法）。分散方法：物理分散法：超声分散化学分散法：采用添加分散剂（PH调整剂、水玻璃、六偏磷酸钠、单宁、木质素类）(2)加药：加入絮凝剂后使其充分混匀弥散,为“活化”或“抑制”絮凝作用，要附加其它调整剂，其作用大致为：a.

改变矿物表面电性，降低静电斥力，利于絮凝剂的吸附；b.

改变高聚物絮凝剂的吸附机理。如加多价阳离子可活化阴离子吸附，调整PH或加入调整剂，会影响高聚物的聚合度、电离度及水解度等。c.

调整剂与絮凝剂竞争，防止絮凝剂吸附，起抑制作用。（２)吸附（３)选择絮凝（４)沉降分离2、絮凝剂在矿物表面的吸附形式（１）

化学吸附：可能是离子吸附，也可能是定位离子吸附，如含－COOH的化合物；（２）

氢键：未解离的聚丙烯酰胺；（３）

静电力吸附：改性的纤维素；３．选择性絮凝的应用（１）为避免矿泥的干扰，浮选前进行脱泥，即脱除细粒脉石，絮凝沉降物进行浮选分离。根据表1－１１可知，若要分离赤铁矿和硅酸盐、铝硅酸盐，用水玻璃或苛性钠分散，用强水解的聚丙烯酰胺使赤铁矿絮凝下沉，脱出细粒脉石，用浮选法浮得赤铁矿精矿，即“浮选被絮凝的有用矿物”。３．选择性絮凝的应用（2）浮选被絮凝的脉石矿物，如含粘土的钾盐，先在盐水中使粘土絮凝，用浮选法将粘土絮团浮出，然后进行钾盐浮选。（3）絮凝脉石，浮选有用矿物，如铬铁矿，在PH＝11.5介质中用羧甲基纤维素絮凝脉石使其下沉不浮，此时用油酸浮出铬铁矿。（4）粗细粒分级－粗粒浮选－细泥选择性细泥，目前已知，有若干的絮凝剂，辅助剂（分散及调整），用于混合物的选择絮凝分离，综合列于表1－11。浮选速率一．概况１．什么是浮选速率？浮选过程进行