《表面电性与浮选》课件

表面电性与浮选课程目标了解矿物表面电性的基本概念。掌握浮选的基本原理和工艺流程。学习浮选药剂的作用及选择方法。掌握浮选工艺参数控制方法。绪论浮选作为一种重要的矿物分离方法，在选矿工业中占据着至关重要的地位，广泛应用于有色金属、黑色金属、贵金属、非金属等矿物的选别以及工业废渣的处理。浮选技术的核心在于利用矿物表面性质的不同，通过加入特定的化学试剂，使目标矿物与脉石矿物分离，实现矿物富集和资源回收的目的。浮选原理1气泡吸附矿物表面吸附着矿物表面捕收剂，形成了亲水性表面。气泡与矿物表面之间的亲水性相互作用使得气泡能够吸附到矿物表面。2泡沫形成气泡在矿物表面吸附后，会形成泡沫，将矿物颗粒包裹在其中。3矿物分离泡沫上浮到水面，将矿物颗粒从水中分离出来，从而实现矿物的分离。矿物表面电性表面电荷矿物表面与溶液接触时，由于表面原子或离子与溶液中的离子发生相互作用，导致表面带电荷。双电层矿物表面电荷会吸引溶液中带相反电荷的离子，形成双电层，影响矿物与药剂的相互作用。Zeta电位Zeta电位是衡量矿物表面电性的指标，影响矿物在浮选过程中的亲水性或疏水性。矿物表面电荷固体表面电荷固体表面电荷是指固体表面上的电荷。矿物表面电荷的形成是由于矿物表面与周围介质发生相互作用的结果。电荷类型常见的矿物表面电荷类型包括：晶格缺陷电荷、离子交换电荷、表面吸附电荷等。浮选药剂捕收剂捕收剂是浮选过程中起主要作用的药剂，它能选择性地吸附在矿物表面，使其具有疏水性，从而使其与气泡结合。抑制剂抑制剂是一种能降低某些矿物可浮性的药剂，它能抑制捕收剂的吸附或改变矿物的表面性质，使其不易与气泡结合。活化剂活化剂是一种能改变矿物表面性质，使其更容易被捕收剂吸附的药剂，它能提高矿物的可浮性。泡沫剂泡沫剂是一种能稳定气泡，使其更易与矿物结合的药剂，它能促进矿物从浆液中浮起。集必剂定义集必剂是一种表面活性剂，它可以使矿物颗粒表面疏水，从而使它们更容易附着在气泡上。作用机理集必剂通过吸附在矿物表面，改变矿物表面的电荷和润湿性，使其疏水，更容易被气泡捕获。抑制剂抑制剂的作用抑制剂可以有效地抑制不需要的矿物进入精矿，提高浮选过程的选择性。常见抑制剂种类常见抑制剂包括硫化物、氰化物、氧化物、以及一些有机化合物。活化剂作用活化剂可以提高难选矿物的可浮性，使其更容易被捕收剂捕获，从而提高浮选效率。机制活化剂通常通过改变矿物表面化学性质，使其更容易与捕收剂发生作用。类型常见的活化剂包括硫化钠、铜盐和氰化物等。泡沫剂表面活性剂泡沫剂是一种表面活性剂，它可以降低水的表面张力，形成稳定的泡沫。疏水性泡沫剂的分子具有疏水性，它们可以吸附在矿物颗粒的表面，形成一层疏水层。气泡稳定性泡沫剂可以使气泡更加稳定，防止气泡破裂，从而使矿物颗粒能够附着在气泡上。浮选机浮选机是浮选工艺的核心设备，主要用于将矿浆中的有用矿物与脉石矿物分离。它是利用矿物表面电性差异和气泡的选择性吸附来实现分离的。常用的浮选机主要包括：机械搅拌浮选机柱式浮选机空气浮选机离心浮选机浮选工艺矿浆制备将矿石粉碎、研磨至合适粒度，并与水混合形成矿浆。药剂添加根据矿石性质和浮选目的，加入不同类型的浮选药剂。浮选操作在浮选机中，通过搅拌和充气，使矿浆中的目标矿物附着在气泡上，并浮到水面。精矿收集将浮在水面上的气泡与目标矿物一起收集，形成精矿。尾矿排放沉在底部未被浮选的矿物和废渣一起排放，形成尾矿。常见浮选操作工艺泡沫浮选利用气泡将目标矿物从矿浆中分离出来。柱式浮选利用垂直柱体，通过气泡和矿浆的逆流接触进行分离。重力分离利用密度差异，将重矿物与轻矿物分离。湿法分离1水水作为介质2矿浆矿物与水的混合物3分离利用矿物与水的密度差异干法分离1成本低无需大量水资源2效率高干燥状态下处理速度更快3环保减少废水排放混合分离多金属矿混合分离适用于多种金属矿物共存的矿石，例如铜、铅、锌矿石。多阶段浮选混合分离通常需要多个浮选阶段，以分离不同矿物。药剂优化选择合适的浮选药剂，以实现有效分离。浮选工艺参数控制颗粒粒度颗粒粒度会影响矿物与药剂的接触面积，进而影响浮选效率。固液比固液比影响浆液的密度和粘度，进而影响矿物与药剂的接触和气泡的上升速度。浆液pH值浆液pH值会影响矿物表面的电荷，进而影响药剂的吸附效果。浮选剂掺入量浮选剂的掺入量影响药剂的吸附量和气泡的稳定性。颗粒粒度颗粒粒度对浮选的影响过细容易形成泥浆，影响药剂的有效利用，降低回收率。过粗与药剂接触面积小，难以形成稳定的泡沫，影响回收率。固液比1:1最佳固液比最佳固液比确保充分悬浮，同时保持良好的流动性。1:2高固液比增加固液比可能导致矿浆浓度过高，影响浮选效果。1:4低固液比降低固液比会稀释矿浆，降低浮选效率。浆液pH值影响浆液pH值对矿物表面电性、浮选药剂的性能和浮选效果有重要影响。调节通常通过添加酸或碱来调节浆液pH值，以达到最佳的浮选效果。浮选剂掺入量参数影响注意事项过少回收率低保证足够的药剂量，以达到理想的回收率过多成本增加，可能导致过度抑制避免过度使用药剂，以控制成本和防止负面影响搅拌时间1分钟3分钟5分钟10分钟搅拌时间是指矿浆在浮选机中搅拌的时间。它影响着矿浆的均匀程度，以及矿物颗粒与浮选药剂的接触时间。搅拌时间过短，矿浆不均匀，矿物颗粒与浮选药剂接触不充分，不利于浮选效果。搅拌时间过长，会使矿浆过度搅拌，造成矿物颗粒的破碎，不利于浮选效果。浮选时间浮选时间浮选时间是指矿浆在浮选机中停留的时间，直接影响着矿物回收率和精矿品位。影响因素浮选时间受矿物性质、粒度、药剂用量、搅拌速度等因素影响。浮选性能指标回收率表示目标矿物从原矿中被分离出来的比例。精矿品位指精矿中目标矿物的浓度，反映了分离效率。综合回收率综合考虑了多种矿物的回收率，反映整体效果。回收率定义指浮选过程中从矿浆中回收目标矿物的比例公式回收率=(精矿中目标矿物含量*精矿产量)/(原矿中目标矿物含量*原矿产量)*100%意义反映浮选过程的效率，越高越好精矿品位90%品位精矿中目标矿物的含量。10%尾矿废弃的矿物残渣。综合回收率90%目标通过优化浮选工艺，提高矿物回收率，达到90%以上。10%损失尽管技术不断进步，依然存在部分矿物损失，大约10%。浮选工艺优化1工艺参数优化控制颗粒粒度、固液比、浆液pH值、浮选剂掺入量、搅拌时间和浮选时间等参数，以提高浮选效率。2浮选药剂优化选择合适的捕收剂、抑制剂、活化剂和泡沫剂，以增强目标矿物的浮选性和抑制杂质矿物的浮选。3浮选流程优化调整浮选流程，例如改变浮选级数、浮选时间、搅拌强度等，以提高浮选回收率和精矿品位。工艺参数优化颗粒粒度根据矿物性质和浮选特性，调整研磨工艺以控制颗粒粒度，提高浮选效率。固液比通过控制固液比，调节矿浆浓度，影响浮选药剂的消耗和矿浆的流动性。浆液pH值控制浆液的pH值，可以改变矿物表面电性，影响浮选药剂的作用效果。浮选剂掺入量根据矿物性质和浮选工艺要求，调整浮选剂的掺入量，以达到最佳的浮选效果。浮选药剂