泡沫浮选法富集低浓度放射性物质~(137)Cs的研究
泡沫浮选分离介绍
泡沫浮选分离技术一、摘要泡沫浮选分离法是在一定的条件下,向试液鼓入空气或氮气使之产生气泡,将溶液中存在的欲分离富集的微量组分(离子、分子、胶体或固体颗粒)吸着或吸附在其上面并随着气泡浮到液面,从而与母液分离,收集后即达到分离和富集的目的。
泡沫浮选分离法是在矿物分离中一种常用的方法,在分析化学的分离富集物质中取得显著的成绩。
随着分析技术的提高,及跟其它测试手段的使用。
泡沫浮选技术必将在稀溶液的分离,有价物质的回收方面有更加广泛的使用。
二、基本概念泡沫分离技术是近十几年发展起来的新型分离技术之一,在化工、生化、医药、污水处理等领域得到了广泛的应用。
泡沫分离是根据吸附的原理,向含表面活性物质的液体中鼓泡,使液体内的表面活性物质聚集在气液界面(气泡的表面)上,在液体主体上方形成泡沫层,将泡沫层和液相主体分开,就可以达到浓缩表面活性物质(在泡沫层)和净化液相主体的目的。
目前一般只能分离溶液中ppm 量级的物质。
高纯金属中微杂质的分离亦有采用此法的。
被浓缩的物质可以是表面活性物质,也可以是能与表面活性物质相络合的物质,但它们必须具备和某一类型的表面活性物质能够络合或鳌合的能力。
人们通常把凡是利用气体在溶液中鼓泡,以达到分离目的的这类方法总称为泡沫吸附分离技术,简称泡沫分离技术。
按分离对象是溶液还是含有固体例子的悬浮液、胶体溶液,泡沫分离可以分成泡沫分馏和泡沫浮选两种分离方法。
泡沫浮选分离就是利用某种物质(如离子、分子、胶体、固体颗粒、悬浮微粒),表面活性的不同,可被吸附或粘附在从溶液中升起的泡沫表面上,从而与母液分离的技术。
泡沫浮选分离技术用于分离不溶解的物质,它的优点是使用的分离装置简单并易于放大,可连续和间歇操作并能实现自动化和连续化操作。
三.原理表面活性剂在水溶液中有富集(吸附)在气/液界、泡沫浮选的简单原面(溶液中气饱表面)的倾向,它在气泡表面是定向排列的,分子内带电的极性端朝向气-液界面的水的一边,这时表面活性剂将与一种或一类的离子由于物理的 (如静电引力)或化学的(如络合作用)原因相互作用而联结在一起,被气泡带至液面,从而达到分离的目的。
泡沫浮选技术
泡沫浮选技术泡沫浮选技术是一种常用的矿石分离方法,它利用气泡与固体颗粒之间的亲附性差异来实现矿石和杂质的分离。
泡沫浮选技术广泛应用于金属矿山,如铜、铅、锌、镍等金属矿物的提取和精矿处理过程中。
本文将从原理、应用、设备以及未来发展等方面对泡沫浮选技术进行详细介绍。
泡沫浮选技术的原理是利用气泡在液相中的排列和作用力来实现矿石和杂质的分离。
在浮选过程中,首先要将矿石磨成一定的粒度,然后与药剂混合并悬浮在水溶液中。
随后向悬浮液中通入空气或其他气体,气泡在悬浮液中产生,并与矿石颗粒发生亲附作用。
矿石颗粒的亲附与否取决于其与气泡的亲附力和与水的亲附力之间的差异。
如果矿石颗粒与气泡的亲附力大于与水的亲附力,则矿石颗粒会被气泡捕获形成泡沫,并漂浮到液面上;如果矿石颗粒与气泡的亲附力小于与水的亲附力,则矿石颗粒仍会保持在悬浮液中。
通过控制气泡和矿石颗粒的亲附性,可以实现矿石和杂质的有效分离。
泡沫浮选技术的应用十分广泛。
在金属矿物的提取过程中,泡沫浮选技术被广泛应用于选矿厂。
例如,在铜矿提取过程中,泡沫浮选可以将含铜矿石从含杂质的矿石中分离出来,提高提取效率。
在冶炼过程中,泡沫浮选还可用于精选过程,将低品位的原矿转化为高品位的精矿。
此外,泡沫浮选技术还可以用于水处理过程中,例如废水处理、岩溶水处理等。
泡沫浮选技术主要依靠浮选设备来实现。
浮选设备通常包括浮选机、气泡发生器、泡沫仓等。
其中,浮选机是核心设备,用于将悬浮液和气泡进行混合,并实现泡沫和矿石颗粒的接触和碰撞。
气泡发生器用于产生气泡,并将其通入浮选机中。
泡沫仓则是用于收集和排放泡沫的地方。
随着技术的发展,现代浮选设备逐渐发展出高效、节能的特点,提高了浮选效率和产量。
泡沫浮选技术仍然存在一些挑战和改进空间。
首先,泡沫浮选过程中,选择合适的药剂和正确的药剂剂量是至关重要的,需要对矿石的特性进行准确的分析和判断。
其次,一些矿石颗粒易与水产生亲附力,导致无法被气泡捕获。
泡沫图像分析仪在浮选控制中的应用
泡沫图像分析仪在浮选控制中的应用王庆凯;高嵩;万洪涛;赵友【摘要】本文回顾了国内外泡沫图像产品的应用情况,介绍了北京矿冶研究总院在泡沫图像产品方面取得的进展,提出了一种以泡沫图像处理系统(BFIPS)为主要检测单元,结合浮选机液位充气控制系统,稳产率调泡沫厚度的新浮选控制方案.该方案具有易调试,维护量少,效果显著的优点.【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2015(024)0z2【总页数】4页(P194-197)【关键词】泡沫图像分析仪;浮选;产率【作者】王庆凯;高嵩;万洪涛;赵友【作者单位】北京矿冶研究总院,北京100160;矿冶过程自动控制技术北京市重点实验室,北京100160;北京矿冶研究总院,北京100160;矿冶过程自动控制技术北京市重点实验室,北京100160;山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿,山东莱州261441;山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿,山东莱州261441【正文语种】中文【中图分类】TD9231968年Outotec(原奥托昆普)公司库里厄300载流X射线荧光分析仪面世,并于1970年在Keretti矿成功应用,被认为可以将选矿工业自动化提升到一个新高度[1]。
但事情的发展却不如当时人们所预期的那样顺利。
一方面虽然分析仪能够在线测量浮选原精尾的品位,但对于浮选过程状态的检测仍然不够。
另一方面如果使用分析仪对所有浮选槽均进行检测,则需要复杂的取样系统、大量的资金投入和长的检测周期,大多数选矿厂无法接受。
1989年Woodburn提出采用图像处理方法对浮选泡沫进行在线监视分析,而在此之前,学术界对于泡沫特性与浮选指标之前的关系的关注度较低[2]。
然而一直以来浮选操作工在获得品位数据之前,主要是通过观察泡沫进行操作的。
近年来泡沫图像分析逐渐成为一个热点,并被寄予很高的期望。
随着计算机技术和图像处理方法的发展,图像处理技术在浮选方面应用的文章日渐增多,Outotec和Metso等国际知名厂商纷纷推出泡沫图像产品。
泡沫浮选法分离富集三七中的4种人参皂苷
第16卷第2期2010年06月分析测试技术与仪器ANALYS IS AND TEST I NG T EC HNOLOGY AND I N S TRUM ENTS V o l ume 16N u mber 2June 2010研究报告(89~92)泡沫浮选法分离富集三七中的4种人参皂苷张建会1,鲍长利2,杨东生1,李晶莹1(1.吉林大学珠海学院化学与药学系广东珠海 519041;2.吉林大学化学学院,吉林长春 130012)摘 要:采用泡沫浮选法对三七提取液中的人参皂苷Rg 1、R e 、Rb 1和R d 进行了分离富集,并用高效液相色谱法分别测定了含量.考察了浮选液浓度、浮选时间、浮选液p H 值、氮气流速和电解质N aC l 浓度对浮选效率的影响.结果表明:泡沫浮选法对4种皂苷均有较好的分离富集效果,尤其是对人参二醇型皂苷(R b 1,R d)效果更为明显.当浮选液浓度为2.0m g /mL,p H 值为2~3,氮气流速为20mL /m i n ,浮选时间10m i n ,电解质氯化钠浓度0.20m o l/L,泡沫浮选效果最佳.关键词:三七;人参皂苷;泡沫浮选法;高效液相色谱中图分类号:O 657.32文献标识码:A文章编号:1006 3757(2010)02 0089 04中药生产包括提取、分离富集、浓缩、干燥等一系列复杂操作,提取后的分离富集是改变传统中药"粗、大、黑"的关键一环.浮选分离是一项利用物质在气泡表面上吸附性质的差异性进行分离的技术[1-3].溶液中含有表面活性成份是泡沫分离的必要条件之一,而中草药中的一些有效成分具有表面活性的特性,能够在强烈搅拌或沸腾时产生稳定的泡沫,因此中药水提液具备了泡沫分离的必要条件[4].三七(Panax no tog i n seng(Burk)F .H.Chen)为五加科人参属植物,是我国特产的传统珍贵药材,其药用部分为干燥块根[5].它具有活血化瘀、消肿止痛和滋补强壮等多种药理和生物活性.三七的化学成分比较复杂,主要含有皂苷、黄酮、蛋白质、氨基酸、多糖蛋白、甾醇、挥发油和油脂等成分[6].三七中的人参皂苷Rg 1、Re 、Rb 1和Rd(基本结构如图1)等是其中含量较高的有效成分,其分离纯化方法有溶剂法、沉淀法、柱层析法(硅胶、氧化铝、大孔吸附树脂等)、结晶法等[7-8],其中以柱层析法最为常见.然而柱层析法对提取液纯度有一定要求,杂质含量较多的提取液需经过前处理才能上柱,操作复杂且使用大量有机溶剂.本文采用泡沫浮选法分离富集三七粗提液中的4种人参皂苷.结果表明,此法操作简单,富集倍数高,安全无污染,为中草药有效成分的分离富集提供了一条新途径.1 实验部分1.1 仪器与试剂Ac m e9000高效液相色谱仪(韩国,YoungLin 公司);p H S -25型酸度计(上海雷磁仪器厂);RE -52AA 型旋转蒸发仪(上海亚荣生化设备仪器有限公司);H S3120D 型超声波清洗仪(上海卓康生物科技有限公司);XYG-20-H 型超纯水机(北京湘顺源科技有限公司);浮选柱(自制).三七药材购于吉林大药房.对照品Rg 1、R e 、Rb 1和Rd 购于中国药品生物制品检定所.甲醇和乙腈为色谱纯(Fisher 公司),水为XYG -20-H 型超纯水机制备的超纯水,其他试剂均为分析纯.1.2 实验方法1.2.1 三七粗提液的制备取干燥的三七药材,粉碎后,过425 m 孔径筛,称取5.0g ,置250mL 平底烧瓶中,加入70%的乙醇150mL,放在超声波清洗仪中,超声2h .超声提取液用真空抽滤泵抽滤,滤液转移至旋转蒸发仪中蒸去乙醇,浓缩液用蒸馏水定容至500mL 容量瓶中,备用.收稿日期:2010-03-03; 修订日期:2010-04-09.作者简介:张建会(1981-),男,硕士,主要从事分离与富集的研究.E-ma i:l zj h06@m a ils .jlu .edu .cn分析测试技术与仪器第16卷Saponi n R 1R 2M.W.R b 1-g lc(2-1)g lc -g lc(6-1)g l c1108R d-g lc(2-1)g lc-g lc946Saponi n R 1R 2M.W.R e-g l c(2-1)rha-g lc 946R g1-g l c-g lc800G le= -D -g l ucose R ha= -L -rhamnoseM.W.=M o lecu l ar w eigh t图1 三七中人参皂苷的化学结构和分子量F ig .1 Chem ical structures and m olecular weigh ts of i nvestigated sapon ins fro m Panax notogi n seng1.2.2 泡沫浮选取三七粗提液10mL 置于50m L ,用10%HC l 调节pH =2~3,加入适量氯化钠,使其浓度为0.2m o l/L,用蒸馏水定容至刻度,摇匀,放入浮选柱,调节氮气流速为20mL /m i n ,浮选时间10m i n 后停止,将收集的泡沫静置消泡,得到富集液.样品分析前用0.45 m 微孔滤膜过滤.1.2.3 色谱条件色谱柱:A ichro mBond-AQ C 18(4.6mm 250mm ,5 m );进样体积20 L;流动相:乙腈(A)和水(B ),梯度洗脱:A 的浓度变化为0~25m i n ,19%;25~35m i n ,19%~22%;35~50m i n ,22%~40%;50~55m in ,40%~90%;55~60m in ,90%;流速:1 0mL /m i n ;柱温:30 ;检测波长:203n m.1.2.4 泡沫浮选分离效果评价[9]泡沫浮选分离效果评价如式(1).富集因子=泡沫层中皂苷浓度浮选液中皂浓度(1)2 结果与讨论2.1 色谱分析条件的确定采用高效液相色谱法同时检测三七及其制剂的人参皂苷文献报道中,流动相一般采用乙腈和水二元溶剂梯度洗脱系统,为改善分离效果,常在水中加入适量磷酸盐,以削弱样品与固定相之间的氢键作用,提高分离度,但由于磷酸盐在流动相中溶解度较小,容易造成色谱仪的管路系统堵塞.再加之Rg 1和Re 存在共淋洗的问题,条件选择不好很难分离.本文采用乙腈(A )和水(B)为流动相梯度洗脱,4种人参皂苷得到了很好的分离(分离度均大于1.5).色谱图见图2.2.2 标准曲线的绘制准确称取人参皂苷Rg 1、Re 、Rb 1和Rd 对照品置于10mL 容量瓶中,用甲醇和乙腈(V !V =1!1)溶90第2期张建会,等:泡沫浮选法分离富集三七中的4种人参皂苷解定容至刻度,其对照品溶液的浓度分别为0 0950、0.0880、0.0690、0.0870g /L .对照品溶液经0.45 m 膜滤过后分别进样2、5、10、15、20 L 进行分析.以色谱峰面积为纵坐标Y,进样量( g)为横坐标X,绘制标准曲线,结果见表1.2.3 浮选液浓度的影响分别取粗提料液20、10、5、2、1mL 于容量瓶中,用蒸馏水定容至50mL .氮气流速为20mL /m i n ,浮表1 4种皂苷的线性方程、相关系数和线性范围T ab l e 1 Regressi on equation s ,corre l a ti on coeffic ien ts and li n ear ranges of fou r sapon ins组分标准曲线方程相关系数线性范围/ g Rg 1Y =1057.569X -22.4250.99930.190~1.900R eY =457.755X +15.0040.99620.176~1.760R b 1Y =712.287X -47.1530.99840.138~1.380R dY =687.009X -58.3790.99850.174~1.740选时间10m i n .从图3可以看出,当皂苷粗提液的浓度为2.0m g /mL 时,浮选效果较佳.根据泡沫浮选原理,浮选液浓度越小对浮选越有利.然而,浓度过小,浮选出的泡沫携带水量较大,很难浮选出液面.即使浮选出液面也会很快破碎,很难取出.当浓度较大时,大量泡沫会迅速浮出液面而形成胶束,很容易瞬间破碎返回浮选液中,不利于浮选.图3 浮选液浓度对浮选结果的影响Fig .3 E ffect of con cen tration on flotation resu lts2.4 浮选液p H 值的影响按照进料液浓度2.0m g /m L ,用10%的盐酸和10%氢氧化钠调节料液p H 值分别为2.0、3.0、4.0、5.0、8.0进行浮选,氮气流速20mL /m in ,浮选时间10m in ,检测泡沫层皂苷含量结果,如图4所示.从图3可以看出,在氮气量、料液浓度和体积恒定的情况下,不同料液pH 值对人参皂苷在所研究的p H 值范围内,酸性条件下富集效果最好.随着料液p H 值的增大,原人参三醇型皂苷(Rg 1与Re)富集效果越来越差,对于原人参二醇型皂苷(Rb 1与Rd)影响不大.p H 值对泡沫分离效果的影响比较复杂,这可能与酸碱性的改变会影响人参皂苷的溶解度,使溶液中表面活性物质的性质发生变化有关.图4 浮选液pH 对浮选结果的影响F i g .4 E ffect of p H on fl otati on resu lts2.5 浮选时间的影响浮选开始2m i n 后,开始出现明显的泡沫层,随着浮选时间的增加,泡沫层厚度逐渐增加,在10m i n 左右浮选达到平衡状态.当浮选时间超过12m i n 后,浮选效果下降,主要是因为泡沫不能及时被移走,一部分重新返回水相,因此浮选平衡时间的把握和泡沫的及时移出显得尤为重要.2.6 加入电解质的影响取10mL 料液,加入氯化钠固体,加水定容至50m L .配制氯化钠的浓度分别为:0.00、0.10、0.20、0.30、0.40m o l/L .氮气流速为20mL /m i n ,浮选时间10m i n ,检测结果如图5所示.从图5看出,随着氯化钠浓度的增大,浮选效率增加,当氯化钠浓度超过0.20m o l/L 时,对浮选效91分析测试技术与仪器第16卷图5 电解质对浮选结果的影响F i g.5 E ffect of e l ectrol yte on flotation resu lts果影响不大.故选择氯化钠的最佳浓度0.20m o l/L.2.7 氮气流量与浮选时间的选择氮气流量大小和浮选时间的长短有密切关系,当氮气流量太小时,需要较长的浮选时间,且气泡分布不均.当氮气流量过大时,虽然浮选时间大大缩短,但是整个液体被强烈搅动,一些非表面活性的杂质也进入有机相,严重影响了浮选效果.另外,氮气流量的大小还与浮选柱的型号和浮选液的液面高度有关.本实验发现氮气流量为20m L/m in,浮选时间10m in时,浮选效果最佳.3 小结本文采用泡沫浮选法对三七粗提液中的4种人参皂苷Rg1、R e、Rb1与Rd进行了分离富集,并对影响泡沫浮选效果的条件进行了优化,获得最佳条件为:浮选液浓度为2.0m g/mL,p H值为2~3,氮气流速为20m L/m in,浮选时间10m i n,电解质氯化钠浓度0.20m o l/L.结果表明,泡沫浮选法对4种皂苷均有较好的分离富集效果,尤其是对人参二醇型皂苷(Rb1,Rd)效果更为明显.此法分离皂苷具有富集倍数高、时间短、装置简单,且不需要有机溶剂,具有安全无污染的特点,易实现工业化生产.参考文献:[1] 杨丙雨,王延安.浮选分离技术在微量贵金属分析中的应用[J].分析实验室,1987,6(12):46-54.[2] 张海明,李成海,唐雅娟.泡沫浮选分离技术应用进展[J].辽宁化工,2006,35(2):92-95.[3] M att hew N,A li sta ir B,Paula J.P ro te i n recovery us i nggas-li qu i d d i spersi ons[J].Journa l of Chro m atographyB,1998,711(1-2):31-43.[4] 曹春林,施顺清,中药药剂学[M].上海:上海科学技术出版社,1986:126.[5] 李海舟,张颖君,杨崇仁.三七叶化学成分的进一步研究[J].天然产物研究与开发,2006,18:549-554.[6] 刘刚,鲍建材,郑友兰,等.三七的化学成分研究进展[J].人参研究,2004,2:10-11.[7] 李春玲.三七总皂苷的提取及纯化新工艺研究[D].南宁:广西大学化学化工学院,2008.[8] 刘中秋,蔡雄,赖小平,等.大孔吸附树脂富集纯化三七总皂苷工艺研究[J].中国实验方剂学杂志,2001,7(3):4-6.[9] 张彩宏.泡沫分离水中表面活性剂的研究[D].天津:天津大学,2006.Separati on and Enric h m ent of Four Ginsenosi des of Panax Notogi nseng by Foa m Flotati onZ HANG Jian-hui1,BAO Chang-li2,YANG Dong-sheng1,LI Ji n g-y i n g1(1.D epart men t of Che m is t ry an d P har m acy,Zhuha i College of J ilin Universit y,Zhuhai519041,China;2.Co llege of Che m istry,J ili n University,changchun130012,China)Abstrac t:Four g i nsenosides,R g1,R e,R b1,and R d o f Panax no t og i nseng w ere separated and enriched by foa m fl o tati on,and h i ghperfor m ance li qu i d chro m atography(HPLC)w as used to deter m i ne t he ir contents.Effects of concentra tion and p H o f the feed so l uti on,fl ow rate of nitrogen gas,fl o tati on ti m e and N aC l concentration on t he fl o tati on effic i ency w ere i nvestigated.The exper i m enta l resu lts s howed that high e fficiency of separation and enrich m ent we re obta i ned by foa m flota ti on.The opti m um cond iti ons f o r the foam fl o tati on are feed so l uti on concen tra ti on:2.0mg/mL,flota tion ti m e:10m i n,p H:2~3,fl ow rate of n itrogen gas:20mL/m i n and N aC l concentrati on:0.20m o l/L.K ey word s:panax no t og i nseng;g i nseno si des;foa m fl otati on;high perfor m ance li qu i d chro m a t og raphyC l assifyi ng nu m ber:O657.3292。
选煤工程师:浮选工考试考点巩固(三)
选煤工程师:浮选工考试考点巩固(三)1、多选混合精矿脱药的方法有()。
A、机械脱药法B、解吸法C、加温及焙烧法正确答案:A, B, C2、判断题煤是一种由复杂的有机质和多种无机矿物杂质组成的具有一定热值非均相的固(江南博哥)体可燃矿物。
正确答案:对3、单选铜矿石、铅锌矿按工业用途的分类属于()类矿石。
A、黑色金属矿石B、有色金属矿石C、稀有金属矿石D、非金属矿石正确答案:B4、判断题浮选时,对高灰分细泥含量高的煤泥,不宜采用起泡率高、气泡直径小,寿命较长的起泡剂。
正确答案:对5、多选不属于含结合氧化铜的矿物是()。
A.胆矾B.硅孔雀石C.孔雀石D.蓝铜矿正确答案:A, C, D6、单选下列关于乳化加药的说法中,哪一个不正确()。
A.增大了药剂的表面积B.降低浮选速度C.节约用油D.增大了药剂与煤浆的接触面积正确答案:B7、单选若浮选柱用来浮选高浓度矿物(20%到30%固体含量或者更高),底流阀门必须保持一个()防止沉砂堵塞。
A、最小开度B、临界流速C、最大开度正确答案:B8、多选合成烃基黄药的原材料是()。
A、ROHB、Na2CO3C、NaOHD、CS2正确答案:A, C, D9、单选在气泡附着于矿物表面的过程中,当润湿周边不变化时,表明该周边上的三相界面的自由能已达到平衡,此时的接触角名为()。
A、最小接触角B、最大接触角C、平衡接触角D、固定接触角正确答案:C10、多选破碎机破碎矿石需借助哪些机械力工作()。
A、压碎力B、劈碎力C、折断力D、磨剥力E、冲击力F、扭力正确答案:A, B, C, D, E, F11、单选一个220V、40W电烙铁的电阻值约为()。
A.600ΩB.1200ΩC.2400Ω正确答案:B12、判断题煤泥水中的钙镁离子含量对絮凝剂的絮凝作用影响不大。
正确答案:错13、多选矿石破碎、磨矿的难易程度通常用矿石的可碎性系数及可磨性系数来表示,其值的大小与矿石的()有关。
A.形状B.硬度C.机械强度D.尺寸正确答案:B, C14、单选醇类起泡剂适宜在()介质中使用,黄药适宜在()介质中使用。
泡沫浮选分离技术讲解
泡沫浮选分离技术一、摘要泡沫浮选分离法是在一定的条件下,向试液鼓入空气或氮气使之产生气泡,将溶液中存在的欲分离富集的微量组分(离子、分子、胶体或固体颗粒)吸着或吸附在其上面并随着气泡浮到液面,从而与母液分离,收集后即达到分离和富集的目的。
泡沫浮选分离法是在矿物分离中一种常用的方法,在分析化学的分离富集物质中取得显著的成绩。
随着分析技术的提高,及跟其它测试手段的使用。
泡沫浮选技术必将在稀溶液的分离,有价物质的回收方面有更加广泛的使用。
二、基本概念泡沫分离技术是近十几年发展起来的新型分离技术之一,在化工、生化、医药、污水处理等领域得到了广泛的应用。
泡沫分离是根据吸附的原理,向含表面活性物质的液体中鼓泡,使液体内的表面活性物质聚集在气液界面(气泡的表面)上,在液体主体上方形成泡沫层,将泡沫层和液相主体分开,就可以达到浓缩表面活性物质(在泡沫层)和净化液相主体的目的。
目前一般只能分离溶液中ppm 量级的物质。
高纯金属中微杂质的分离亦有采用此法的。
被浓缩的物质可以是表面活性物质,也可以是能与表面活性物质相络合的物质,但它们必须具备和某一类型的表面活性物质能够络合或鳌合的能力。
人们通常把凡是利用气体在溶液中鼓泡,以达到分离目的的这类方法总称为泡沫吸附分离技术,简称泡沫分离技术。
按分离对象是溶液还是含有固体例子的悬浮液、胶体溶液,泡沫分离可以分成泡沫分馏和泡沫浮选两种分离方法。
泡沫浮选分离就是利用某种物质(如离子、分子、胶体、固体颗粒、悬浮微粒),表面活性的不同,可被吸附或粘附在从溶液中升起的泡沫表面上,从而与母液分离的技术。
泡沫浮选分离技术用于分离不溶解的物质,它的优点是使用的分离装置简单并易于放大,可连续和间歇操作并能实现自动化和连续化操作。
三.原理表面活性剂在水溶液中有富集(吸附)在气/液界、泡沫浮选的简单原面(溶液中气饱表面)的倾向,它在气泡表面是定向排列的,分子内带电的极性端朝向气-液界面的水的一边,这时表面活性剂将与一种或一类的离子由于物理的 (如静电引力)或化学的(如络合作用)原因相互作用而联结在一起,被气泡带至液面,从而达到分离的目的。
泡沫塑料富集分离-石墨炉原子吸收法测定化探样品中的痕量金
泡沫塑料富集分离-石墨炉原子吸收法测定化探样品中的痕量金杨金艳;关逸考;赵东阳;何小庆【摘要】样品用1+1王水分解样品,在王水介质中,用泡沫塑料吸附金。
在聚四氟乙烯塑料瓶中进行水浴加热溶解,以1%硫脲络合解脱金,在石墨炉原子吸收分光光度计上,采用自动进样方式测定金。
经国家一级分析标准样品验证,结果与标准值相符。
%The samples was decomposed with 1+1 aqua regia, in aqua regia medium, gold was soaked with foam. With water bath heating dissolved in PTFE plastic bottle, released gold with 1%thiourea complexing, and then in the graphite furnace atomic absorption spectrophotometer, determined gold by automatic sampling method. The method has been proved in geological standard reference samples and the results are in good agreement with certiifed values.【期刊名称】《吉林地质》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】3页(P113-114,123)【关键词】原子吸收;化探;痕量金;自动进样【作者】杨金艳;关逸考;赵东阳;何小庆【作者单位】吉林省有色金属地质勘查局六○八队,吉林九台130507;吉林省有色金属地质勘查局六○八队,吉林九台130507;吉林省有色金属地质勘查局六○八队,吉林九台130507;吉林省有色金属地质勘查局六○八队,吉林九台130507【正文语种】中文【中图分类】O657.31;P575国内用聚氨酯泡沫塑料吸附富集地质样品中痕量金的技术[1],在原子吸收法中的应用,已日趋普遍。
分离科学与技术第6章 泡沫浮选分离法
因此,控制适当条件可以分离不同金属离子。
第二节 离子浮选分离法
三、在有机试剂溶液中的离子浮选 某些有机试剂,可作为配位剂与某些元素发生配位反 应,形成可溶的带有电荷或中性的配合物,加入适当表
面活性剂,可被离子浮选分离。
有机试剂:偶氮胂III、二苯卡巴肼、丁基黄原酸钾、
对氨基苯磺酸铵、邻二氮菲等。
第三节 沉淀浮选分离法
第一节 装置与操作
基本操作: 通过微孔玻璃砂芯/塑料筛板送入氮气/空气,使其产生 气泡流,含有待测组分的疏水性物质被吸附在气-液界面
上,随着气泡的上升,浮至溶液表面形成稳定的浮渣
(沉淀 + 泡沫)或泡沫层,从而分离出来。
第二节 离子浮选分离法
金属离子试液中加入配位剂,调节酸度,形成配离子,
再加入与配离子带相反电荷的表面活性剂,形成离子缔合
表面活性剂非极性部分链(烃链)长度增加,浮选率
增大。
第二节 离子浮选分离法
一、影响无机离子浮选效率的主要因素 3. 离子强度 溶液中离子强度大小对泡沫分离影响很大。 离子强度增大,对浮选分离不利。可能是待测离子和 其它离子对表面活性剂产生竞争引起。
第二节 离子浮选分离法
一、影响无机离子浮选效率的主要因素 4. 配位剂 离子浮选法选择分离金属离子时,可利用其能否与配 位剂配位及配位能力的大小来浮选分离。
荡,分层后弃去水相;加 H2SO4 洗涤有机相,分层后弃
去水相。加丙酮溶解沉淀,移入比色器测定吸光度。
第三节 沉淀浮选分离法
一、影响沉淀浮选的主要因素 1. 捕集沉淀剂 也称载体或聚集沉淀剂,需从共沉淀和浮选两个角度 进行选择。 一般选择比气泡大得多的大分子絮凝状捕集沉淀剂,
微小气泡易进入沉淀剂空隙及附着在气-液表面,从而使
泡沫塑料吸附富集测定矿石样品中的金
固定 仪 器 的 其 它 条 件 , 改 变 燃 气 流 量 ,观 察 吸 光 度 的变 化 ,由以上表格 可 以看 出,当燃气流 量为 1000ml/min时样 品 的 吸 光 值 最 大 ,测 金 的 灵 敏 度 最 高 。 因 为燃 气 流 量 的 选 择 也 决定 了吸光度 的变化 , (火焰分 为:a贫燃性火焰 。b氧化性 火 焰 (中性 火 焰 ) , 是 日常 分 析 工 作 采 用 较 多 的 一 种 火 焰 。 c富 燃 性 火 焰 (还 原 性 火 焰 ) ,火 焰 成 强 还 原 性 气 氛 即 燃 气 流 量 3000ml/min。 )所 以 在 日常 测 金 工 作 中应 使 用 贫 燃 性 火 焰 。
1 0
中国 西部 技 201 0年05月 (中旬 )第09卷第14期 总 第21 1期
泡沫塑料吸附富集i|贝 石样品中的金
陈 东 马建 学 刘 庆 昌
(中 国 人 民武 装 警 察 部 队 黄金 第一 支 队 , 黑 龙 江 牡 丹 江 1 57021)
摘 要 : 采用泡 沫塑料吸 附富集 ,TAS-990SUPER—F型 原子吸 收 分光光度 计 测试样 品 中的金 ,准确度 和精 密度 均达到 新
包 好置于 30ml坩 锅 中,加入 5~ 10ml无 水 乙醇 ,放 置 电阻炉 上 点 火 灰 化 , 冷 却 后 , 置 于 650℃ 箱 式 电 阻 炉 中 灰 化 3O~ 40min, 冷 却 后 加 入 5~ lOml王 水 置 于水 浴 上 蒸 干 ,取 下 坩 埚 冷 却 , 用 定 量 加 液 器 加 入 2滴 1+1王 水 , 10mllO%Hcl溶 液 用 玻
4.2燃烧头高度的选择
3.3 实验 操 作 步 骤 用 电子天平 准确 取30.oog矿 样于 l00ml坩锅 中 ,置于
海水中137Cs和90Sr分析的实验室间比对
㊀第43卷㊀第5期2023年㊀9月㊀辐㊀射㊀防㊀护Radiation㊀ProtectionVol.43㊀No.5㊀㊀Sep.2023㊃辐射防护监测㊃海水中137Cs 和90Sr 分析的实验室间比对林㊀静,黄德坤,倪甲林,纪建达,钟强强,张金钊,于㊀涛(自然资源部第三海洋研究所海洋生态环境预警监测研究室,福建厦门361005)㊀摘㊀要:为提高海洋环境放射性核素监测水平,开展了海水中137Cs 和90Sr 的实验室间测量比对活动㊂137Cs 测量结果与参考值的相对偏差为-2.99%~5.97%,测量结果的准确度㊁精密度和正确度均满足比对要求,比对评价结果均为 合格 ;90Sr 测量结果与参考值的相对偏差为-41.58%~3.96%,其中12个实验室的比对评价结果为 合格 ,1个实验室的比对评价结果为 不合格 ㊂本次比对活动,各参比实验室的整体比对结果良好㊂关键词:海水;137Cs ;90Sr ;放射性;比对中图分类号:X830.2文献标识码:A㊀㊀收稿日期:2022-08-11基金项目:崂山实验室科技创新项目(LSKJ202202901);自然资源部第三海洋研究所基本科研业务费专项资金资助项目(海三科2022005)㊂作者简介:林静(1985 ),女,2008年毕业于厦门大学化学专业,2011年硕士毕业于厦门大学海洋化学专业,工程师㊂E -mail:linjing @通信作者:于涛㊂E -mail:yutao@㊀㊀自然界中的137Cs 和90Sr 主要来源于核试验的全球沉降㊁核事故的释放和核燃料循环后段设施运行的排放[1]㊂137Cs 和90Sr 的物理半衰期分别为28.80a 和30.05a,是核裂变产物中的主要核素㊂由于它们具有产额高㊁半衰期较长㊁毒性大㊁分布广等特性,因此是辐射环境监测中重点关注的核素[2-4]㊂国内行业标准‘水和生物样品灰中铯-137的放射化学分析方法“(HJ 816 2016)[5]采用磷钼酸铵富集法进行浓集,用β计数法测量水样中的137Cs㊂由于γ能谱法不需要复杂的化学分离,方法简单且易于测量,因此在环境样品137Cs 测量中的应用越来越广泛[4,6]㊂我国海洋行业标准‘海洋环境放射性核素监测技术规程“(HY /T 235 2018)[7]中海水137Cs 的分析也是采用γ能谱分析方法㊂国内外关于水样中90Sr 的分析方法主要有萃取色层法㊁发烟硝酸法㊁溶剂萃取法㊁Sr-Spec 树脂法和离子交换法等[7-9]㊂发烟硝酸法适用性较广,分析结果可靠㊁稳定,但步骤繁琐㊁耗时较长,且使用的试剂对操作人员有害,废液也不易处理,因此目前使用较少;离子交换法操作时间较长㊁回收率低,且需严格控制pH 值才能获得较好的分离效果,这些缺点影响了该方法在分离过程中的应用[10];溶剂萃取法流程简单㊁分离纯化效果好,但萃取剂用量大,会对操作人员和环境造成一定的危害;萃取色层法操作简单㊁测量结果准确,样品量较少时,可优先选用该方法;Sr-Spec 树脂法具有快速㊁高效的优点,在国际上已广泛应用于环境样品中90Sr 的分析㊂为了评估海水中137Cs 和90Sr 的分析测量能力,提高海洋环境放射性核素监测水平,2020年开展了海水中放射性核素分析比对活动,比对内容为海水中90Sr 和137Cs 的分析测量㊂本次比对活动共有13个实验室报名参加(其中只有12个实验室参加137Cs 的分析比对),各参比实验室均分布在沿海地区并长期承担辐射环境监测工作㊂文中各参比实验室以实验室代码的形式出现,代码为N01~N13㊂本文主要介绍了此次比对活动的相关情况,分析海水中137Cs 和90Sr 的实验室检测能力水平,并对分析测量中存在的问题进行分析讨论㊂1㊀材料与方法1.1㊀试剂和仪器㊀㊀137Cs 标准溶液:质量活度浓度为8.77kBq /g,参考日期为2020年3月5日,俄罗斯Ritverc 公司㊃584㊃㊀辐射防护第43卷㊀第5期提供;90Sr标准溶液:质量活度浓度为3.85kBq/g,参考日期为2013年1月1日,德国Physikalisch-Technische Bundesanstalt公司提供;Cs载体溶液: CsCl,[Cs+]=10.0mg/mL㊂高纯锗γ能谱仪(BE6530型):探测器相对效率为60%,分辨率(FWHM)对1332.5keV射线好于2.2keV,美国Canberra公司㊂低本底α/β计数器(MPC9604型):对90Y的探测效率约为48.9% (2π),美国Ortec公司㊂1.2㊀比对样品的制备1.2.1㊀比对样品的配制㊀㊀本次比对的比对样品为掺标样品,配制比对样品所采用的海水为厦门近岸的海水样品㊂具体的配制过程如下:100kg海水样品经0.45μm滤芯过滤后,按1kg海水加入1mL浓盐酸的比例对样品进行酸化,向海水中加入204Bq的137Cs标准溶液㊁122Bq的90Sr标准溶液以及100mL的Cs载体溶液,充分搅拌至均匀,配制掺标样品㊂将掺标样品分装于塑料桶中,每份样品为5kg,共20份比对样品㊂1.2.2㊀均匀性检验㊀㊀本次比对的样品为海水样品,相对于固体样品则更容易实现均匀㊂采用随机抽样的方法从所配制的20份比对样品中抽取3个样品用于均匀性检验[11]㊂参照‘海洋环境放射性核素监测技术规程“(HY/T235 2018)[7]规定的方法对样品中137Cs和90Sr质量活度浓度进行分析㊂3份比对样品137Cs质量活度浓度的相对标准偏差为1.20%,90Sr为1.58%,结果表明本次比对活动配制的比对样品具有良好的均匀性㊂1.2.3㊀比对样品参考值的确定㊀㊀分别取60kg和40kg已过滤酸化的厦门近岸海水样品用于分析海水中137Cs和90Sr的本底水平㊂厦门近岸海域海水中137Cs和90Sr的质量活度浓度分别为1.43mBq/kg和0.86mBq/kg,相较于比对样品中加入的137Cs和90Sr标准溶液的活度,本底可忽略不计㊂根据比对样品中加入的137Cs和90Sr标准溶液的活度,计算出比对样品中137Cs和90Sr质量活度浓度的参考值和不确定度(如表1所示)㊂不确定度的计算主要考虑了由标准溶液引入的不确定度㊁配制比对样品过程中引入的不确定度以及比对样品的不均匀性引入的不确定度[12-13]㊂表1㊀比对样品参考值和扩展不确定度Tab.1㊀Values and expanded uncertainties ofthe inter-comparison samples1.3㊀样品发放㊀㊀2020年10月,将13份比对样品邮寄给各参比实验室,各实验室赋予唯一性代码,并要求各实验室在30个工作日内反馈结果㊂1.4㊀比对方法㊀㊀本次比对活动要求各实验室采用放射化学分析方法进行比对样品的检测和分析,可采用国家环境保护标准㊁国家标准㊁其他部门行业标准或国际标准参加比对活动㊂1.5㊀评价方法㊀㊀此次比对评价方法是参照国际原子能机构(IAEA)组织的国际比对项目,对于数据的评估既要对准确度进行评估,也对测量的正确度和精密度进行评估,结果评定以总评价结果为准㊂采用的评价方法及计算公式如下[14-15]:1.5.1㊀准确度评价㊀㊀相对偏差(BR)的计算公式如下:BR=a analyst-a refa refˑ100%(1)式中,a analyst和a ref分别为参比实验室的测量结果和比对样品参考值㊂BR的绝对值必须小于或等于最大可接受相对偏离(MARB),则准确度评价结果为 合格 ㊂MARB对137Cs和90Sr分别为20%和25%㊂1.5.2㊀精密度评价㊀㊀精密度(P)的计算公式如下:P=U refa ref()2+U analysta analyst()2éëêêùûúú1/2ˑ100%(2)式中,U analyst和U ref分别为参比实验室测量结果和比对样品参考值的不确定度㊂P必须小于或等于可接受精密度限值(LAP),则精密度评价结果为 合格 ㊂LAP对137Cs和90Sr分别为20%和25%㊂1.5.3㊀正确度评价㊀㊀正确度的评价准则如下:㊃684㊃林㊀静等:海水中137Cs和90Sr分析的实验室间比对㊀|BR|ɤa analysta refˑ1.96ˑP(3)若满足条件,则正确度评价结果为 合格 ㊂其中, 1.96为95%置信水平下的临界值㊂1.5.4㊀总评价㊀㊀比对结果总评价标准如表2所列㊂如果准确度㊁精密度和正确度评价结果均为 合格 ,则总评价结果为 合格 ㊂如果准确度评价结果为 合格 ,精密度和正确度中的一项或两项评价结果为 不合格 ,则总评价结果为 警告 ㊂如果准确度评价结果为 不合格 ,则总评价结果为 不合格 ㊂表2㊀比对结果总评价标准Tab.2㊀Performance evaluation criteria2㊀结果与讨论2.1㊀海水中137Cs的比对结果㊀㊀12个参比实验室提交的海水中137Cs的比对结果如图1所示,测量结果均已修正到参考值的参考日期㊂各参比实验室均采用‘水和生物样品灰中铯-137的放射化学分析方法“(HJ816 2016)[5]规定的放射化学分析方法对海水中的137Cs进行分析㊂结果表明海水中137Cs测量结果与参考值的相对偏差为-2.99%~5.97%,其绝对值均小于137Cs的最大可接受相对偏离(20%),各参比实验室137Cs测量的准确度评价结果均为 合格 ㊂精密度为3.78%~12.85%,均小于137Cs 的可接受精密度限值(20%),137Cs测量的精密度评价结果均为 合格 ㊂根据正确度评价准则不等式,137Cs测量的正确度评价结果均为 合格 ㊂因此,12个参比实验室海水中137Cs比对的总评价结果均为 合格 ,合格率为100%㊂2.2㊀海水中90Sr的比对结果㊀㊀13个参比实验室提交的海水中90Sr的比对结果如图2所示,测量结果均已修正到参考值的参考日期㊂其中实验室代码为N06和N12提交图1㊀137Cs的相对偏差Fig.1㊀Relative deviation of137Cs forthe inter-comparison图2㊀90Sr的相对偏差Fig.2㊀Relative deviation of90Sr for the inter-comparison 的90Sr测量结果为采用‘水和生物样品灰中锶-90的放射化学分析方法“(HJ815 2016)[8]中的快速法和发烟硝酸法进行测量的结果的平均值,其余实验室均采用快速法对海水中的90Sr进行分析㊂结果表明海水中90Sr的测量结果与参考值的相对偏差为-41.58%~3.96%,其中实验室代码为N11测量结果的相对偏差绝对值大于90Sr的最大可接受相对偏离(25%),其余实验室测量结果的相对偏差绝对值均小于90Sr的MARB值,因此实验室代码为N11的90Sr准确度评价结果为 不合格 ,其余实验室90Sr测量的准确度评价结果为 合格 ㊂90Sr测量结果的精密度为7.52%~13.92%,㊃784㊃㊀辐射防护第43卷㊀第5期均小于90Sr的可接受精密度限值(25%),因此90Sr 测量的精密度评价结果均为 合格 ㊂根据正确度评价准则不等式,90Sr测量结果的正确度评价结果均为 合格 (除N11外)㊂因此,实验室代码为N11的海水中90Sr测量的总评价结果为 不合格 ,其余12个比对实验室海水中90Sr测量的总评价结果为 合格 ,合格率为92%㊂各参比实验室海水中137Cs的测量结果与参考值的相对偏差均小于6%,比对结果良好㊂大多数参比实验室的90Sr测量结果低于比对样品的参考值㊂海水中90Sr的测量结果偏低可能是由于在样品处理过程中对其他常规元素如铁㊁钙等杂质的分离不完全,造成钇的化学回收率偏高,导致90Sr 的分析结果偏低[16]㊂建议可用质谱或光谱测量钇的化学回收率取代各参比实验室所采用的称重法,减少其他可能引入的干扰,使分析结果更为准确[1]㊂3 结语与建议㊀㊀本次比对活动,共有12个实验室参加海水中137Cs的比对,比对评价结果均为 合格 ,合格率为100%㊂共有13个实验室参加海水中90Sr的比对,有1个实验室比对评价结果为 不合格 ,其余12个实验室为 合格 ,合格率为92%㊂本次比对结果可在一定程度上反映出海水中137Cs和90Sr 的检测能力现状,表明各参比实验室整体上具备较好的检测能力和质量管理水平㊂制备好比对样品是确保比对活动有效性的关键环节,比对样品的制备包括比对样品的配制㊁均匀性和稳定性检验㊁比对样品的定值等步骤㊂通过分析本次比对活动过程中存在的不足,提出如下建议:(1)本次比对样品是通过测定137Cs和90Sr的活度浓度进行均匀性检验,所需的样品量较大,因此,用于均匀性检验的样品数较少㊂建议可通过测定比对样品中的铯含量进行均匀性检验,取样量为1~10mL㊂参照‘能力验证样品均匀性和稳定性评价指南“(CNAS-GL03)[17]执行,采用单因子方差分析法(F检验法)或S Sɤ0.3σ准则进行均匀性检验㊂(2)为避免比对结果评价中出现不合格结果的原因出于样品本身,须保证用于实验室间比对的比对样品是稳定可靠的㊂因此,建议通过测定比对样品中的铯含量,参照‘能力验证样品均匀性和稳定性评价指南“(CNAS-GL03)[17]执行,采用t 检验法进行比对样品的稳定性检验㊂参考文献:[1]㊀廖运璇,卢瑛,涂兴明,等.环境水体中90Sr和137Cs的监测方法[J].核化学与放射化学,2018,40(1):62-66.LIAO Yunxuan,LU Ying,TU Xingming,et al.Monitoring method of90Sr and137Cs in environmental water[J].Journal of Nuclear and Radiochemistry,2018,40(1):62-66.[2]㊀Castrillejo M,Casacuberta N,Breier C F,et al.Reassessment of90Sr,137Cs,and134Cs in the coast off Japan derived fromthe Fukushima Dai-ichi nuclear accident[J].Environmental Science&Technology,2016,50(1):173-180. [3]㊀LIN W,MO M,YU K,et al.Establishing historical90Sr activity in seawater of the China seas from1963to2018[J].Marine Pollution Bulletin,2022,176:113476.[4]㊀Noureddine A,Menacer M,Boudjenoun R,et al.137Cs in seawater and sediment along the Algerian coast[J].Radioactivity in the Environment,2006,8:156-164.[5]㊀环境保护部.水和生物样品灰中铯-137的放射化学分析方法:HJ816 2016[S].北京:中国环境科学出版社,2016.[6]㊀ZHANG F,WANG J,LIU D,et al.Distribution of137Cs in the Bohai Sea,Yellow Sea and East China Sea:sources,budgets and environmental implications[J].Science of the Total Environment,2019,672(1):1004-1016. 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泡沫浮选法-概述说明以及解释
泡沫浮选法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述泡沫浮选法是一种重要的矿石分选技术,广泛应用于矿石的浮选分离过程中。
其原理是通过利用矿石和空气中的水相溶胶与空气中的气相相互作用,从而使矿石颗粒与气泡结合形成浮选泡沫。
随着气泡上升到液面,被上浮至液面的矿石颗粒也随之一起上升,并最终形成泡沫浮选产物。
泡沫浮选法在矿石分离中具有广泛的应用领域。
它可用于黄金、银、铜、铅、锌等有色金属矿石的分选,也可应用于硫化矿、非硫化矿和氧化矿等不同类型的矿石。
此外,泡沫浮选法还可用于煤炭的脱硫和石油工业中的油水分离等方面。
尽管泡沫浮选法在矿石分选中具有广泛的应用,但也存在一些优缺点。
其优点包括操作简单、适用性广泛、效果稳定以及对细粒矿石具有较好的分选效果。
然而,泡沫浮选法也存在着一些不足之处,例如对矿石粒度要求较高、对药剂的依赖性强、存在泡沫溢流和泡沫稳定性等问题。
综上所述,泡沫浮选法在矿石分选中具有重要的地位和应用前景。
它为矿石的高效、环保分选提供了有效的手段,对于提高矿石资源利用率和保护环境具有积极的意义。
随着科技的不断进步和研究的深入,泡沫浮选法在矿石分选中的应用将进一步拓展,并为矿业领域的发展带来更多的机遇和挑战。
在未来,我们有理由相信,泡沫浮选法仍将发挥着重要的作用,并不断为矿石的分选提供技术支持和创新。
文章结构部分的内容可以描述文章的章节划分和各章节的内容概要。
以下是一个示例:1.2 文章结构本文主要按照以下章节结构来叙述泡沫浮选法的原理、应用领域、优缺点以及对其未来的展望。
第2章正文2.1 泡沫浮选法的原理在本章中,我们将详细介绍泡沫浮选法的基本原理和工作机制。
我们将探讨气泡和固体颗粒之间的相互作用以及气泡与固体表面的接触方式。
此外,我们还将介绍泡沫浮选法中气泡的产生方式以及相关的设备和操作参数。
2.2 泡沫浮选法的应用领域在本章中,我们将探讨泡沫浮选法在不同领域的应用情况。
我们将列举一些典型的应用领域,如矿石选矿、废水处理、固体废物处理等,并详细介绍其中的工艺流程和关键技术。
低中放射性废水处理吸附技术及材料
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 1 期低中放射性废水处理吸附技术及材料代洪静1,2,马学虎1,王四芳2(1 辽宁省化工资源清洁利用重点实验室,大连理工大学,辽宁 大连 116024;2一重集团大连工程技术有限公司,辽宁 大连 116600)摘要:吸附技术是处理核工业产生的低中放射性废水高效、便捷的处理工艺之一。
多数纳米吸附材料性能高效,但为适于工程应用需制备为复合吸附剂。
本文分析了低中放射性废液的特点及吸附处理技术现状,对适于核工业应用的复合微珠吸附剂的研究进展重点总结,包括外原位固定微珠、聚合物微珠及磁性微珠。
从芯材性质、载体特点、制备方法及吸附性能等方面分析了复合吸附剂的优缺点及应用性能提升方法。
最后,结合核工业对低中放射性废液的处理需求指出缺乏工程试验及带放射性试验研究为低中放射性废液吸附技术及材料研究的关键问题,提出开发多核素吸附剂、加强低浓度核素吸附的数值模拟及加强复合吸附剂的工程应用考察等方面是未来的重点研究方向。
关键词:放射性废水;吸附剂;复合材料;微珠中图分类号:O647.33 文献标志码:A 文章编号:1000-6613(2024)01-0529-12Adsorption technology and materials for the treatment of low andintermediate level radioactive wastewaterDAI Hongjing 1,2,MA Xuehu 1,WANG Sifang 2(1 Liaoning Key Laboratory of Clean Utilization of Chemical Resources, Dalian University of Technology, Dalian 116024,Liaoning, China; 2 CFHI Dalian Engineering & Technology Co., Ltd., Dalian 116600, Liaoning, China)Abstract: Adsorption is considered to be an effective and simple method for radioactive nuclides removalfrom low and intermediate level radioactive wastewater (LILW) in the nuclear industry. Many nanomaterials with excellent performance are always prepared as composites for engineering application. The properties of LILW and latest advances in adsorption progress are analyzed in this paper. The research developments on novel hybrid microbeads suitable for nuclear power applications, such as exo-situ fixation microbeads, polymer microbeads and magnetic microbeads, are especially focused on. The pros and cons of these materials and performance improvement methods are analyzed in terms of rawmaterials, base materials, preparation methods, and adsorptive properties. Furthermore, according to the nuclear industrial requirements for the LILW treatment, it is pointed that lack of tests with radioactive and engineering tests are the key problems of current studies. Future research directions are proposed aiming at the hope of developing adsorbents removing multiple nuclides, strengthening of numerical simulationand forcusing on more continuous operation inspection.综述与专论DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0258收稿日期:2023-02-24;修改稿日期:2023-05-26。
浮选法——精选推荐
浮选法是选金生产中应用最广泛的一种选矿法。
是利用矿物表面物理化学性质的差异来选分矿石的一种方法。
一、浮选法的发展沿革中国古代曾利用矿物表面的天然疏水性来净化朱砂、滑石等矿质药物,使矿物细粉飘浮于水面,而无用的废石颗粒沉下去。
在淘洗砂金时,用羽毛蘸油粘捕亲油疏水的金、银细粒,当时称为鹅毛刮金。
明宋应星《天工开物》记载,金银作坊回收废弃器皿上和尘土中的金、银粉末时“滴清油数点,伴落聚底"。
这就是浮选法选金的最初应用。
18世纪人们已知道固体粒子粘附在气泡上能升至水面的现象.随着人们对金属需求量的增加,急于找到一种方法回收矿石中细粒金属。
19世纪末,随着人们对矿物表面性质的认识深化,出现了薄膜浮选法和全油浮选法。
20世纪初,泡沫浮选法应用选别有色金属和黄金矿.今天所应用的泡沫浮选起源于几乎一个世纪以前的澳大利亚。
1911年在美国蒙大拿州的Basin建立了第一座浮选厂-Timber Butte选厂。
到1980年,239座浮选厂共消耗了77·2万t浮选药剂和65·6亿kWh的能量,处理了4·4亿t矿石。
1980年,消耗了38·3万t浮选药剂,从2·05亿t的铜矿石中生42万精矿。
处理量第二大的矿石是磷酸盐矿石———1·09亿t,消耗了22·7万t药剂,生产出2660万t磷精矿。
铁矿石的生产主要也采用浮选法,从3890万t的矿石中生产出2150万t的铁精矿,消耗掉6·1万t浮选药剂。
由于世界范围内几乎有20亿t矿石是经过浮选处理的,因此泡沫浮选显然是表面化学在工艺中最重要的应用之一,尤其是用于控制液-固界面。
成功的浮选分离取决于在液体介质中固体颗粒与气泡间的相互反应。
通过添加适宜的浮选药剂和pH调整剂来改进水分子与矿物表面间的相互反应的方法是实现从大量的复杂矿石(我们的矿物资源)中选择性地分离有用矿物的关键。
泡沫浮选法并不是起源于理论研究,而是本世纪的经验积累的结果。
泡沫浮选
沉淀浮选1
1、进气口 2、浮选池 3、烧结玻璃板 4、浮渣
沉淀浮选2
1、进气口 2、浮选池 3、烧结玻璃板 4、泡沫 5、试样溶液 6、浮渣或泡沫 7、磁力搅拌器 8、搅拌子 9、采样管
油田含油污水处理
浮选法利用高度分散的微气泡作为载体去粘 附废水中的污染物,使其密度小于水而上浮 到水面实现固液或液液分离的过程。
气浮池具有预曝气作用,使处理完的泥渣不 易腐化。而且对于难用沉降法去除的含藻水, 不仅能去除水中油份还可以去除原水中的浮 游生物,出水具有较高水质
发展预期:海上油田泄漏处理
1、气泡供给机 3、形成稳定的泡沫
2、气泡吸附带分离物质 4、排出泡沫
A 工业废水的净化
B 海水中痕量元素的提取
C 贵重试剂,金属的回收
D 高淳材料及环保试样中痕量元素的预富集
应用
应用范围
在生物工程中的应用——分离细胞
泡沫分离法可以从待分离基质中分离出全细胞。比如,用月桂酸 硬脂酰胺或辛胺之间的表面活性剂,对初始细胞浓度为 7.2×108cfu/cm3的大肠杆菌进行分离,结果1min内能出去90%的细胞, 用10min的时间能去除99%的细胞 此外,泡沫分离还可用于酵母细胞、小球藻、衣藻等的分离。
土壤的清洗和去除土壤中的放射物
土壤中有毒的,不易挥发的,不易被水浸湿的化合物如重油, PAH,和PCB正在被研究用泡沫浮选法除去,由于土壤粒子 是亲水的,因此这些有机化合物对土壤的吸附力非常差,这些 有机物主要在土壤的毛细管中,在泡沫浮选中这些物质通过泡 沫从毛细管运输到土壤的表面。 此法具有设备简单,投资少,能耗少,并且操作方便,与土壤 的直接清洗相比表现出更多的优点。 发展预期:核电站燃料泄漏地区处理
泡沫塑料富集—原子吸收光谱法测定含钨钼矿石中的金
泡沫塑料富集—原子吸收光谱法测定含钨钼矿石中的金
谢璐
【期刊名称】《黄金》
【年(卷),期】2015(036)005
【摘要】泡沫塑料富集—硫脲解脱—原子吸收法测定含钨、钼矿石中金的分析结果严重偏低的原因在于样品预处理过程中形成的H2 WO4、H2 MoO4胶状物捕集了部分AuCl4-,导致溶液中AuCl4-与泡沫塑料上活性基团—RNH3+的离子交换程度降低,而与AuCl4-竞争被泡沫塑料同时吸附的WO2-4 、MoO2-4 与泡沫塑料上—RNH3+结合,再次成为捕集硫脲解脱产物Au[SC(NH2)2]2+的类胶状体. 通过控制样品分解溶液的酸度,加入适量Fe(Ⅲ)和NH4 NO3 ,可确保溶液中Au(Ⅲ)的稳定性,将可能的H2 WO4、H2 MoO4胶状物转化为可溶性盐;将硫脲解脱载金泡沫塑料改为无臭灰化载金泡沫塑料,确保了Au的回收率. 该方法操作简便,用于国家标准物质测定,其分析结果的精密度(RSD)小于1.29 %,与标准值的相对误差(RE)小于0.92 %.
【总页数】4页(P76-79)
【作者】谢璐
【作者单位】中国人民武装警察部队黄金地质研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TD926.3;O657.31
【相关文献】
1.泡沫塑料富集原子吸收光谱法测定矿石中的微量金 [J], 吴仪贞
2.泡沫塑料富集-原子吸收光谱法测定铅精矿中的金 [J], 冉恒星
3.泡塑海绵富集-原子吸收分光光度法测定含钨钼的金矿石中的金 [J], 马广贤;樊丽
4.小火试金分离富集火焰原子吸收光谱法测定矿石样品中的金 [J], 王楠;孙旭东;霍地
5.火试金富集与泡沫塑料富集AAS法测定金矿石中金的对比 [J], 秦月兰;黎永娟因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
强化泡沫排液下浮选富集和回收工程纳米颗粒
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2022年第41卷第1期强化泡沫排液下浮选富集和回收工程纳米颗粒胡楠,陈林,李会珍,张思瑶,张志军(中北大学化学工程与技术学院,山西太原030051)摘要:鉴于水体中工程纳米颗粒(ENP )的环境毒性与潜在价值,高效富集/回收ENP 是其资源化处理的重要课题。
为了突破浮选ENP 中富集程度低且后续分离难度大的技术瓶颈,本文基于强化泡沫排液建立了富集/回收ENP 的浮选法。
以TiO 2纳米颗粒(TNP )为研究对象、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB )为捕收剂和起泡剂,构筑了正八边形中空棱台(RHP )构件强化泡沫排液,分别从持液率、气泡直径和富集比等方面探讨了RHP 强化排液的效果,分析了其机理。
实验结果表明,在RHP 构件安装于泡沫相中部、pH9.0、CTAB 浓度100mg/L 和气速250mL/min 的条件下,TNP 的富集比和回收率分别达到48.3±2.4和98.2%±4.9%;与不添加RHP 相比,浮选过程中持液率降低了72.1%,TNP 富集比升高了68.9%。
综上,本文开发的浮选法为有效治理ENP 水污染提供了重要的理论指导和技术支持。
关键词:泡沫浮选;工程纳米颗粒;泡沫排液;二氧化钛;富集比中图分类号:X513文献标志码:A文章编号:1000-6613(2022)01-0485-08Enrichment and recovery of engineered nanoparticle using flotation withintensified foam drainageHU Nan ,CHEN Lin ,LI Huizhen ,ZHANG Siyao ,ZHANG Zhijun(School of Chemical Engineering and Technology,North University of China,Taiyuan 300130,Shanxi,China)Abstract:In view of the environmental toxicity and potential value of engineered nanoparticle (ENP)in water,the efficient enrichment and recovery of ENP is an important subject for its resourceful treatment.This paper developed a flotation method based on the intensified foam drainage for ENP enrichment andrecovery to break the technical bottlenecks of its low enrichment and difficult subsequent ing titanium dioxide nanoparticle (TNP)as the research target and cetyltrimethylammonium bromide (CTAB)as collector and foaming agent the regular-hexagon hollow prismoid (RHP)internal was constructed.Its effect of intensified drainage was discussed in terms of liquid holdup,bubble diameter and enrichment ratio and the mechanism was analyzed.The results of experiments showed that the enrichment ratio and recovery percentage of TNP reached 48.3±2.4and 98.2%±4.9%,respectively,under the conditions of RHP internal installed in the middle of the foam phase with pH value 9.0,CTAB concentration 100mg/L and airflow rate 250mL/min.The liquid holdup of flotation process was reduced by 72.1%,while the enrichment ration of TNP was increased by 68.9%compared with those without RHP.In研究开发DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2021-0934收稿日期:2021-04-30;修改稿日期:2021-06-16。
浮选技术之观察泡沫判断浮选效果
浮选技术之观察泡沫判断浮选效果浮选技术中最主要的一种办法就是观察浮选机中的泡沫,并根据泡沫变化情况来判断浮选效果的好坏。
有经验的浮选机操作工人从观察泡沫的表观现象的各种变化,就能判断出引起变化的原因,从而及时调整,以保证浮选过程在最优条件下进行。
浮选工能否正确地调节浮选药剂添加量、精矿刮出量和中矿循环量,首先取决于他对浮选泡沫外观好坏判断的正确程度,而观察、判断的能力主要是从不断的、认真的总结操作实践经验中获得。
浮选泡沫的外观包括泡沫的虚实、大小、颜色、光泽、形状、厚薄、强度、流动性、音响等现象,这些现象主要是由泡沫表面附着的矿物种类、数量、粒度、颜色、光泽、密度、起泡剂用量多少等决定的。
1、泡沫的虚和实:气泡表面附着的矿粒多而密,泡沫则实。
气泡表面附着的矿粒少而稀,泡沫则虚,原矿品位高,药剂用量适当,泡沫则实,抑制剂过量而捕收剂过少泡沫就会变虚2、泡沫的大与小:泡沫层表面气泡的大小,常随矿石性质,药剂制度和浮选的区域而变;3、颜色:扫选区浮游矿物的颜色越深,金属损失越大, 粗精选区浮游矿物的颜色越深,则精矿质量越好4、光泽:浮选硫化矿物的粗选,精选区泡沫矿化好,则其金属光泽强,扫选区泡沫矿化差,呈现水膜的玻璃光泽。
如果扫选泡沫出现半金属光泽,说明金属损失大;5、轮廓:被中等疏水性矿粒矿化的泡沫在矿浆表面则形成时,水分充足,每个气泡的轮廓都较为鲜明,泡沫在矿浆面上停留时间长,矿物疏水性大,泡壁干涸残缺后,则气泡轮廓模糊;6、厚与薄:泡沫层的厚薄主要与起泡剂的用量、气泡矿化的程度有关系,起泡剂多,原矿品位高,浓度大,矿化程度好,泡沫层一般较厚,反之就比较薄,浮游矿矿粒过粗,也难以形成厚泡沫层,精选区矿浆面低,泡沫层厚,精矿品位高,扫选区保持矿浆面高,被浮矿物能及时刮出,泡沫层较薄,回收率则高7、脆性和粘性:泡沫的脆性太大,稳定性差,容易破裂,有时刮不出来,反之,泡沫粘性过大,过于稳定,会使浮选机“跑槽”,破坏正常浮选过程,造成精矿输送困难,起泡剂过量,掉入机油或矿石中有大量的矿泥和硫酸铅等可溶盐类,都可以使泡沫过于稳定;8、音响:泡沫被刮板刮入泡沫槽时发出“沙沙”的音响,常常是泡沫中含有大量比重较大,粒度较粗的矿物。
基于浮选泡沫图像预测精矿品位的研究进展
基于浮选泡沫图像预测精矿品位的研究进展卜显忠;杨怡琳;宛鹤【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2024()2【摘要】随着人工智能技术在矿业生产的广泛应用,利用计算机视觉技术提高精矿品位预测的准确性和效率已成为必然趋势。
在综述了传统图像处理算法和深度学习算法在精矿品位预测中的应用与发展历程基础上,并探讨了未来的发展趋势和挑战。
传统图像处理技术通过提取泡沫图像的尺寸、颜色、纹理和流速等特征,结合分水岭分割、颜色矩、灰度共生矩阵和局部点特征匹配等算法进行特征提取。
这些特征在计算资源有限的场景中具有一定的应用价值,但在应对精矿品位预测任务时精度较低。
深度学习技术通过构建合适的模型架构并利用大量数据进行训练,能够提取高层语义特征,具有较高的预测精度,与图形处理单元(GPU)等高效运算设备配合使用,可实现高性能和高效率的统一。
介绍了支持向量机(SVM)、极限学习机(ELM)等机器学习算法以及多层感知器(MLP)、全连接层和多尺度特征融合等深度学习算法在特征映射和品位预测中的应用,以及深度学习模型的发展历程。
最后综述了工业界视觉检测系统的应用现状,并从数据驱动模型、多模态数据融合、算法实时性和数据集规模等方面分析了该领域所面临的挑战和未来发展趋势。
【总页数】14页(P25-38)【作者】卜显忠;杨怡琳;宛鹤【作者单位】西安建筑科技大学资源工程学院【正文语种】中文【中图分类】TD923【相关文献】1.基于泡沫视觉特征的浮选精矿品位的软测量2.基于泡沫图像特征的金锑浮选入矿品位估计3.基于人工神经网络的浮选精矿品位预测模型4.基于深度学习的浮选精矿品位预测方法5.基于动态随机森林算法的铜浮选精矿品位预测因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。