浮选第二节浮选药剂.pptx

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3.2浮选药剂

3.2浮选药剂

浮选药剂的分类及作用
pH调整剂 抑制剂 活化剂
调整剂
捕收剂
浮选药剂的 分类及作用
起泡剂
浮选药剂的分类及作用
浮选药剂:在浮选过程中用来改变矿物表面物理化学性质, 或创造条件调节矿物可浮性的药剂。 调整剂:用于调整其他药剂与矿物表面的作用,提高浮选过 程的选择性。 pH调整剂——调节介质pH值。 抑制剂——抑制非目的矿物。 活化剂——促进目的矿物与捕收剂作用。 捕收剂:是用于增强目的矿物表面疏水性,而使矿物上浮的 药剂。 起泡剂:促使泡沫形成,增加分选界面与捕收剂的联合作用。
烃基 结构
随着黄药分子中的碳链增长,其捕收能力增强 ,但碳链过长,捕收剂选择性下降。 乙基黄药和丁基黄药捕收能力强,选择性好, 使用最为广泛; 5个碳及以上的高级黄药适用于难选矿石,对 提高金属回收率有良好作用。
黄药的选择性
黄原酸盐的形成是黄药产生捕收作用的根据之一,其捕收作用的强弱 与金属黄原酸盐的可溶性是一致的。黄原酸盐越难溶,相应的金属矿 物越容易被捕收。如铜铅锌的黄原酸盐在水中的溶解度大小顺序为: Zn2+>Pb2+>Cu+,以黄药为捕收剂,黄铜矿和方铅矿的可浮性优 于闪锌矿,因此,黄铜矿和方铅矿可采用乙基黄药浮选,而闪锌矿则 需高级黄药浮选。
选择性差,对温度敏感的不足之处。
小结
不同类型的矿石需要选用不同类型的捕收剂,系统地,
科学地认识各类捕收剂的共性与个性,有助于正确选


择和使用好各种药剂。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。
捕脂
的关系:

浮选PPT

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三、浮选基本过程
浮选过程涉及三相,即固相、 液相和气相。其中液相是分 选介质, 一般为水;气相空气, 煤粒的选择性运输工具;固 相是欲分离的矿物,包括煤 和矸石。 • 在充气矿浆中,矿粒与 气泡碰撞接触。由于煤表面 润湿性较小,所以碰撞后能 粘附在气泡上并随气泡一起 升浮,最终成为泡沫精矿; 矸石表面润湿性强,碰撞后 不能与气泡附着,只能作为 尾矿留在矿浆中,从而实现 了二者的分离。
气泡矿化是浮选过程的基本行为。它的影 响因素有很多,如:矿粒的大小、表面疏水性、 矿浆浓度、气泡尺寸以及浮选机内流体的动力 学性质等等。 矿粒最终能否成为泡沫精矿,取决 于: 矿粒与气泡碰撞接触的概率; 矿粒与气泡的附着概率; 矿化气泡在升浮过程中的不脱落率; 泡沫层的稳定性。
(三)气泡矿化的途径
3. 起泡剂的作用
起泡剂分子以其非极性的烃链与气泡接触,以其极 性基指向水。极性基具有亲水性,与周围水分子相互作 用,在气泡表面形成水化膜。 起泡剂的作用:
1)使空气在矿浆中分散成小气泡,并防止其兼并; 向矿浆中加入起泡剂,气泡的平均直径由3~5mm降到 0.5~1mm,外围水化膜的存在可防止气泡间的兼并。 2)增大气泡的机械强度,提高其稳定性; 3)降低气泡升浮速度,增加其在矿浆中的停留时间。
二、煤泥处理方式
• 一种方式是将煤泥全部浓缩,然后用压滤机回收,只 出一种产品。 • 另一种方式是用浮选的方法将煤泥分为精煤和尾煤, 然后分别回收,出两种产品。 • 通过浮选的方法回收煤泥,既可以提高精煤产率,增 加经济效益,又可确保煤泥水系统正常工作。所以, 目前选煤厂广泛采用浮选法来处理煤泥。
三、水化现象
• 矿物表面具有一定程度的极性,置于水中,将与极性 的水分子发生作用,使水分子在其表面产生定向、密 集排列,形成水化膜,这种现象称为水化现象。 • 水化膜呈扩散结构,越靠近矿物表面,水分子的排列 越紧密、有序。 • 水化膜具有一定厚度,其厚度与矿物表面的润湿性成 正比。亲水性矿物表面润湿性大,故形成的水化膜厚, 疏水性矿物表面润湿性小,形成的水化膜相对较薄。 • 水化膜的粘度比普通水大,具有与固体相似的弹性, 所以比普通水稳定,且水化膜越厚,越稳定。

选矿学课件——浮选药剂

选矿学课件——浮选药剂

浮选药剂的产生和发展(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。
(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:
• 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设计》
浮选药剂的分类
• 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。
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。

最新2019-第四章 浮选-PPT课件

最新2019-第四章  浮选-PPT课件

(2)矿物向气泡附着的动力学分析
• (1)矿粒与气泡相互接近与接触阶段: • 在浮选过程中,由于浮选机的机械搅拌 作用以及气泡的上升、矿粒的下沉都可能 使矿粒与气泡不断地发生碰撞。根据近代 快速摄影结果表明,矿粒与气泡的附着并 不是碰撞一次就可实现的,而是需要碰撞 上十次甚至更多次才可能实现。
• (2)矿粒与气泡之间的水化膜变薄与破裂阶段: 由于水分子的极化作用以及矿粒表面剩余键 力的存在,使得矿浆中的矿粒被水包围着,在矿 粒表面形成水化膜。弥散在矿浆中的气泡,由于 在水气界面存在着界面自由能,在其表面也存在 着类似的水化膜。当矿粒与气泡接触、靠近时并 使彼此的水化膜减薄。最后减落到这层水化膜很 不稳定,并引起迅速破裂,矿粒附着在气泡上。 此时,气泡从接触点开始,从矿粒表面排开大部 分水化膜。在矿物表面上,还留下有极薄的残余 水化膜。残余水化膜是一个相当于单分子层的水 膜,它与气泡中的蒸汽相平衡,与矿粒表面联系 得十分牢固,性质似晶体。据认为,残余水化膜 的存在,不影响矿粒在气泡上的附着。
矿物名称
硫 滑石 辉钼矿 方铅矿 闪锌矿 萤石
θ
0
矿物名称
黄铁矿 重晶石 方解石 石灰石 石英 云母
θ
0
78 64 60 47 46 41
30 30 20 0~10 0 ~4 ~0
• 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,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
矿物浮选的关键过程:

华北理工选矿学课件03浮选-2浮选药剂

华北理工选矿学课件03浮选-2浮选药剂

➢亲固基:疏水离子中能与矿物发生作用的基团。 ➢捕收剂中疏水能力的强弱:取决于疏水离子中烃基结构和性质。 ➢捕收剂与矿物表面固着强度和选择性:取决于亲固基的性质。 2、捕收剂的结构
捕收剂在水中解离为离子: 如果疏水离子是阴离子,称为阴离子捕收剂。 如果疏水离子是阴离子,称为阴离子捕收剂。 ⑴对阴离子捕收剂,按亲固基的组成和结构分为:
①疏基类又称硫代化合物类捕收剂:典型的是黄药、黑药。 其亲固基中都含有二价的硫,常作硫化矿物的捕收剂。 黑药由两个烃基和亲固基起捕收作用(RO)2PSS-
②烃基酸及皂类捕收剂:其亲固基是羧基、硫酸基、磺酸基等。
常作氧化矿的捕收剂。

⑵阳离子捕收剂:主要是脂肪酸,疏水离子是阳离子RNH3
主要分选硅酸盐、铝硅酸盐和某些氧化矿物。
超过一定量后,会在煤粒表面形成反向吸附层,使疏水的煤粒表面变成亲水。
杂极性油烃类油在煤表面上固着情况
在一定范围内,增加杂极性成分的比例,对提高浮选效果是有利的,特别 对精煤产率和尾煤灰分提高比较明显。
但杂极性比例增加后精煤灰分增加较大,杂极性含量过高时,精煤质量恶化。
不同药剂分子与水分子的相互作用 a为疏水的非极性分子; b为亲水性的极性分子; c为杂极性分子,一端亲水,一端疏水。
5、非极性烃类油组成对捕收作用的影响
➢按烃族组成分:芳烃、烯烃、烷烃 。 ➢烷烃:正构烷烃、异构烷烃、环烷烃。 ➢各组分的捕收作用顺序:芳烃>烯烃>异构烷烃>环烷烃>正构烷烃。 ⑴芳烃因润湿热大,吸附过程自发进行且油-水界面张力低,易乳化,浮选 活性强。但易和水分子结合,发生水化作用,本身疏水性不如饱和烃。 ⑵烯烃双键处活性高,有一定的极性,易发生水化作用。比饱和烃捕收 性能高,但选择性差,泡沫带水量大。 ⑶异构烷烃比相同数目正构烷烃的沸点和凝固点低,凝固时不易形成结晶, 提高浮选效果。另其支链占有较大空间,提高矿物表面疏水性,节省药剂。 煤的最佳捕收剂:应是各非极性烃类油组分合理配合的混合物。

浮选培训ppt

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2)、析出微泡与颗粒的附着 (1)颗粒上一旦有微泡析出,微泡与一般尺寸气泡的 粘附速度要比煤粒直接与一般气泡粘附的速度快得多。 (2)微泡在疏水性良好的煤粒表面析出,提高了颗粒 与气泡粘附的牢固性。 (3)大量微泡有选择性地在粗粒表面生成,增加了它 们的上浮能力,有利于改善粗颗粒浮选。
(4)微细粒质量小(即惯性力小),不易克服其与气 泡粘附时所受的阻力,但微泡可以直接在疏水性较好的 微细粒表面析出。
稳定性概率:主要受气泡寿命及气泡与颗粒粘附牢固程度影响。
4、矿化泡沫层 矿化气泡浮至浮选机液面聚集为矿化泡沫层,是气泡+夹 水层+颗粒形成的三相泡沫。 1)泡沫层的特征
※气泡上升过程中,水的静压减小,气泡变大。因重 力作用,气泡间的水层向下流动,气泡之间的水层自 下而上由厚变薄,泡沫层上面的大气泡变形显著易破 碎。 ※气絮团形成的矿化泡沫含大量的疏水颗粒,质量较 好。 ※虚泡的矿化程度差,含有大量水,气泡大且易碎。
在悬浮液(一般由水和微细颗粒组成)中,借助(矿物) 颗粒表面润湿性差异实现物料分选的过程。
气相 固相 固相
1、表层浮选 根据矿物颗粒湿润性的差异,把磨细的矿粉撒于水面,疏水 性的矿物漂在水面上作为精矿;亲水性的浸没在水中即为尾矿。 (磨细成本高、抛匀难度大、处理量太小) 2、多油浮选 利用目的矿物和非目的矿物颗粒的亲水性和亲油性不同,加 大油的量与矿浆搅拌,然后将粘附于油层中的矿物刮出(油耗 量大、成本高)。
②矸石颗粒绝大部分表面是极性表面,对油分子的吸引力小, 亲水性强,表面形成水化膜,非极性烃类油不易在矸石表面吸 附[见图a)],扩大了煤粒与矸石表面润湿性的差异,利于分 选。
③如果在煤粒表面夹杂极性的矿物杂质或局部被氧化,则能形 成不连续的油膜[见图b)],改善可浮性。

浮选药剂课件

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浮选药剂的分类和作用
捕收剂:凡事能选择性地提高矿物表面疏水性,并且增大矿 物在气泡上的附着力和缩短附着时间的有机物质。其主要作 用发生在固-液界面上。 起泡剂:能使空气在矿浆中弥散,增加分选气-液界面, 并能促使气泡在矿化和升浮过程中机械强度的一类药剂。
浮 选 药 调整剂 调整(促进和 剂 阻碍)捕收剂
目的矿物起泡剂Fra bibliotek非目的矿物
抑制剂
2 捕收剂(Collector)
water water glass glass
石蜡
亲水
hydrophilic
疏水
hydrophobic
石蜡就起了捕收剂的作用。
极性基 非极性基 Polar group Non-polar group 极性基决定药剂在矿物表面固着强度和选择性 非极性基决定药剂在矿物表面疏水性
黑药(dithiophosphate)
O As
⑵ 含O2-的氢氧基阴离子捕收剂(oxyhydryl collectors)
O C OO O S O OO S O OC NOOH O-
O-
羧基
(carbosylic)
硫酸基
磺酸基
羟肟酸基
砷酸基
(sulphates) (sulphonates) Hydroximic acid Arsonic acid
极性基,也称亲固基,决定着药剂在矿物表面的固着强度和选 择性。 极性基中的亲固原子是亲固基中与矿物表面金属离子发生键合
作用的原子。常用的捕收剂的亲固原子有:
⑴ S2-。半径大,1.82Å,电负性小,易被极化,能形成离子键、 共价键和金属键。该原子与硫化矿物表面的金属离子的键合作 用较强,具有含有该原子的药剂用来浮选硫化矿物。 ⑵ O2-。与氧化矿物表面离子键合能力强。

第二章 浮 选 剂

第二章   浮 选 剂

• a、为疏水性的非极性分子;b、亲水性的极 性分子;c、为杂极性分子,一端亲水,一 端疏水。
第二节 捕收剂—非极性烃类油
• 一、非极性烃类油的捕收作用 • 作用:是由于它能够在非极性矿物表面吸附 和在其表面展开形成油膜。 • 主要成分脂肪烃、环烷烃、芳香烃)是由 碳和氢原子组成,原子之间以非极性的碳— 碳键和弱极性的碳—氢键结合,属于非极性 分子。 • 油滴在煤和矸石表面的展开情况:a、矸石 不易吸附油滴;b、煤粒表面夹杂极性矿物 杂质或局部被氧化,形成不连续油膜;c、 油滴在煤粒表面展开,形成薄油膜。
• 非极性烃类油的捕收作用有三个方面:
• 1)非极性烃类油可以提高煤粒表面和气泡 附着。 • 2)非极性烃类油可以提高煤粒在气泡上附 着的牢固程度。 • 3)细粒的煤表面粘附油滴后互相兼并,形 成气絮团。
• 二、非极性烃类油化学组成对捕收作用的影 响 • 烃类化合物:在有机化合物中,凡是只含有 碳及氢原子的物质。 • 分为:饱和烃和不饱和烃两大类。 • 饱和烃:是指碳原子之间是由单键连接而成 的烃类化合物,包括烷烃(正构或异构)和 环烷烃。 • 不饱和烃:是指碳原子之间由部分双链连接 而成的烃类化合物,包括烯烃和芳烃。
第二章 浮 选 剂
第一节 浮选剂的作用与分类 一、浮选剂的作用 浮选剂:是为实现或促进浮选所应用的各种化学 药剂的总称。 浮选剂的作用:1、是提高煤粒表面疏水性和煤 粒在气泡上粘着的牢固性;2、在矿浆中促使形 成大量的气泡,防止气泡的兼并和改善泡沫的稳 定性;3、使煤粒有选择性地粘着气泡而上浮;4、 调解煤和矿物杂质的表面性质,提高煤泥的浮选 速度和选择性。
• 二、浮选剂的分类 • 1、按作用分类 • 1)捕收剂:是指加入煤浆中提高煤粒表面 疏水性,使其易于并牢固地和气泡附着的浮 选剂。常用非极性烃类化合物,如煤油、轻 柴油。 • 2)起泡剂:是指在浮选过程中用以控制气 泡大小、维持气泡稳定性的浮选剂。属于这 类浮选剂是各种有机表面活性物质,如脂肪 醇。

浮选

浮选

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2.4.3 介质PH调整剂
介质的PH值是浮选的重要工艺参数。矿物通常 要在一定的PH值范围下,浮选过程才有最好的选择 性。 调整矿浆的PH值,一般有以下作用:
①调整金属阳离的浓度 ②调整捕收剂的离子浓度 ③调整抑制剂的浓度 ④调整矿浆的分散和凝聚 ⑤调整捕收剂与矸物之间的作用 常用的介质PH调整剂有: CaO,Na2CO3,NaOH,H2SO4
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2.3.3起泡剂的作用
1、单纯起泡剂的作用机理
起泡剂是异极性分子,以其极性端指向水,非 极性端指向气泡,由于极性端和水分子发生 作用,在气泡表面形成一层水化层,阻碍了 气泡的兼并,同时还可增加气泡抗变形及破 裂的能力。
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2.3.3起泡剂的作用
2、起泡剂与捕收剂的共吸附作用
一些捕收剂本身虽没有起泡作用,但能够在气泡表面吸附, 对起泡剂的起泡作用产生影响,该现象说明捕收剂与起泡 剂在气——液界面有联合作用,这种现象称为共吸附现象。 捕收剂与起泡剂不仅在气泡表面产生共吸附现象,而且也在 矿物表面产生共吸附。当矿粒与气泡碰撞时,起泡剂与捕 收剂由于在界面上共吸附而产生互相穿插,使气泡与矿物 固着稳定。
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2.2.3离子型捕收剂(阴离子捕收 剂、阳离子捕收剂)的作用机理
C氧化性:黄药本身是强还原剂,易于氧化, 当与空气中氧接触,或与溶液中高价金属 离子相作用生成高价金属黄原酸后,具有 不稳定性,可被氧化生成双黄酸。
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2.2.3离子型捕收剂(阴离子捕收 剂、阳离子捕收剂)的作用机理
d捕收能力: 黄药的极性基和矿物表面的极性部分发生 作用(如化学吸附、共吸附等等),使黄 药分子固着在矿物表面,非极性基朝水, 以提高矿物表面的疏水性。
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2.2.3离子型捕收剂(阴离子捕收 剂、阳离子捕收剂)的作用机理

第二章药剂

第二章药剂

第2章浮选药剂矿物能否上浮,主要取决于矿物表面的润湿性。

自然界大部分矿物其可浮性均较差,单纯依靠矿物之间润湿性的差别是不能将矿物顺利分离的。

浮选药剂的作用:改变浮选过程中相界面的性质,调节矿物的可浮性,调整矿浆的浮选性质,改善气泡的质量,提高气泡矿化过程的选择性和浮选速度。

2.1 浮选药剂的分类与作用一、捕收剂作用点:固液界面,且有选择性。

作用:提高疏水性,增加可浮性,促使气泡附着,增强附着的牢固性。

二、起泡剂作用点:气液界面。

作用:降低界面表面张力,促使空气在矿浆中弥散,形成小气泡,并防止气泡兼并,增加分选界面,提高气泡的稳定性。

三、调整剂1.活化剂作用点:固液界面。

作用:促进捕收剂与矿物表面的作用。

2.抑制剂作用点:固液界面。

作用:削弱非目的矿物与捕收剂之间的作用。

3.介质PH值的调整剂作用点:矿浆介质。

作用:调整电性。

4.分散与絮凝剂作用点:矿浆。

作用:分散絮凝细泥,减少影响。

5.烃类油的捕收过程(1)烃类油分散和粘附;(2)油滴展开;(3)形成油膜。

烃类油的辅助捕收作用:(1)辅助捕收;(2)溶剂、乳化剂。

2.2 捕收剂一、捕收剂的分类和结构非离子型:烃类油,不溶性脂类。

离子型:阳离子,阴离子,杂极性捕收剂。

阴离子型:巯基(球基HS)烃基酸及皂类。

二、捕收剂的作用1.提高矿物表面的疏水性;2.增大矿物在气泡上的附着力和缩短诱导时间。

三、非极性烃类油捕剂及其作用机理1.烃类油的性质;2.烃类油的作用机理:(1)烃类油与水之间的作用;(2)烃类油与矿物之间的作用;(3)烃类油的捕收作用。

3.烃类油组成对捕收作用的影响:(1)非极性组分对浮选的影响;(2)杂极性化合物在浮选中的作用;(3)烃类油馏分对分选的影响。

4.提高烃类油浮选活性的途径四、疏基类阴离子型捕收剂硫化矿浮选时常用的捕收剂1.特点:烃链短,分子量小,极性亲固基含有两价的硫原子,水解后生成--SH基的产物。

解离出阴离子具有捕收作用,属于杂极性物质。

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2)、搅拌作用
✓粉碎切割空气、产生气泡(机械搅拌浮选机); ✓保持矿粒悬浮; ✓促使药剂乳化、分散; ✓保证槽内矿浆浓度均匀; ✓矿粒和气泡在浮选机中的分布均匀; ✓提供碰撞的能量,促使药剂和矿粒、矿粒和气泡的 接触几率提高。
3)、循环作用
槽内矿浆循环量要 足够大(太大影响处理 量),以增加矿粒与气 泡的接触机会
4)、调节作用
通过量、充气量 液面高低 泡沫层厚度 刮泡速度等
5)、连续工作
进料、刮泡、排料要连续
6)、机械要求
结构简单、维修方便 能耗低、寿命长
7)、分室加药
2、浮选设备的充气 包括两个过程: ①气泡的生成; (量、质兼顾) ②气泡的兼并和溶解(适度控制)。
1)气泡的生成方法 ①机械搅拌:叶轮区形成负压吸入空气,并将空气粉碎形成 气泡。 ②通过多孔介质的细小孔眼形成气泡。 汽水瓶、啤酒瓶开盖?
1、亲水表面:容易被水润湿的表面(如矸石表面); 2、疏水表面:不易被水润湿的表面(如煤颗粒表面)。
3、亲水性颗粒:亲水表面所占比例大的颗粒(可浮性差)。 4、疏水性颗粒:疏水表面所占比例大的颗粒(可浮性好)。
如何定量评价?
五、润湿接触角
在水中,当气泡附着固体表面并达到三相平衡后, 气液界面与固液界面的夹角。
3、泡沫浮选:利用气泡携带疏水的矿物或颗粒上浮(处 理量大、可调节性强)的界面分选方法,能有效分选0.30.01mm的微细矿物或0.5-0.03mm的煤泥。
微细粒矿物分选的主要方法:矿物的80%左右,在炼焦用 煤和无烟煤的分选中约占20%左右。
第二节、泡沫浮选
一、主要作业 1.破磨解离——使有用矿物与其它矿物或脉石矿物充分解离。
2、维持气泡稳定 起泡剂在气泡表面形成了水化层,其极性基吸引水分

第2章 浮选药剂

第2章 浮选药剂

第二章煤泥浮选药剂及其应用第一节概述关于煤泥浮选的理论基础中曾经谈到,煤泥之所以能浮选,是由于煤粒能选择性地粘附于气泡上,气泡将其运载到矿浆表面,形成矿化泡沫层;而矸石则不能实现这一过程。

显而易见,煤粒与矸石分选的可能性在于表面性质的差异。

虽然各种矿物具有天然润湿性的差别,但自然界中完全单一的东西是不存在的。

决定煤粒表面润湿性的因素是多方面的,例如:煤岩成分、碳化程度、氧化作用、煤中矿物杂质,表面孔隙度等等,而它们之间又是相互交错的,这就造成了一方面煤和矸石从组成看不是截然分开的,呈现连续性的过渡,如原生煤泥中含有从低到高的不同灰分的煤粒,煤泥由不同比重的部分组成即可说明这一情况;另一方面,微观组成的差异,造成煤的表面性质极不均匀。

这些因素削弱了煤和矸石间可浮性的差别。

致使难于实现煤泥的自然浮选。

煤和矸石的可浮性差别愈大,分选愈精确,愈有效、愈快速。

在煤泥浮选的过程中采用药剂就是为了达到此目的。

矿浆中的气泡是“引渡”和“运输”煤粒的工具,是浮选过程中不可缺少的媒介。

但是在单纯的矿浆中是不会产生具有一定稳定性、大小适当,适合浮选的气泡的。

在强化煤泥浮选的过程中,对从矿浆中生成的气泡提出了多方面的要求,这些泡沫特性的获得除了取决于浮选机的充气搅拌性能外,还取决于在矿浆中加入适当的药剂,以提供具有一定稳定性和足够分散度的泡沫。

此即在煤泥浮选过程中采用药剂的目的之二。

生产实践表明,采用浮选剂是改善和强化浮选过程的重要手段。

由于采用了药剂和适当的药剂制度,使多种牌号的煤泥得到有效的浮选,并能适当提高浮选粒度上限。

在进一步研究和改善煤泥浮选过程时,特别是在个别情况下,例如在煤泥浮选中抑制硫化物;细颗粒泥杂质含量高的煤泥浮选;改善氧化煤泥的可浮性等等。

往往需要在浮选过程中添加某种药剂,以抑制黄铁矿、细粒泥杂质等,消除有害杂质对精煤的污染;活化煤粒的浮游性。

此为在浮选过程中添加药剂的又一目的。

在浮选过程中加入煤浆里,用以改善、调节和控制浮选过程的各种物质,统称作浮选药剂,它是实现浮选过程的重要手段。

浮选药剂

浮选药剂

第2章浮选药剂2.1浮选药剂的分类与作用—矿物浮选的依据是矿物的润湿性,能否浮选及正常进行,需药剂。

一用药剂来人为控制浮选行为。

加强目的矿物的上浮,抑制非目的矿物上浮。

—使用药剂是控制浮选行为最灵活、最有效、最方便的手段。

【分类】通常分为三类。

见表4-2-1 浮选药剂的分类—计三大类,10小类。

〖捕收剂〗3小类:非离子型;阴离子型;阳离子型。

〖起泡剂〗2小类:表面活性剂;非表面活性剂。

〖调整剂〗5小类或4小类:活化剂;抑制剂;pH调整剂;絮凝和分散剂。

2.2捕收剂【捕收剂及其作用】—能选择性地作用于矿物表面并使其疏水的有机物质称为捕收剂。

—捕收剂作用于矿物—水界面,通过提高矿物的疏水性,使矿粒能牢固地附着在气泡上而上浮。

2.2.1 捕收剂的分类与结构【分两大类】按其在水中的解离程度分为:离子型和非离子型。

【非离子型捕收剂主要是】非极性的烃类油和不溶性的酯类。

—前者本身是非极性物质,主要用于分选非极性矿物,如煤和石墨等,亦做极性矿物的辅助捕收剂。

—后者用于分选重金属硫化矿。

【离子型捕收剂分子结构】有极性和非极性两个基团。

{同偶联剂},见表丁基黄药,很能说明问题。

〖理论上说明了各基团亲、疏水性〗【离子型捕收剂分类】据疏水离子分为阴、阳离子型两类。

〖对阴离子型捕收剂据亲固基[类似于改性偶联剂中的烷撑基]的组成和结构进一步又分为两类〗①巯基类捕收剂②烃基酸及皂类捕收剂—记住亲固基:羧酸基,磺酸基,硫酸基,羟肟[音:wo]酸基[RC-NOH],胂酸基。

〖阳离子型捕收剂〗主要是脂肪胺类,其疏水离子是阳离子(RNH3+).主要用于捕收阴离子型捕收剂效果不好时,如对硅酸盐、铝硅酸盐和某些氧化矿等。

【也可根据矿物类型分类】非极性矿物捕收剂、硫化矿物捕收剂和氧化矿物捕收剂。

2.2.2 非极性烃类油捕收剂及其捕收机理【非极性烃类油捕收剂用途】煤、石墨、辉钼矿、磷灰石、氧化铁矿和石英等。

【用量】较大。

1.非极性烃类油的特性【特点】5条。

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浮选第二节浮选药剂

26、我们像鹰一样,生来就是自由的 ,但是 为了生 存,我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子,然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索

27、法律如果不讲道理,即使延续时 间再长 ,也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克

28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯

29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中,哪 里没有 法律, 那里就 没有自 由。— —洛克
•ห้องสมุดไป่ตู้
30、风俗可以造就法律,也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
61、奢侈是舒适的,否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学,如日出之阳;壮而好学 ,如日 中之光 ;志而 好学, 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也,匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里,与其说好 的教师 是幸福 ,不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战,就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
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性能,它的选择性好,对黄铁矿的捕收能力较差。
应该指出黑药在酸性矿浆中不易分解,也较难氧 化是其优点。但又因其中溶有少量H2SNa2等重 属氧化矿的硫化剂,因此用黑药选轻微氧化的硫 化矿是适宜的。
5.黑药与黄药相比有哪些特点?
• 黑药也是硫化矿浮选较常用的一种捕收剂,与黄 药相比,它捕收力比黄药弱,但选择性比较好。 它的选择性主要体现在对黄铁矿的捕收力较弱。 利用这一性质,可以用于含有黄铁矿的其他硫化 矿的浮选。例如,在要抑制黄铁矿浮游铅、铜的 硫化矿物时,用它可以降低黄铁矿的抑制剂用量 和提高精矿品位。
的作用及介质条件。它又包括抑制剂、活化剂和pH值
调整剂。①抑制剂,用以增大矿物表面亲水性、降低矿
物可浮性的药剂。硫化矿浮选常用的抑制剂有:石灰主

要抑制黄铁矿。氰化物抑制闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿。
亚硫酸盐类抑制闪锌矿、黄铁矿。硫酸锌抑制闪锌矿。
重铬酸盐抑制方铅矿。非硫化矿的浮选中,常用水玻璃
来抑制石英、硅酸盐等脉石矿物。
• 妥尔油有粗制和精制两种。在粗制妥 尔油中,起捕收作用的有效成分稳定, 因而浮选效果较好,但其起泡力强。用 量大时,泡沫过多,造成浮选操作困难, 指标下降,生产实践中常将它和氧化石 蜡皂混用。精制妥尔油捕收性能好、耐 低温,是一种良好的羧酸类捕收剂。
• 总起来说,羧酸类捕收剂捕收力较强, 但选择性较差.使用时常常配合使用调 整剂。
碳而失效。从以上反应可以看出,只有矿浆保持碱性,
即增加OH-的质量分数,才能使水解反应向左进行,
保持较高的黄药阴离子质量分数,提高捕收效果。所以,
黄药一般应在碱性矿浆(pH>7)中使用。
• 如果有些情况需要在酸性矿浆中使用,则应使用高级 黄药,因为高级黄药在酸性矿浆中比低级黄药分解得慢。 再就是尽可能分段多次加药。
• 另外,与黄药相比,黑药在酸性介
质中不易分解。当要求在酸性矿浆
中进行浮选时,可以选择黑药作为
捕收剂。再就是黑药兼有起泡性,
浮选时可以不用或少用起泡剂。
6.羧酸类捕收剂主要捕收哪些矿物?
• 常用的羧酸类捕收剂主要有油酸、氧化石蜡皂和 妥尔油。由于它们都含有化学性质非常活泼的羧 基,所以能够捕收许多矿物,主要是氧化矿物和 其他一些非硫化矿物。这些矿物有:①碱土金属 盐类矿物。如白钨矿、萤石、磷灰石、重晶石等。 ②黑色和稀有金属氧化矿物。如赤铁矿、软锰矿、 锡石、黑钨矿、钛铁矿等。③钙、铁、铍、锂、 锆等金属的硅酸盐矿物。如绿柱石、锂辉石、锆 英石、钙铁石榴石、电气石等。
• 除以上几大类外,还有分散剂、絮凝剂、 消泡剂、脱药剂等。
2.黄药有几种?
• 黄药的化学名称为烃基二硫代碳酸盐。 分有乙基黄药,丁基黄药、戊基黄药等。 烃基中碳原子数小子4的黄药,统称低级 黄药,碳原子数在4以上的黄药,统称高 级黄药。高级黄药的捕收能力大于低级 黄药的捕收能力。
• 黄药是浮选硫化矿物如方铅矿、黄锕矿、 闪锌矿、黄铁矿、自然金、自然银、汞, 孔雀石等,最常用的捕收剂。
第二节 浮选药剂
1.浮选药剂分为哪些类型?

浮选药剂主要分为捕收剂、调整剂和起泡剂。
1)捕收剂。用以增强矿物疏水性和可浮性的药剂。硫化矿
常用的捕收剂有黄药、黑药和硫氮类等。非硫化矿常用
的捕收剂有羧酸(盐)类,磺酸(盐)类,硫酸酯类,胂酸、
膦酸类,羟肟酸类和胺类。非极性矿物主要用中性油
(如煤油、柴油)来捕收。2)调整剂。主要用于调整捕收
• (2)黄药溶液要随配随用,不要一次配的太多,更不要 用热水配。在生产现场黄药一般要配成1%的水溶液使 用。由于黄药易水解、分解失效,因此不要一次配得太 多。不能用热水配,因黄药遇热会分解得更快。
• (3)为了防止黄药分解失效,保管时应密闭保存,防止 与潮湿的空气及水接触,应保存在干燥、阴凉和通风好 的地方。不要受热,注意防火。
ROCSSNa解离 ROCSS Na
ROCSS H 2O 水解 ROCSSH OH
ROCSSH 分解 CS2 ROH

黄药的解离是我们所希望的,因为黄药起捕收

作用的主要是黄药的阴离子(ROCSS-)。但若

不加控制,任上述反应进行下去,黄药就会进
而水解成黄原酸(ROCSSH),且最后分解成醇和二硫化
④铜、铁、锌的氧化矿不经硫化直
接浮选如孔雀石、蓝铜矿、白铅矿、
菱锌矿等。
• 油酸不易溶解和分散,实践中常常需加 溶剂乳化或加温处理。使用时一般温度 要高于18℃。其缺点是选择性差,不耐 硬水,添加时用量应严格控制,常采用 分次添加,配合使用碳酸钠、水玻璃等 调整剂。
• 氧化石蜡皂与油酸相比,价格便宜,是 目前工业上大量应用的一种药剂。它的 主要缺点是温度较低时,浮选效果不好。 常温下使用,需要乳化。在氧化铁矿浮 选时,常将氧化石蜡和粗妥尔油混合使 用。粗妥尔油起泡力强,两者混合使用, 互相取长补短,取得了较好的效果。
4.黑药分几种?

黑药的化学名称为烃基二硫代磷酸盐。常

用的是甲苯基黑药,因其在制造配料时加
入的五氧化二磷的量不同,分为15号黑药、25号
黑药,31号黑药。近年来又试制成功丁基铵黑药。
• 黑药多用于浮选含黄铁矿的硫化铜矿、铅锌及铜 锌多金属矿。
• 黑药的特征是:多呈暗绿色油状液体,有腐蚀性, 微溶于水,遇热分解,除有捕收性能外还有起泡
• ②活化剂。用以促进矿物和捕收剂的作 用或者消除抑制作用的药剂。当用黄药 类捕收剂时,硫酸铜、硝酸银、硝酸铅 可以作为活化剂。当用脂肪酸类捕收剂 时,可用氯化钙、氯化钡作为活化剂。 ③pH调整剂。用以调节矿浆酸度的药剂。 常用的有石灰、碳酸钠、硫酸、盐酸等。
3)起泡剂。促使矿浆中形成稳定泡沫的药 剂。常用的有松油、松醇油、甲酚、脂 肪醇等。
• 黄药的特征是:呈淡黄电结晶状粉末, 易溶于水、受热受潮、遇碱、遇酸易分 解,有刺激性,点火燃烧。应贮存阴凉, 干燥地点。
3.黄药的使用与保管应注意什么事项?
• 黄药是浮选硫化矿最常用的一种捕收剂, 为了使其充分发挥药效,使用和保管时应 注意以下几个方面:
• (1)尽可能在碱性矿浆中使用。因为黄药 在水中易解离,进而可以发生水解和分解。 以钠黄药为例,反应式如下:
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