浮选分离和泡沫吸附共36页文档
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着的成绩。
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。
泡沫吸附分离技术
Jeong, G.-T..Ind.Eng.Chem.Res.2004, 43, 422-427
Feng, B.; Powder Technology 2019, 342, 486-490.
Hu, N.; Li, Y.; Yang, C.; Wu, Z.; Liu, W., J Hazard Mater 2019, 379, 120843.
泡沫分馏法脱除水中残留铬 水中镓的浮选分离
背景介绍一基本条件
泡沫分离必须具备的基本条件
1. 所需分离的溶质应该是表面活性物质或者是可以和某种活性物 质相络合的物质, 它们都可以吸附在气-液界面上
2. 富集质在分离过程中借助气泡与液相主体分离, 并在塔顶富集
➢ 传质过程的主体部分在鼓泡区中, 所以表面化学和泡沫本身 的结构和特征是泡沫分离的基础
水中的表面活性剂获得成功 ✓ 1977 年报道泡沫分离法用于DNA.蛋白质
以及液体卵磷脂等生物活性物质的分离 ✓ ······
矿物浮选工作原理图
背景介绍一原理
泡沫分离的原理
当溶液中需要分离的溶质本身为表面 活性剂时, 利用惰性气体在溶液中形成 的泡沫, 即可将溶质富集到泡沫上, 然 后将这些泡沫收集起来, 消泡后即可得 到溶质含量比原料液高的泡沫液
3展 望
➢ 水处理 ➢ 金属浮选 ➢ 蛋白质分离 ➢ 反应器结构优化
研究进展一水处理
之前存在的问题: 泡沫不稳定 气液界面吸收效率低
添加二氧化硅纳米颗粒在吸收阶段有利于泡沫的稳定, 有利于气液界面的 传质, 提高了LAS的吸收效率, 在回收阶段提高回收效率, 降低成本
Hu, N.; Li, Y.; Yang, C.; Wu, Z.; Liu, W., J Hazard Matபைடு நூலகம்r 2019, 379, 120843.
泡沫分离技术
应用
生物医学
回收废水中铜锌
环境保护 废纸脱墨 土壤清洗
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ点：一、可冷态下操作（热敏和不稳定物质有特殊意义）
二、低浓度下分离有效 三、1.泡沫分离设备简单，易于放大； 2.操作简单，能耗低； 3.可连续和间歇操作； 4.在生物下游加工过程的初期使用，处理体 积 庞大的稀料液； 5.可直接用于处理含有细胞或细胞碎片的料液； 6.只要操作条件设计合理，可获得很高的分离效率。
仍将占主导地位。为了适应越来越复杂的矿石 选别的要求，药剂间的组合使用势在必行，也 是一条挖掘传统药剂潜力的有效途径。由于不 同矿石对药剂的组合内容要求不同，导致目前 药剂的组合种类、组合方式种类繁多，做好各 种药及组合与各种矿物之间的对应统计工作， 将是一项有意义的工作。
（四）有机调整剂
在浮选过程中，常常也会添加一些有机调整剂来提 升浮选效果。这些有机调整剂通常为高分子化合物，能 够起到抑制和絮凝沉降的作用。例如淀粉和纤维素就可 以用做非极性矿物的抑制剂和赤铁矿的选择絮凝剂。
淀粉
纤维素
（一）浮选机
将复杂体系（通常为矿浆）装入浮选机内部，然后浮选 机会通过机械搅拌的抽吸作用或充气管道充入空气。空气与 矿浆在两相混合区迚行混合，机械叶片不断搅拌产生泡沫， 然后从泡沫区出口排出成为泡沫产物。
入选粒度：在泡沫浮选中，浮选物质的粒度过粗时，待分 离物质不易浮起，分离效果不好；浮选物质的粒度过细时， 待分离物质不易与气泡结合，同样不易于浮选分离。
体系组分（矿浆）浓度：矿浆浓度是指复杂体系中固体的 质量分数，对于浮选过程中药剂、溶剂、能量的损耗以及待 分离物质的回收率及品相都会有很大影响。
（一）捕收剂（collector）
捕收剂常常用来提升待分离物质的亲水性和可 浮性，在泡沫浮选分离中占据着重要的地位。捕收 剂含有亲水基以及疏水基。当捕收剂中的亲固离子 与待分离物质中的离子同名时，可以对它迚行捕收。
泡沫浮选分离技术
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。
浮选机工作原理
浮选机工作原理
浮选机是一种常用的矿石选矿设备，用于将矿石中的有用矿物与杂质分离。
其工作原理主要包括气泡吸附、矿浆搅拌和矿石沉降三个步骤。
1. 气泡吸附
浮选机中加入一定量的药剂，将矿浆调至一定的酸碱度和药剂浓度。
然后通过给予机械搅拌来使药剂充分与矿浆混合。
当药剂与矿浆混合后，药剂中的活性物质与矿石表面发生反应，形成气泡吸附层。
这些气泡在矿浆中形成气泡群，气泡表面带有药剂吸附的矿石颗粒。
2. 矿浆搅拌
为了使气泡吸附的矿石颗粒与矿浆混合均匀，浮选机内设置了搅拌装置。
这个装置通过推动浮选机内的叶轮或者推进器，使矿浆形成旋涡状流动。
这样可以将气泡吸附的矿石颗粒与矿浆充分混合，提高选矿效果。
3. 矿石沉降
经过气泡吸附和搅拌后，矿浆中的矿石颗粒被分为两部分：浮选泡沫和沉降尾矿。
浮选泡沫中的矿石颗粒密度较小，会浮到浮选机槽的表面形成泡沫层。
而沉降尾矿中的矿石颗粒密度较大，会沉到浮选机槽的底部。
通过调节浮选机的槽深和进料量，可以控制矿石的沉降速度和浮选效果。
浮选机工作原理的关键在于气泡吸附和矿浆搅拌。
气泡吸附使矿石颗粒与药剂发生反应，形成气泡吸附层；矿浆搅拌使气泡吸附的矿石颗粒与矿浆混合均匀。
通过控制这两个步骤，可以实现矿石的有效分离和提高选矿效果。
浮选机在矿石选矿过程中具有广泛的应用，可以用于选别各种金属矿石、非金属矿石和稀有金属矿石。
其工作原理的理解和掌握对于提高选矿效率、降低生产成本具有重要意义。
泡沫浮选分离法
031134 刘潇钦
化合物 未达到 溶度积
沉 —> —> 淀
由于体系中其他 难溶化合物在形 成沉淀过程中引 起该化合物同时 沉淀
共沉淀现象常使沉淀被 污染，是重量分析中误 差的主要来源
但是，正是利用共沉淀 剂对某些微痕量组分的 定量沉淀能力，产生了 在分离和富集上有广泛 应用的 共沉淀分离法。
吸附共沉淀法分离钼酸铵中的钨
简单
避免局部过饱和现象的发生。
如果直接加入Fe(NO3)3· 9H2O不能达到目的，可用 Fe(NO3)3· 9H2O配制新生态的Fe(OH)3然后再加入。
比较
新生态Fe(OH)3 ：对钨的吸附A组；对钼的吸附B组
直接加入Fe(NO3)3· 9H2O ：对钨的吸附C组；对钼的吸附D组
无机共沉淀：按其作用机理，可分为以下几类
混晶共沉淀 吸附共沉淀（包藏、吸留） 形成单质晶核的共沉淀 形成化合物的共沉淀
பைடு நூலகம்
有机共沉淀
有机共沉淀剂可用强酸强氧化剂破坏，或用
灼烧挥发，易消除干扰 选择性高 载体分子量大，富集效率高
表面吸附共沉淀
Freundlich吸附等温式： x/m=Kcn
泡沫浮选分离技术
泡沫浮选分离技术泡沫浮选最广泛应用于分析复杂和低品位的矿石，浮选是在矿浆中发生的一种复杂的物理化学过程，应用这一次过程，使矿浆中磨细后的一种或多种矿物表面称为疏水性，并附着到空气泡上。
矿化气泡升至矿浆表面而无此种反应的矿物则留在矿浆中，从而达到分选。
在适宜条件下，几乎所有矿物都可具有不同程度的可浮性，但浮选是否成功却取决于要求它上浮的矿物和要求它不浮而成为尾矿的矿物两者不同的可选性。
在大多数情况下，通过慎重使用各种浮选药剂或化学药剂使它们由于物理或化学吸附作用附着于矿物表面从而使矿物成为可浮或不可浮。
上述吸附作用性质及吸附程度取决于矿浆中矿物编码所带的电荷。
捕收剂泡沫浮选在实际应用中是否成功常视所用各种不同功能的药剂的配合是否合理而定。
捕收剂用来选择性地吸附在待选矿物表面上使其形成疏水性，从而使能附着在气泡上。
通常不收你为异极性化合物，能电离，能在水中溶解或至少能部门地溶解于谁。
在气---水界面上，化合物的极性端与谁融合而向水相，其非极性端则相气相。
捕收剂的极性基与矿物极性表面之家的吸引造成媳妇，而使其谈氢长链的非极性通常脱离矿物表面。
捕收剂离子的非极性端吸附在气泡上，从而将矿物载浮到矿浆表面。
捕收剂可分为阴离子捕收剂和阳离子捕收剂，阴离子捕收剂极性端带负电荷，阳离子捕收剂极性端带正电荷。
调整剂在复选中，使用各种调整剂可选择性地分离不同矿物。
浮选的应用在当前所使用的选矿方法中，泡沫浮选法居首位。
全世界90%以上的铜、铅、锌钼、锑、镍是采用浮选回收的。
大部门磷酸盐和钾碱也是浮选法回收。
在美国，每年有两亿吨以上的硫化矿，伍仟万吨非金属矿和一千五百万吨铁矿以及一千万吨煤是经过浮选处理。
近年来，采用某种形式的泡面浮选处理的矿石总量有不断的增长，特使铁和煤是这样。
浮选前的矿石准备工作为了使矿石有效地进行浮选，必须磨矿到下列程度：1.保证各个矿物成分能获得充分的单体分离。
2.获得适合于泡沫浮选要求的粒度。
浮选最大颗粒粒度视所处理的矿石而异，处理金属硫化矿石的最大粒度为48---65目，据报道，砾状磷酸盐的浮选最大粒度可粗至14目。
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。
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
第7章吸附离子交换法膜分离法泡沫浮选分离法2[1]
![第7章吸附离子交换法膜分离法泡沫浮选分离法2[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/f40b3becb4daa58da0114aee.png)
固态膜中除了深层过滤介质的多孔陶瓷、石墨、金 属等外，都为高分子膜。
§2. 合成膜的结构、性质和应用： 膜是物质分离过程中最核心的部分。根据膜的结构。半透膜可以
在选择方法时。主要考虑以下几个因素，混合物中组分的性质， 被处理溶液的体积，要求的分离程度。特别在大规模的工业应用 中，还应考虑作业的费用。
在大多数情况下，膜分离比其它分离技术更有利。
膜又分为合成膜和液膜。合成膜也称固态膜。
固态膜经过：
(1)五十年代初期的阴、阳离子交换膜； (2)六十年代初期的一、二价阴、阳子交换膜； (3)六十年代中、末期的反渗透膜和超滤醋酸纤维膜，特
于大孔网状聚合物吸附剂，它们已在微生物制药生 产上得到广泛应用，如四环索、土霉索、红霉紊、 赤霉索、维生索B12等的提取和精制。 4、氨基纤维素 氨基纤维素主要用于无机阴离子的富集。
5、聚丙烯酰胺污一羧酸螯合纤维素(黄原脂棉) 聚丙烯酰胺污一羧酸螯舍纤维索是富集ppt级痕量元
素的好方法。
§2. 离子交换法（离子交换树脂法）
活性炭作为吸附剂有以下几个特点：
(1) 对极性基团多的化合物的吸附力大于极性基团少的化 合物。如活性炭对酸性和碱性氨基酸的吸附力大于中性氨 基酸，对羟基脯氨酸的暇附力大于脯氨酸；
(2) 对芳香族化合物的吸附力大于脂肪族化台物； (3) 对分子量大的化合物的吸附力大于分子量小的化合物。
如对多糖的吸附力大于对单糖的吸附力，对肽的吸附力大 于对氨基酸的吸附力：
第一节 吸附和离子交
物被吸附剂吸附，然后再用适当的洗脱剂将吸附物解 脱下来，达到分离纯化的目的，这种提取方法称为吸 附分离法。
浮选分离和泡沫吸附
贵州矿业
贵州省矿产资源丰富，在贵州这仅占全国总面积 1.84%的地方，至今发现的矿产达110种以上，发现各 类矿床、矿点3000余处。其中76种已程度不同地探明 了储量，全省探明储量的产地达1338处，这些矿种中 “煤、磷、铝、锑、金、锰”构成贵州主要的矿产资 源优势。根据全国保有储量对比排序，贵州有40种矿 产排列全国前十位，其中29种矿产列第一至第五位， 22种列入第一至第三位。全省已探明矿产价值3亿万 元以上，人均8.2万元，居全国第八位，单位国土面 积的矿产潜在价值和人均占有量，高于全国平均水平 ，在西部12省区中居前列，发展矿业在贵州具有广阔 的前景。
泡沫吸附分离方法的分类
鼓泡分离法
非泡沫分离
溶剂消去法
矿物浮选 粗粒浮选
泡沫分馏 泡沫分离 泡沫浮选
细粒浮选 沉淀浮选 离子浮选 分子浮选 吸附富集浮选
泡沫的形成
首先在液体内部形成被包裹的气泡，该气泡会借浮力上升冲击溶液表面的 单分子膜，在该气泡表面的水膜外层上，形成与上述单分子膜的分子排列完全 相反的单分子膜，从而构成了较为稳定的双分子层气泡体，在气相空间形成接 近于球体的单个气泡。许多气泡聚集成大小不同的球状气泡集合体，更多的集 合体集聚在一起形成泡沫。
离子浮选由于其选择性较高，因此为分 离性质相近的元素提供了一条新途径。 沉淀浮选可克服经典沉淀分离过滤费时 的缺点，且能方便处理大体积溶液； 溶剂浮选与吸光光度法的直接结合，即溶 剂浮选光度法，具有分离量大、选择性及 灵敏度高的独特优点。
泡沫吸附分离
定义：泡沫吸附分离是以泡沫作分离介质，并 利用各种类型的对象物质（离子、分子、胶体 颗粒、固体颗粒、悬浮颗粒等）与泡沫表面的 吸附相互作用，实现表面活性物质或能与表面 活性剂结合的物质从溶液主体（母液）中的分 离。 凡是利用“泡”（泡沫、气泡）作介质的分离 都统称为泡沫吸附分离。
泡沫浮选分离技术
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。
7.1泡沫吸附
4 沉淀浮选，首先利用改变溶液的 值或加入 沉淀浮选，首先利用改变溶液的pH值或加入 某种絮凝剂等方法，使需脱除的粒子形成沉淀， 某种絮凝剂等方法，使需脱除的粒子形成沉淀， 再利用浮选法将沉淀脱除； 再利用浮选法将沉淀脱除； 5 吸附胶体浮选，是以胶体粒子作为捕集剂， 吸附胶体浮选，是以胶体粒子作为捕集剂， 选择性吸附所需的溶质，再用浮选法除去。 选择性吸附所需的溶质，再用浮选法除去。 泡 沫分离技术除了在选矿方面比较成熟外。 沫分离技术除了在选矿方面比较成熟外。在其 他方面尚属开发阶段，命名和分类尚不完善， 他方面尚属开发阶段，命名和分类尚不完善， 但由上所述， 但由上所述，可以对泡沫分离技术有大体的了 解。
间歇分离和连续分离 连续分离 精馏、提镏， 精馏、提镏，全镏塔 柱塔体 溶液鼓泡层+泡沫层 溶液鼓泡层 泡沫层 泡沫液+富集物质 富集物质） （泡沫液 富集物质）
破沫器：立式+卧式 卧式 提馏塔需要补充表面活性剂(没回流 提馏塔需要补充表面活性剂 没回流) 没回流 泡沫分离与精馏的区别？（表7-1） 泡沫分离与精馏的区别？（表 ） ？（ 泡沫分离主要靠泡沫 泡沫 精馏主要靠热分离 热分离
14.3 泡沫分离的操作方式及其影响因素
14.3.1 泡沫分离的操作方式 泡沫分离的操作是由 两个基本过程组成： 两个基本过程组成： 1 待分离的溶质被吸 附到气－液界面上； 附到气－液界面上； 2 对被泡沫吸附的物 质进行收集并用化学、 质进行收集并用化学、 热或机械的方法破坏 泡沫， 泡沫，将溶质提取出 来。因此它的主要设 备为泡沫塔和破沫器。 备为泡沫塔和破沫器。
泡沫层
从底部通入 大量气泡
溶质吸附在 气泡上并随 之上升
问题： 为什么溶质会选择性地吸附在气泡上？ 问题：1 为什么溶质会选择性地吸附在气泡上？ 2 如何最大限度达到富集效果？ 如何最大限度达到富集效果？
第一章(二) 浮选分离
总结
离子浮选由于其选择性较高，因此为分 离性质相近的元素提供了一条新途径，沉 淀浮选可克服经典沉淀分离过滤费时的缺 点，且能方便处理大体积溶液；溶剂浮选 与吸光光度法的直接结合，即溶剂浮选光 度法，具有分离量大、选择性及灵敏度高 的独特优点。
作业
• 1 什么是泡沫浮选分离法？泡沫浮选分离法 按作用机理可分为几种？ • 2 什么是溶剂浮选法？请举例说明之。
例如氢氧化铁共沉淀浮选时，氢氧化 铁絮状沉淀表面吸附的电荷性质决定于溶 液的pH值，pH＜9．6带正电荷； pH ＞ 9．6带负电荷，这样加入的表面活性剂就 不相同。而当溶液中有乙醇存在，在pH 9.0 一9.5时，阳离子和阴离子表面活性剂都可 应用，其他的氢氧化物载体也有类似的性 质。 （5）气泡大小、气体流速及浮选时间 (6)共存物质的干扰
溶剂浮选法
溶剂浮选法又称浮选萃取法，它是在浮选溶 液的表面加上比水轻的有机溶剂。在鼓气过程中， 被分离物质随气泡上升，浮出水相，则溶于有机 相中而成溶液；若该物质不溶于有机相，则附着 于浮选槽壁上，或在水相和有机相之间形成第三 相，从而达到浮选分离目的。 利用金属离子与鏊合显色剂形成疏水性的螯合 物或者利用金属离子和染料形成离子缔合物的浮 选性能，可以将浮选分离与光度测量的试液制备 结合起来，这就是近年来发展起来的灵敏的、选 择好的溶剂浮选—光度法。
• 5气体流速和气泡大小 气体流速不宜过大，如流速过大或通气 过猛，会使浮选物从气泡表面脱落，影响 浮选。以缓慢上升的小气泡为最好，有较 长较多的接触机会。 6有机溶剂的影响 少量有机溶列的存在会使表面活性剂泡 沫变多，增加了泡沫与欲富集成分的接触 面积，从而提高浮选率。
应用举例
野崎享曾对离子浮选分离法进行了广泛深入 的研究，他对20种微量金属元素[(4-5)×104mol/L]的氯络阴离子与阳离子表面活性剂氯化十 六烷基(CPC)的浮选行为进行研究，结果表明： 在适宜的HCl溶液内，Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Ga(Ⅱ)、 Cd(Ⅱ)、Sn(Ⅳ)、Sb(Ⅲ)、Hg(Ⅱ)、Tl(Ⅰ)、 Pb(Ⅱ)、Bi(Ⅲ)可以浮选；Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、Ni(Ⅱ)、 Cr(Ⅲ)、Ti(Ⅳ)、Mn(Ⅲ)、co(Ⅱ)、Zr(Ⅳ)和In(Ⅲ) 不能 会使它在气泡上的吸附增加，从而提高分 离效果。一般说来，烃链愈长浮选效果愈 好；但太长泡沫的稳定性增大，浮选平衡 时间增长，反而对浮选不利。烃链太短则 表面活性下降．泡沫不稳定，使浮选率下 降。烃链的碳原于数以14一18为宜。
泡沫吸附分离
HCl (强 酸 性) C12H25NH(CH2)2COOH
HCl
泡沫吸附分离
沉淀溶解
b 甜菜碱型： 阳离子由季胺盐构成 CH3
烷基二甲基甜菜碱性 结构：R — N+ — CH2 COOCH3
在水中溶解性好，任何pH都适合，渗透力和抗静 电性比氨基酸型好。
② 磺酸盐型
泡沫吸附分离
(4) 非离子表面活性剂
R
氨
伯胺
仲胺
泡沫吸附分离
叔胺
季胺盐
如烷基三甲基氯化铵
CH3
[R - N - CH3] + Cl-
CH3
溶于水
CH3
R - N+ - CH3 + Cl-
CH3
优点： 柔软性好、抗静电、杀菌力强等
应用： 纤维、毛发、合成树脂的柔软剂 、抗静电剂 和防水剂，也用于医药卫生及建筑行业等。
泡沫吸附分离
(3) 两性表面活性剂
当浓度达到饱和即c很大时，则1+bc= bc，则
a RT
－饱和吸附量
bc 1 bc
与Langmuir吸附等温式类似
cc 1
b
c ~c作图，由直线 得的 。斜
泡沫吸附分离
5.4.3 解吸功
吸附功：吸附为自发过程，吸附过程所做的功为吸附功。 解吸功：将吸附分子从表面解吸所需的功。
解吸功的计算：
L RTlncs ci
cs - 表面浓度（mol/L）； ci - 溶液内部浓度（mol/L）
泡沫吸附分离
5.4.4 固体表面的吸附 固气界面和固液界面的吸附对浮选很重要。
当P>Pd时，Vr=k
Va = k1P Va=k2
Va = kP1/n