浮选理论与应用
浮选药剂的研究概况及其今后发展方向
浮选药剂是一种用于矿石浮选过程中的化学试剂,能够改变矿石表面的物化性质,从而实现矿石的选择性浮选和分离。
以下是浮选药剂研究的概况及其今后的发展方向:
概况:
近年来,随着矿石开采难度的增加和矿石品位的下降,对浮选药剂的研究需求越来越高。
浮选药剂的研究主要集中在开发新型药剂、提高浮选效率、减少环境污染等方面。
研究者通过理论模拟、实验研究和应用验证等手段,不断改进和优化浮选药剂的性能和应用效果。
发展方向:
绿色环保:未来浮选药剂的发展趋势将更加注重绿色环保,减少或避免对环境的污染。
研究人员将致力于开发低毒、低污染的新型浮选药剂,并改进废弃药剂的处理和回收技术。
提高选择性:矿石的成分和性质多种多样,要实现高效的浮选分离,需要不同选择性的浮选药剂。
今后的研究将注重开发更具选择性的浮选药剂,以实现更精确和高效的矿石分离。
联合应用:浮选药剂的应用通常是多种药剂的联合使用,形成药剂体系,以提高浮选效果。
今后的研究将更加注重药剂体系的设计和优化,寻求药剂之间的协同效应,提高浮选效率和选择性。
先进技术应用:随着科技的发展,先进技术在浮选药剂研究中的应用将得到进一步推广。
例如,利用分子模拟、机器学习和人工智能等方法,预测和优化浮选药剂的性能,加快药剂研发的速度和效率。
应用范围扩大:浮选技术不仅在金属矿物的提取中得到广泛应用,还在非金属矿物、煤炭、工业废料等领域有潜力。
今后的研究将致力于拓展浮选药剂的应用范围,满足不同矿石和废料的浮选需求。
总体而言,浮选药剂的研究将朝着环保、高效、选择性和智能化的方向发展,以满足不断变化的矿石开采需求和环境保护要求。
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分选设备,广泛应用于金属矿石、非金属矿石等矿石的选矿过程中。
它通过物理和化学的方法将有用矿物与杂质矿物分离,从而实现对矿石的有效提取和回收。
本文将介绍浮选机的工作原理及其在选矿中的应用。
一、浮选机的基本原理浮选机的基本原理是利用气泡吸附矿物颗粒的表面,使其从水中浮起,从而实现矿石的物理分离。
浮选机主要由搅拌装置、气泡产生装置、矿浆供给装置、泡沫收集装置和控制系统等组成。
在浮选过程中,根据矿石的特性和所需选矿物的性质,将矿石和水混合形成矿浆。
浮选机内的搅拌装置能够以恰当的速度搅拌矿浆,使矿浆中的矿物颗粒均匀分散。
同时,气泡产生装置也起到重要的作用。
通常情况下,采用机械搅拌或空气搅拌的方式产生气泡。
气泡的大小和数量直接影响矿物颗粒的浮选效果。
一般情况下,较小和较多的气泡能更好地吸附矿物颗粒。
当矿浆中的气泡和矿物颗粒接触时,气泡会吸附在矿物颗粒表面,形成矿物颗粒与气泡的复合体,然后随着气泡的上升,将矿物颗粒带到液面上。
矿物颗粒与气泡形成的泡沫会集中在液面上形成泡沫层,而杂质矿物则沉入液面下。
二、浮选机的应用浮选机广泛应用于各个行业的矿石选矿过程中。
以下是几个常见的应用领域:1. 金属矿石选矿:浮选机在金属矿石选矿中应用广泛,包括黄金、铜、铅、锌等矿石。
通过浮选机的工作原理,可以将有用金属矿物与其他金属矿物分离,提高矿石的品位和回收率。
2. 非金属矿石选矿:浮选机也在非金属矿石选矿中得到广泛应用。
例如,白云石、磷矿石、钾长石等非金属矿石的提取和分选都可以通过浮选机实现。
3. 煤矿选矿:浮选机在煤矿选矿中也具有重要的应用价值。
通过浮选机的工作原理,可以将煤矿中的煤与石、硫化物等杂质分离,提高煤炭的品质。
4. 选矿废水处理:浮选机在选矿废水处理中起到重要的作用。
浮选机可以通过分离矿物颗粒和废水中的杂质矿物,将废水中的有用矿物回收,降低对环境的污染。
总结:浮选机是一种重要的矿石分选设备,其工作原理基于气泡吸附矿物颗粒的表面,实现矿石的物理分离。
浮选时间计算范文
浮选时间计算范文
浮选时间是指所需材料在浮选机槽中停留的时间,用于实现矿石和其它价值物质之间的有效分离。
浮选时间的长短对于浮选过程的效果具有重要影响,因此,准确地计算浮选时间对于实现高效浮选非常重要。
浮选时间的计算通常依赖于矿石的性质、浮选机槽的设计和操作条件等因素。
下面将介绍一些常见的浮选时间计算方法。
1.理论计算法:
理论计算法是根据矿石的颗粒特性和浮选机槽的流体动力学原理来计算浮选时间。
它通常基于颗粒沉降速度和液相流速来确定颗粒在浮选机槽中停留的时间。
该方法适用于粗粒矿物和高流速条件下的浮选。
2.经验公式法:
经验公式法是根据过去的实验数据和经验总结出来的计算方法。
这些公式通常基于矿石的颗粒大小、密度和浮选机槽的设计参数等因素来确定浮选时间。
由于经验公式法考虑了实际工况和经验因素,因此在实际应用中具有一定的可靠性。
3.沉降试验法:
沉降试验法是通过实际进行沉降试验来计算浮选时间。
该方法通常需要在实验室中进行,在已知矿石样品的浮选条件下,通过观察颗粒在液相中的沉降速度来估计浮选时间。
这种方法的优点是直接、准确,但需要进行实验操作,费时费力。
在实际应用中,通常结合以上几种方法来计算浮选时间,以获得更加准确的结果。
此外,还需根据具体工况和实际浮选效果对浮选时间进行调整。
固体废物的物化处理
固体废物的物化处理是利用物理化学反应过程对固体废物进行处理的方法,常见的是浮选、溶剂浸出、稳定化/固定化处理等第一节 浮选一、 浮选原理浮选是在固体废物与水调制的料浆中,加入浮选药剂,并通过空气形成无数细小气泡,使欲选物质颗粒粘附在气泡上,随气泡上浮于料浆表面成为泡沫层,然后刮出回收;不浮的颗粒仍留在料浆内,通过适当处理后废弃. 二、浮选药剂:捕收剂、起泡剂、调整剂(1)捕收剂:主要作用是使欲浮的废物颗粒表面疏水,增加可浮性,使其易于向气泡附着。
异极性捕收剂:黄药类、脂肪酸类 常用的捕收剂非极性油类捕收剂:煤油、柴油等异极性捕收剂(heteropolar collector )异极性捕收剂的分子由极性基(亲固基)和非极性基(疏水基)组成,如黄药(ROCSSNa )和羧酸(RCOOH )或羧酸盐(RCOONa )等。
其捕收对象主要取决于极性基的选择性吸附。
非极性捕收剂(non —polar collector)不含极性基的有机烃类,如煤油、柴油等,对具有天然可浮性的物料具有增强作用。
(2)起泡剂:表面活性物质,主要作用在水—气界面上使其界面张力降低,促使空气在料浆中弥散,形成小气泡,防止气泡兼并,增大分选界面,提高气泡与颗粒的粘附和上浮过程中的稳定性,以保证气泡上浮形成泡沫层。
常用的起泡剂:松醇油、脂肪醇等.松醇油的主要成分为α-萜烯醇(C10H17OH )结构式为:(3)调整剂:主要作用是调整捕收剂的作用及介质条件.三、浮选工艺 包括调浆、调药、调泡三个程序。
(1)调浆:浮选前料浆浓度的调节,它是浮选过程的一个重要作业。
一般,调整剂系列pH 调整剂 活化剂 抑制剂 絮凝剂 分散剂 典型代表酸、碱 金属阳离子、阴离子HS -、HSiO3-等 O2、SO2和淀粉、单宁等 腐植酸、 聚丙烯酰胺 水玻璃 磷酸盐浮选密度较大、粒度较粗的废物颗粒,往往用较浓的料浆;反之浮选密度较小的废物颗粒,可用较稀的料浆。
闪速浮选技术及其应用
闪速浮选通常配置于磨矿分级作业 回路 中, 在 浮选 矿 浆较 高浓度 的条 件 下 , 浮选 粗 粒级 的矿 物 , 浮 选 出 的精矿 通常 作为 最终精 矿 , 而尾 矿则 返 回磨机 , 并 由分 级机分 级 , 再 进人 常规 的浮 选 流程 中进 行 分 选 。 由于 闪 速 浮 选 有 集 粗 选 与 精 选 于 一 体 的 特 点 , 使 得 闪速 浮选具 有下 列优 点 : ( 1 ) 由于提 前浮 选 出 已经 单体 解 离 的 粗粒 有 用 矿物 , 使得 有用 矿物 的过 粉碎 现象 减少 , 从而 减少 了
提前把 高 品位 的矿 石 浮选 出来 , 给 常规 浮 选 流 程 提
收稿 日期 : 2 0 1 5 — 1 2 — 1 5 基金项 目: 国家 自然科学 基金 资助项 目( 5 1 2 6 4 0 2 0 ) 资助 作者简介 : 赵泓铭 ( 1 9 9 2 一 ) , 男, 在读硕士研究生 , 主要研 究方 向为浮选理论与工艺 。 通讯作者 : 戴 惠新 , 教授 , E — ma i l : d h x 6 6 8 8 @s i n a . t o m。
收多收的有效方法 , 有 良好 的应用 前景 。 关键词 : 闪速浮选 ; 原理 ; 浮选机 ; 应用
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 0 — 6 5 3 2 . 2 0 1 6 . 0 6 . 0 0 4
中图分类号 : T D 9 5 2 文献标 志码 : A 文章编号 : 1 0 0 0 - 6 5 3 2 ( 2 0 1 6 ) 0 6 — 0 0 1 7 -
矿 产 综 合 利 用
Mu l t i p u r p o s e Ut i l i z a t i o n o f Mi n e r a l Re s o u r c e s
全面介绍浮选法选矿基础知识
[导读]浮选法是选矿作业的主要方法之一,只要是利用矿物表面的物理化学性质差异来选别矿物颗粒的过程,旧称浮游选矿,是应用最广泛的选矿方法。
几乎所有的矿石都可用浮选分选。
如金矿、银矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辉铜矿、辉钼矿、镍黄铁矿等硫化矿物,孔雀石、白铅矿、菱锌矿、异极矿和赤铁矿、锡石、黑钨矿、钛铁矿、绿柱石、锂辉石以及稀土金属矿物、铀矿等氧化矿物的选别。
浮选法是选矿作业的主要方法之一,只要是利用矿物表面的物理化学性质差异来选别矿物颗粒的过程,旧称浮游选矿,是应用最广泛的选矿方法。
几乎所有的矿石都可用浮选分选。
如金矿、银矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辉铜矿、辉钼矿、镍黄铁矿等硫化矿物,孔雀石、白铅矿、菱锌矿、异极矿和赤铁矿、锡石、黑钨矿、钛铁矿、绿柱石、锂辉石以及稀土金属矿物、铀矿等氧化矿物的选别。
石墨、硫黄、金刚石、石英、云母、长石等非金属矿物和硅酸盐矿物及萤石、磷灰石、重晶石等非金属盐类矿物和钾盐、岩盐等可溶性盐类矿物的选别。
浮选的另一重要用途是降低细粒煤中的灰分和从煤中脱除细粒硫铁矿。
全世界每年经浮选处理的矿石和物料有数十亿吨。
大型选矿厂每天处理矿石达十万吨。
浮选的生产指标和设备效率均较高,选别硫化矿石回收率在90%以上,精矿品位可接近纯矿物的理论品位。
用浮选处理多金属共生矿物,如从铜、铅、锌等多金属矿矿石中可分离出铜、铅、锌和硫铁矿等多种精矿,且能得到很高的选别指标。
浮选适于处理细粒及微细粒物料,用其他选矿方法难以回收小于10μm的微细矿粒,也能用浮选法处理。
一些专门处理极细粒的浮选技术,可回收的粒度下限更低,超细浮选和离子浮选技术能回收从胶体颗粒到呈分子、离子状态的各类物质。
浮选还可选别火法冶金的中间产品,挥发物及炉渣中的有用成分,处理湿法冶金浸出渣和置换的沉淀产物,回收化工产品(如纸浆,表面活性物质等)以及废水中的无机物和有机物。
1949年以前中国只有几座浮选厂,1949年以后建成了几百座处理各种矿石的现代浮选厂。
选矿过程模拟与优化_第六章浮选
如果浮选过程物理化学环境和机械 因素一定时,则K值大小主要取决于物 料性质。原料中不同性质的物料都有自 己的K值,可浮性好的物料,浮选速度 快,K值较大;可浮性差的的物料,浮 选速度较慢,K值较小。例如,对于不 同密度级或不同粒级的物料,不同级别 都有自己的K值。
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3.准确地确定K值成为浮选动力学模型研究的 一个关键问题。 下面我们介绍一下K的确定方法。 ① K值的确定方法 在分批浮选中,K值通常可以有二种方法求 得,即图解法和0.618寻优法计算。 a. 图解法 R 图解法就是利用 ln R R Kt 关系作图分析。
(二)、浮选速度常数分布函数 刚才上面已说了,对于混合物料的浮选 来说,因为每个粒级或密度级都有自己的K 值,而且是不同的,如果各级别数量比例发 生了变化,则总体浮选速度随之变化。 ∴若继续用 C=COe-Kt 就不合适. 因此有些学者试图从K值分布函数着手 进行研究,像北京矿冶研究总院的陈子鸣教 授在这方面进行了不少的研究,并取得一定 成果。
第六章 浮选数学模型
第一节 概述
1.浮选数模的研究现状
大家都知道,浮选是细粒煤最主要的 分选方法之一,要提高浮选效果重要手段 就是实现浮选过程自动化,而要实现浮选 过程的自动化,并进行实时控制,就必须 研究浮选数学模型。
然而浮选是一个 复杂的物理化学过程, 影响浮选效果的因素 较多,诸如原煤的矿 物组成、粒度组成、 原煤的可浮性好坏、 浮选药剂制度、浮选 机的工作情况、浮选 过程操作情况等等, 所以要想较好地模拟 浮选过程确实比较困 难。
上式是以欲浮矿物回收率表示的浮选 速度公式,上式中K是浮选速率常数,是浮 选动力学模型中的一个基本,也是重要的 参数;K是欲浮矿物进入精矿中的一个概率 尺度,是衡量某种矿物浮选速度快、慢的 标志。
浮选的基本原理及浮选过程
叙述浮选的基本原理及浮选过程[摘要]浮选法是采矿工业中较为广泛使用的一种选矿手段,是利用矿物表面物理的差异来选分矿石的一种方法。
浮选法的应用很多,目前主要用于选金矿,其效率高和实用性得到了采矿工业的一致认可。
它比较适于选别至10um的粒。
随着采矿技术的发展,浮选法在很多矿床的开采上有了进一步的发展。
伴随着我国的工业突飞猛进的步伐,对采矿的需求日益增大,浮选法采矿已得到了充分的印证。
关键字浮选基本原理过程应用特点一.浮选基本原理浮选的基本原理是利用矿物界面性质的差异来分离、富集、精制的一种分选工艺,矿物的表面特性很复杂,包括表面键的断裂、表面电性、表面离子状态、表面元素的电负性、表面极性、表面自由能、表面剩余能、表面不均匀性、表面积、表面溶解性以及表面结构和化学组成等。
这些表面特性与矿物可浮性具有直接的关系,也为通过利用浮选药剂的作用来改变矿物表面的某些特性达到分离矿物及改善浮选效果提供了机会。
铁矿石中的主要脉石矿物是石英。
浮选是集细粒嵌布(<149)矿石的常用方法。
矿物颗粒自身表面具有疏水性或经浮选药剂作用产生或增强疏水性。
疏水就是亲油和亲气体,可在液,气或水—油的界面发生聚集。
经过一系列工艺处理后的粒虽然密度大却能与气泡和浮选剂亲合而被浮于浮选机的矿液表面,将作为泡沫产品回收。
当入选矿粒小于l0um时需要采用特殊的浮选法。
常用的有用使金或含物絮凝成较大颗粒,脱出脉石细泥后再浮去粗粒脉石,这是絮凝—浮选。
荷是用适于浮选的矿粒作荷载体,使微细粒金粘附于荷载体表面并随上浮而成金精矿。
用油类使细矿粒团聚进行浮选的油团聚浮选和浮选。
利用高温使中金属矿物转化为金属后再浮选的浮选对石不常采用。
关于使用泡沫浮选法回收金泥,我国将用于工业领域。
浮选理论研究和生产实践证明,浮选药剂对调节矿物的可浮性,提高气泡矿化过程的选择性和浮选速度等方面都起着决定性的作用。
加强浮选药剂的研究,研制开发性能良的浮选药剂,是获得好浮选分离效果,提高经济和社会效益的重要前提。
浮选工作原理
浮选工作原理
浮选工作原理是一种用于固体颗粒分离的物理分选方法,广泛应用于矿石处理、废水处理以及废物回收等领域。
其原理基于固体颗粒在液体中的浮力差异,利用气泡的附着和分离来实现物料的分选。
浮选过程一般分为以下几个步骤:
1. 破碎和打磨:将原料进行破碎和打磨,使其颗粒尺寸适合于浮选操作。
2. 混合和调节浮力:将矿石与水和药剂混合,药剂的添加可以改变浮选体系的性质,调节固液界面性质和浮力。
3. 进料和吸附气泡:将矿浆进入浮选槽,并通过喷嘴或者机械搅拌等方法,在槽中产生气泡。
气泡由空气或其他气体通过喷嘴加入,也可以通过以往浮选槽中的浮选回水含有气体的方式实现。
气泡会在槽内上升,接触到固体颗粒表面附着。
4. 固液分离:附着于气泡上的固体颗粒形成浮泡,随着气泡从槽底上升,固体颗粒与气泡一同升到液面。
液面上方的浮泡形成浮渣,而不附着在气泡上的固体颗粒则沉入槽底成为底渣。
5. 清洗:将浮泡中的尾矿废料从槽中排出,并进行清洗和脱水处理,以便进一步处理或废弃。
浮选工作原理的关键在于通过调节浮力和附着气泡来实现固体
颗粒的分选。
具体的分选效果受到多种因素的影响,包括固液界面性质、矿石性质、药剂种类与用量等。
通过合理调整这些参数,可以使不同密度、不同特性的固体颗粒得以分离,实现浮选的目的。
浮选
平衡,形成双电层。
如前述的白钨矿在自然饱和溶液中表面荷负电 (WO42- 较多);如果向溶液中添加Ca2+,则矿物表面会吸 附更多的Ca2+,使矿物表面呈正电性。
先解离后吸附 这种现象多发生在难溶矿物表面。如石
斯 特 恩 1888-1969, 生于德国的美国物理 学家, 曾获1943年诺
贝尔物理学奖。
紧密层(B)外的叫扩散层(D) 。紧密层(B)和扩 散层(D)统称外层,也叫配衡层。 矿粒与水作相对运动
时,跟着矿粒运动的只是紧密层,在紧密层与扩散层之间 产生滑移面(C),也叫滑动界面。
溶液中尚存在负配衡离子,其浓度随与矿物表面距离的增加而增浓, 直至到普通溶液中,阴阳离子两者浓度平衡。
CaF 2
Ca++ Ca++ Ca++ FCa++ Ca++ Ca++
FFFFF-
CO 3 -CO 3 -- Ca++ CO 3 -CaCO 3 Ca++ CO 3 -CO 3 -- Ca++ CO 3 --
Ca++ Ca++ Ca++
定位层
配衡层
定位层
配衡层
图1-18 晶 格 的优 先解 离 (溶 解 )
+ζ
那么 , 在pH<5 的溶液 中分选可用阴离子药剂; 在pH>5的溶液中分选则要 用阳离子药剂。
一些矿物的固着时间(单位:s)
白钨矿 方铅矿 方铅矿 重晶石 方解石 (氧化) (纯净) 煤 0.00040.0008 石英
矿石浮选法的原理
矿石浮选法的原理
矿石浮选法是一种常用的矿物分离和选别方法,常用于金属矿石的提取过程中。
其原理是根据矿物的物理和化学性质的差异,利用气泡在悬浮液中附着并带走目标矿物。
矿石浮选法主要包括以下几个过程:破碎、磨矿、调整浮选工艺、浮选选别和浓缩。
首先,矿石经过破碎和磨矿过程,将矿石细化为适当的颗粒大小,以便后续浮选过程的进行。
然后,根据矿物的性质和矿石的成分,调整浮选工艺。
这一步包括添加浮选剂和调整溶液性质等。
浮选剂是一种能与目标矿物产生化学反应或吸附在目标矿物表面的物质,常见的有捕收剂、起泡剂、调整pH值的药剂等。
接着,将调整过后的浮选悬浮液与磨矿得到的细粒矿浆充分混合,形成浮选浆料。
在浮选浆料中注入空气(或其他气体)并通过机械搅拌装置产生气泡。
气泡附着在目标矿物表面,使其有效地升到液面上,形成矿物泡沫。
而对于其他的矿物,则由于与浮选剂没有相应的反应或吸附作用,无法与气泡结合,所以会下沉到液面以下。
最后,通过调整浮选浆料的搅拌速度和浮选剂的投加量,使目标矿物尽可能地附着在气泡上浮出悬浮液,并形成矿物泡沫的浓缩物。
浮选后的矿石泡沫可以通过多种方式进行后续处理,例如进一步的筛分、浓缩、干燥和尾矿处理等,最终得到所需的矿物产品。
总的来说,矿石浮选法利用矿物之间的差异化学性质,在浮选剂和气泡的作用下实现矿物的选别和分离,是一种重要的矿物处理技术。
原生矿浮选回收率指标优化研究创新点
原生矿浮选回收率指标优化研究创新点随着资源的日益紧缺和环境污染问题的日益严重,矿山行业对提高原生矿浮选回收率的研究和创新变得尤为重要。
原生矿浮选回收率是衡量矿山浮选效果的重要指标之一,研究和改善原生矿浮选回收率具有重要的理论和实际意义。
为了进一步推动原生矿浮选回收率的提高,以下列举了几个创新点:1.岩矿物特性的全面分析和评估。
提高原生矿浮选回收率的首要任务是清楚地了解矿石的岩矿物特性。
采用现代分析仪器和技术,对原生矿石中的岩矿物进行全面分析和评估,包括颗粒形态、结晶度、颜色、密度等物理性质,以及晶体结构、元素组成等化学性质。
通过深入了解岩矿物的特性,可以更准确地选择浮选药剂,优化浮选工艺,从而提高回收率。
2.新型浮选药剂的研发。
目前,常用的浮选药剂主要是氧化剂、捕收剂和调整剂等。
然而,传统的浮选药剂存在回收率低、环境污染等问题。
因此,开发新型的环保浮选药剂成为提高原生矿浮选回收率的重要途径。
可通过组分调节和分子设计等方法,研发出更具选择性和高效率的浮选药剂,提高浮选回收率的同时降低环境污染。
3.确定最佳浮选工艺条件。
原生矿浮选回收率受到很多因素的影响,如药剂用量、搅拌强度、浮选时间等。
通过设计合理的实验方案,确定最佳浮选工艺条件。
使用统计学方法和数据挖掘技术对实验数据进行建模和分析,找出关键参数和因素,并建立优化模型。
基于优化模型,确定最佳的浮选工艺条件,以提高回收率。
4.应用自动化技术提高浮选回收率。
传统的矿山浮选过程需要人工操作,效率低下且易受人为因素的影响。
引入自动化技术,如传感器、控制系统等,实现原生矿浮选过程的自动化控制与优化。
利用先进的控制算法和数据处理技术,实时监测浮选过程中的关键参数,并对操作进行自动调整和优化,实现最佳浮选效果和最大化的回收率。
5.与其他技术的联合应用。
除了优化原生矿浮选工艺,还可以与其他技术相结合来提高回收率。
例如,可以采用物理选矿、化学选矿和生物选矿等辅助技术。
《煤矿总工技术手册》第3章补充部分
3.3浮游选煤浮游选煤是依据煤和矸石表面的润湿性的差异而进行分选的一种选煤方法。
主要用于处理-0.5mm级的煤炭,简称浮选。
随着采煤机械化程度的提高,高灰分细粒煤含量的增加,以及用户对煤炭质量的要求越来越严,浮选方法在选煤中的应用越来越广。
现在不仅炼焦煤选煤厂设浮选,一些动力煤选煤厂或无烟煤选煤厂亦开始采用浮选工艺。
浮选是选煤工艺流程的重要组成部分,它的任务是:(1)回收大量的细粒煤,合理利用煤炭资源;(2)净化选煤用的循环水,提高其它工艺环节的效果,是达到洗水厂内闭路循环,防止环境污染的主要工艺环节。
3.3.1浮选原理1 矿物表面的润湿性浮选过程中,矿物表面润湿性是指矿物表面与水相互作用的强弱程度。
例如石英、云母等很易被水润湿,而石墨、辉钼矿等不易被水润湿。
易被水润湿的矿物叫做亲水性矿物,不易被水润湿的矿物叫做疏水性矿物。
图3-3-1为不同矿物表面的润湿现象。
这些矿物表面的亲水性从左至右逐渐减弱,而疏水性则逐渐增强,水滴越来越难于铺开而成为球形。
图中矿物下方是水中气泡在矿物表面的附着形式,气泡的形状恰好和水滴的形状相反,从右至左,随矿物表面亲水性增强,气泡变为球形。
图3-3-1不同矿物表面的润湿现象矿物表面的亲水性,取决于其表面分子与水分子相互作用的强弱程度,即所谓水化作用的强弱。
由于水分子是极性分子,矿物表面的不饱和键也具有不同程度的极性,因此极性的水分子会在极性的亲水矿物表面上定向密集排列,并形成水化层。
见图3-3-2。
疏水矿物表面与水分子的作用力弱,只能生成薄的水化层(图3-3-2a),亲水矿物表面与水分子的作用力强,形成的水化层厚(3-3-2b)。
图3-3-2 水化膜示意图(a)疏水性矿物表面的水化膜;(b)亲水性矿物表面的水化膜水化层具有扩散结构,水化层内水分子的定向排列程度随着与矿物表面的距离增大而逐渐减弱。
最靠近矿物表面的第一层水分子,受表面键能吸引最强,排列最为整齐紧密。
随着键能影响的减弱,离表面较远的各层水分子的排列秩序逐渐混乱,并呈现象普通水分子那样的无序状态。
一种水溶液中铯,铷的沉淀浮选分离体系及其应用
一种水溶液中铯,铷的沉淀浮选分离体系及其应用铯、铷是两种元素,其具有相似的化学质量和相近的原子半径,因此,将它们分离是一件困难的事情。
作为一种稳定的、易操作的沉淀浮选分离体系,可以将二者以最少成本和最低浓度分离出来,在理论和实践上都具有重要意义。
为了实现对铯、铷的有效分离,应选择最适宜的浮选技术。
目前,采用沉淀浮选技术分离铯、铷的可行性和效果,在国内外的实验室中已经得到了认可和被证实。
沉淀浮选的技术原理是,添加沉淀剂,使金属离子形成沉淀,所形成的沉淀物有分散性,沉淀有若干层,每层独立悬浮,其表面上形成一层沉淀膜,将铯、铷完全分离出来。
首先,进行铯、铷溶液分离的前提是控制各种参数,如温度、PH 值、添加剂种类、添加剂用量等。
在选择合适的沉淀剂和控制参数的基础上,添加铯、铷溶液,用搅拌器搅拌均匀并使放空,使沉淀剂沉淀。
当沉淀趋于平衡后,再把它们分离出来,沉淀物就可以使用了。
在一种水溶液中,铯、铷的沉淀浮选分离体系的应用。
铯、铷多用于农业化肥、无机盐、电子材料和其他工业应用中。
由于铯、铷的表面积比相同物质的金属离子更大,它们可以在低温条件下被有效分离出来,从而提高了它们的使用效果。
此外,铯、铷的沉淀浮选分离体系也可以用于水处理,可以治理水中的重金属离子,消除对人体健康的危害。
由于水处理的目的是将污染物以最快的速度和最佳的比例混合,这一体系特别适用于处理铯、铷的混合戒污液,可以有效地将其分离出来,从而达到净化水体的效果,满足安全饮用水的要求。
综上所述,铯、铷的沉淀浮选分离体系是一种有效的、易操作的水溶液中铯、铷分离技术,具有显著的优越性,可以有效地把铯、铷分离出来,快速、低成本、低浓度,从而在农业、工业和水处理方面提高分离效率。
它的研究和应用,不仅可以更好地满足农业、工业和水处理工程的需求,而且还可以减少环境污染,保护人类的健康。
总之,铯、铷的沉淀浮选分离体系是一种非常有效的分离方法,它不仅可以有效分离出铯、铷,还可以在实际清洁生产中节约原料,减少成本,保护环境,并有利于社会经济的发展。
浮选机内多相流动特性及浮选动力学性能的数值研究
浮选机内多相流动特性及浮选动力学性能的数值研究浮选机内多相流动特性及浮选动力学性能的数值研究近年来,浮选技术作为一种重要的矿石分选和固体废弃物处理工艺,被广泛应用于矿山和冶金等领域。
浮选机是浮选过程中的核心设备,其中多相流动特性和浮选动力学性能是其研究的关键。
多相流动特性是浮选过程中各相沿浮选机内各部位分布和流动情况的研究。
浮选机内的多相流动包括气泡、固体颗粒和水等相的流动行为。
其中,气泡与固体颗粒的相互作用是浮选过程中最为重要的因素之一。
通过数值模拟方法,可以研究气泡与固体颗粒之间的相互作用,分析气泡在浮选机中的运动规律和分布情况,有助于优化浮选过程,提高矿石分选的效率和品位。
浮选动力学性能是指浮选过程中各相之间的传质、传热等动力学过程。
浮选动力学性能的研究可以揭示浮选过程中各相之间的相互作用规律,进而优化浮选机的结构和操作参数。
数值模拟方法可以用于模拟气泡、固体颗粒和水之间的传质过程,研究浮选机内的传质特性,探究不同操作参数对矿石浮选的影响。
此外,数值模拟还可以模拟浮选过程中的传热过程,研究各相之间的热交换行为,为浮选机的热力学设计提供理论依据。
为了研究浮选机内多相流动特性和浮选动力学性能,数值模拟方法是一种有效的工具。
数值模拟可以通过建立浮选机的几何模型和流场模型,采用多相流动方程求解方法,对浮选机内多相流动特性进行仿真计算。
通过数值模拟,可以获得气泡、固体颗粒和水等相的运动规律和分布情况,得到浮选机内各相浓度和速度的空间分布,揭示浮选过程中各相之间的相互作用规律。
数值研究结果对于优化浮选机的设计和操作具有重要的指导意义。
通过数值模拟,可以对浮选机内的多相流动特性进行可视化分析,了解各部位的流动情况和气泡、固体颗粒等相的分布情况。
同时,通过模拟不同操作参数下的浮选过程,可以比较分析不同条件下的浮选效果和性能。
这些研究结果可以为浮选机的结构改进、操作优化和矿石分选工艺的改进提供理论依据和技术支持。
实习报告浮选
实习报告:浮选一、实习背景作为一名材料科学与工程专业的学生,我深知实践操作对于理论知识的重要性。
此次浮选实习,使我得以亲身体验浮选工艺,加深了对浮选原理的理解,为今后的学术研究和工程应用打下了基础。
二、实习内容1. 浮选原理学习在实习之前,我们首先学习了浮选的基本原理。
浮选是一种基于矿物表面物理化学性质差异的选矿方法,通过添加浮选剂,使目的矿物表面疏水性增强,从而实现与脉石矿物的分离。
浮选过程中,涉及到的主要因素有浮选剂的选择、药剂制度、浮选机类型、气泡分散性等。
2. 浮选设备参观实习期间,我们参观了浮选厂的浮选设备,了解了浮选机的结构、工作原理及操作流程。
浮选机主要有机械搅拌式浮选机、无机械搅拌式浮选机和喷射式浮选机等类型。
其中,机械搅拌式浮选机通过叶轮搅拌,使矿浆和气泡充分混合;无机械搅拌式浮选机则依靠气体循环实现矿浆与气泡的混合。
3. 浮选实验操作在指导老师的带领下,我们进行了浮选实验操作。
实验过程中,我们学会了如何调整浮选机转速、给矿量、药剂用量等参数,以及如何观察浮选现象、判断浮选效果。
此外,我们还学会了如何从浮选尾矿中回收有用矿物,降低资源浪费。
4. 浮选工艺优化在实验过程中,我们发现浮选工艺参数对浮选效果具有重要影响。
因此,我们针对不同的矿石性质,进行了工艺参数优化。
通过调整浮选剂种类、用量、pH值等条件,提高了目的矿物的回收率和品位。
5. 实习成果总结通过对浮选实习的学习,我们掌握了浮选工艺的基本操作,了解了浮选设备的运行原理,为今后的学术研究和工程应用奠定了基础。
同时,我们也认识到浮选工艺在实际应用中存在的问题,如药剂污染、能耗较高等,为今后浮选工艺的研究提供了方向。
三、实习感悟通过此次浮选实习,我深刻体会到了实践是检验真理的唯一标准。
理论知识虽然重要,但只有将其应用于实际操作,才能真正发挥其价值。
同时,实习过程中的团队协作、问题分析和解决问题的能力也得到了锻炼。
在今后的工作中,我将不断丰富实践经验,提高自己的综合素质,为我国材料科学事业贡献自己的力量。
浮选车间实习报告
一、实习概述2023年暑期,我有幸来到我国某大型矿业公司进行为期一个月的浮选车间实习。
此次实习旨在将课堂所学理论知识与实际生产相结合,提高自己的实践操作能力和对浮选工艺的理解。
在实习过程中,我认真学习了浮选工艺的基本原理、设备操作、生产流程以及安全生产知识,现将实习情况总结如下。
二、浮选工艺简介浮选是一种常用的矿物分离方法,通过向矿物混合物中加入捕收剂和起泡剂,使矿物表面形成稳定的泡沫,从而实现矿物与杂质的分离。
浮选工艺在金属矿山、煤炭、化工等领域有着广泛的应用。
三、实习内容1. 浮选工艺理论学习在实习初期,我认真学习了浮选工艺的基本原理、设备结构、操作流程以及影响浮选效果的因素。
通过学习,我对浮选工艺有了初步的认识。
2. 浮选设备操作在实习过程中,我先后参与了浮选槽、浮选柱、浮选机等设备的操作。
在师傅的指导下,我学会了如何正确启动、停止设备,以及如何调整设备参数以获得最佳的浮选效果。
3. 生产流程参观为了深入了解浮选工艺在生产中的应用,我参观了整个生产流程。
从原矿的破碎、磨矿、浮选到精矿的脱水、干燥,我对浮选工艺在生产中的应用有了更加直观的认识。
4. 安全生产知识学习在实习过程中,我深刻认识到安全生产的重要性。
通过学习安全生产知识,我掌握了浮选车间常见的危险源、事故预防和处理方法。
四、实习体会1. 理论与实践相结合通过此次实习,我深刻体会到理论与实践相结合的重要性。
在课堂上学到的理论知识,只有在实际生产中才能得到验证和巩固。
2. 团队合作精神在实习过程中,我学会了与同事合作,共同完成工作任务。
这使我认识到,团队合作精神在企业发展中具有重要作用。
3. 安全生产意识通过此次实习,我更加重视安全生产,认识到安全生产是企业发展的基石。
五、实习建议1. 加强浮选工艺理论教学,提高学生的理论基础。
2. 增加实践环节,让学生在实际生产中掌握操作技能。
3. 加强安全生产教育,提高学生的安全意识。
4. 鼓励学生参加企业实习,将所学知识应用于实际生产。
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颗粒—晶体化学理论
{001}
{010}
{110}
b (a) 高岭石矿粒在碱性条件下电性示意图 (b) 季铵盐作用下,高岭石矿粒的吸附示意图
a
当高岭石颗粒在碱性溶液中,解离面都带负电。各解离面间由 于静电斥力作用而使颗粒充分分散
颗粒—晶体化学理论
{001}
{010}
{110}
高岭石矿粒在酸性条件下团聚和吸附季铵盐的示意图
G
R
黄铁矿(100) 面能带结构
黄药的前线轨道
黄铁矿表面与黄药之 间的电子转移
(2)将分子轨道理论和能带理论应用于硫化矿浮 选机理研究,发现硫化矿物表面电子结构中价带 和导带能级大小影响最终表面产物形式,药剂的 前线轨道是决定药剂选择性的关键因素之一。
颗粒—凝聚与分散理论
浮选柱浮选 对微细粒矿物分选 性高,处理量大
自上世纪80年代,浮选柱技术取 得重大突破,如喷射式浮选柱, 射流型浮选柱,james浮选柱等, 其中旋流-静态浮选柱拥有我国自 主知识产权,并在我国广泛使用。
旋流-静态微泡浮选柱集柱浮选 和旋流分选于一体,采用柱浮 选、旋流分选、管流矿化结合 的多重分选结构,在保持浮选 柱分选选择性优势的同时,进 一步提高浮选柱的适应性与分 选效率,是一种性能完备的细 粒、微细粒高效分选设备。
微细粒矿物质量小,导致在矿浆中动能小,与气泡碰撞几率小,难 以克服颗粒与气泡的能垒而不能粘附在气泡表面,可见,气泡尺寸对 微细粒矿物的浮选影响很大,研究表明,对于小于50μm细粒级石英, 当气泡尺寸从655μm減小到75μm,浮选速率提高100倍。微泡可以 改善微细颗粒和气泡的碰撞概率。所以,效果好的细粒浮选设备必须 能产生微泡。
选择性差,回收率下降,富集比降低
颗粒—凝聚与分散理论
针对微细粒的特殊选矿方法
控制分散浮选
载体浮选
选择性絮凝 选择性磨矿 电解浮选
增大气泡的表观粒径
控制气泡的尺寸
浮选柱浮选
颗粒—凝聚与分散理论
载体浮选
应用举例:以同类矿物粗粒作为载体,背负细粒的自载体技术,解决了四川攀枝花0-20 μm细粒钛铁矿回收问题
高岭石 (001) 面原子 排布及与阳离子捕收 剂相互作用模拟
1 0 0 8 0 6 0 4 0 2 0 0 0 2 4 6 p H 8
D D D D N N D D 1 1 A A 2 2 -
高岭石 (001) 面与 阳离子捕收剂相互 作 用 能 量 曲 线 理论指导合成 的多胺捕收剂 对高岭石的浮 选效果 传统捕收剂十 二胺对高岭石 的浮选效果
微细颗粒的分散
聚合物选择性吸附在絮凝组分上
用沉淀或浮选法分离絮团
低剪切速度下调浆使絮团长大
选择性絮凝示意图
颗粒—凝聚与分散理论
选择性絮凝 利用选择性絮凝技术处理微细粒矿物,改变矿物粒度特性,然后浮选 分离,是有效处理细粒矿物方法之一。下图为铝土矿脱硅选择性絮凝 试验流程图和设备图。
颗粒—凝聚与分散理论
细 粒 浮 选 设 备
• 充填介质浮选柱 • 离心力场浮选设备
• 微泡析出式浮选设备
• 磁力浮选设备
气泡—气泡与颗粒的相互作用
细粒浮选设备示意图
充填介质浮选柱
充气式水力旋流器
James浮选柱
气泡—气泡与颗粒的相互作用
由于气泡大小、数量、分布等对浮选效果影响很大,所以气泡产生技 术在浮选中意义重大。 典 型 的 气 泡 产 生 装 置
回 收 率 ( % )
-18500 -19000
-19500
Kaolinite (0 0 1) Kaolinite (0 0 -1)
-22600 -22800 -23000 -23200
0.5 1.0 1.5 2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
模 拟 计 算
Total Energy KJ/mol
Distance /0.1nm
在酸性条件下,高岭石端面带正电,底面带负电。 底面通过静电引力分别与端面 产生团聚。底面吸附阳离子捕收剂而疏水,整个高岭石颗粒表现为疏水而上浮
气泡—气泡与颗粒的相互作用
通 常 用 动 力 学 和 热 力 学 方 法 研 究 气 泡 与 颗 粒 的 作 用
区域1 主流区
区域2 剪切区
区域3 粘附区
气泡表面作用区分类
氧化铝/二氧化硅 pH6 KCl:10-3 mol.l-1
DLVO EDLVO Ex perimental v alues
10
20 距离 / nm
30
40
0
10
20 距离/nm
30
40
矿物颗粒间水化或疏水相互作用的能量曲线
亲水矿粒间水化排斥作用及疏水矿粒间疏水吸引主要归因于颗粒表
面间的界面极性相互作用。界面极性相互作用能确定的数学模型, 用该模型预测的颗粒间相互作用力与颗粒分散和絮凝行为,与实验
0-20 μm与38-74 μm粒级矿物按1:1混 合调浆后矿浆粒度变化曲线
钛铁矿浮选实验结果
加入载体后,细粒级矿物粘附于粗粒级,增加了矿物表观粒度,优化了选矿环境。 由常规浮选和载体浮选实验数据可知,载体浮选效果显著。
颗粒—凝聚与分散理论
选择性絮凝
利用聚合物(絮凝剂)絮凝细粒物质以及使这些团聚体与其分散相组分分离
气泡—气泡与颗粒的相互作用
气泡产生技术的发展
典 型 的 气 泡 产 生 装 置 示 意 图
微孔板发泡
自吸式微泡发生器
TS型溶气释放器
气泡—气泡与颗粒的相互作用
气 泡 制 造 技 术 的 分 类 比 较
药剂—药剂分子设计
把QSAR理念引入浮选药剂设计
• QSAR是指定量的构效关系,是使用数学模型来描述分子结构和浮选药剂活性 之间的关系。其基本假设是化合物的分子结构包含了决定其物理,化学的性质 信息,而这些理化性质则进一步决定了该化合物的浮选活性
-40
弱碱性条件 下不同晶面 间排斥相互 作用能
1000
0
VT/10 J
VT/10 J
-18
-18
-1
-2
basal-basal edge-basal edge-edge
-3
-50 0.01
0.1
1
10
100
-4 0.1 1 10 100 1000
H/nm
H/nm
高岭石端面 和底面的疏 水絮团
弱碱性条 件下矿物 的分散
微细矿物颗粒间界面相互作用及其凝聚、分散与浮选行为的界面力控制原理
0 -0.2
1
DLVO
0.8
EDLVO Ex perimental v alues
F/R (mN/m)
-0.4
F/R (mN/m)
0.6 0.4 0.2 0
氧化铝/二氧化硅 pH10.2 KCl:10 -3 mol.l-1
-0.6 -0.8 -1 -1.2 0
值一致。
颗粒—凝聚与分散理论
微细矿物颗粒间界面相互作用及其凝聚、分散与浮选行为的界面力控制原理 表面断裂键类型及矿物不同晶面间相互作用,影响颗粒分散和絮凝
2
10
Kaolinite pH=2.5
1
Kaolinite pH=10
酸性条件下 不同晶面间 吸引相互作 用能
0
-10
-20
-30
basal-basal edge-basal edge-edge
颗粒间相互作用示意图
水化膜双电层
浮选剂
高分子絮凝
微细粒的聚集状态
油滴兼并
气泡拱抬
颗粒—凝聚与分散理论
DLOV理论:解释颗粒之间相互作用
VT=VER+VWA
Particle separation
energy
energy
Particle separation
同相凝聚位能曲线
异相凝聚位能曲线
颗粒—凝聚与分散理论
选择性絮凝
选
择
性
絮
凝
机
理
分
析
一水硬铝石和高岭石晶体结构差异 高岭石和一水硬铝石晶体结构性质的差异,不同的断裂面导致了不 同的表面性质。 表面的Si-O键性质不同。 两种矿物表面键性质差异可作为选择性絮凝剂设计和选择的依据。
一水硬铝石和高岭石表面电性差异
高岭石和一水硬铝石晶体结构性质的差异,不同的断裂面导致了不 同的表面性质。 表面的Si-O键性质不同。 两种矿物表面键性质差异可作为选择性絮凝剂设计和选择的依据。
气泡与颗粒碰撞示意图
气泡—气泡与颗粒的相互作用
随着测试手段和计算机模拟技术的先进化,气泡与颗粒的相互作用有了前所未有 的便利条件,近年来取得很多极具价值的成果。
电解浮选管示意图
C C D 高 速 摄 影 仪 实 验 装 置
电
解
浮
选
管
气泡—气泡与颗粒的相互作用
100 90 80 70
0~36m 38~45m 45~74m
药剂—药剂分子设计
浮 选 药 剂 开 发 的 新 途 径
作为一种成熟的药剂开发方法,QSAR已成 功应用于医药、化工、环保等诸多领域
铝土矿反浮选具有 浮少抑多的优点, 仍存在浮选速度慢、 选择性差、泡沫产 品难以处理等问题
反浮选药剂的寻 找和成功开发成 为了技术突破关 键。
传统的选矿药剂开 发模式具有成功率 低、研制周期长、 成本高等缺点
累计回收率/%
60 50 40 30 20 10 0
-4
5×10
-6
2×10
-5
1×10
-1
1227 浓度/(mol/L )
阴极孔径为38µ m,高岭石浮选累计回收 率随药剂浓度变化规律