浮选溶液化学
氯化钙和碳酸钠对方解石浮选的影响及其机理研究
2.3 氯化钙和碳酸钠共存时对方解石浮选行为的 影响
氯化钙和碳酸钠对方解石浮选的影响相反, 两种药剂依次添加后方解石的浮选行为见图 5。
回收率 /%
回收率 /%
回收率 /%
Na2CO3 用量 /(10-3mol·L-1)
图 3 碳酸钠用量对方解石浮选回收率的影响(pH=11.0) Fig. 3 Effect of sodium carbonate on the flotation behaviour of
在已有研究的基础上,本实验选择 CMC 为抑制剂, 以油酸钠为捕收剂,研究氯化钙和碳酸钠对方解 石浮选行为的影响,并通过浮选溶液化学计算和 动电位测定等手段揭示氯化钙和碳酸钠对方解石
浮选的影响机制。
1实 验
1.1 实验材料和药剂 本文实验所用方解石纯矿物取自湖南,为结
晶良好的块状矿物,手捡出块状固体。取回的块 矿样品经人工破碎后,手选出纯度较高,结晶形 态较好的样品,经过再破碎、瓷球球磨后使用标 准筛干筛至 -106 μm,经去离子水冲洗并烘干后, 置于磨口瓶中备用。方解石样品的 X 射线粉晶衍 射分析与化学成分分析结果表明所有样品均为高 纯度样品,符合单矿物实验的要求。
由图 5 可知,氯化钙和碳酸钠共存时,方解 石的回收率介于两种药剂单独添加时的回收率之 间,图中水平虚线与“CMC+ 碳酸钠”线的交点 对应的氯化钙的用量与碳酸钠相当,说明氯化钙 和碳酸钠对 CMC 抑制方解石的影响可相互抵消, 氯化钙与碳酸钠对方解石浮选影响的相对强弱与 浓度有关,当氯化钙用量小于碳酸钠时,CMC 对 方解石的抑制作用减弱;反之,CMC 对方解石的 抑制作用增强。 2.4 矿物表面电性分析
关键词:方解石;氯化钙;碳酸钠;浮选;溶液化学 doi:10.3969/j.issn.1000-6532.2021.03.010
浮选溶液化学
1、浮选溶液化学研究的主要内容?举例说明其意义。
浮选溶液化学研究的主要内容包括三大方面:①浮选剂在溶液中的平衡与浮选意义。
这方面主要研究浮选剂在溶液中的酸碱平衡、解离平衡、缔合平衡、在各界面的吸附平衡、无机离子的水解水化平衡及大分子浮选剂在溶液中的平衡。
②矿物溶解与表面电荷平衡。
这一部分主要讨论矿物溶解组分对矿物表面电性及浮选的影响。
通过平衡计算确定矿物表面零电点及表面电荷分布,讨论它们的浮选意义。
③浮选剂与矿物相互作用的平衡通过浮选剂与矿物离子相互作用的各种平衡计算,确定相互作用的最佳条件,介绍各种图解及计算方法及其在浮选研究中的应用。
2、简述一元弱酸阴离子型浮选剂解离平衡及其浮选意义?MaA+ NaOH* +A- K a= JPH - = log--S^IM A」意义在于能确定浮选剂对矿物产生有效静电作用的条件。
当PHvPZC时矿物表面呈正电荷,当Pk a vPH时浮选剂在溶液中主要以负离子的形式存在。
①如果捕收剂以静电力同矿物表面作用,一元弱酸型浮选剂对矿物以静电力有效作用的PH范围为Pk a vPHvPZC ②如果药剂在矿物表面以分子吸附为主,则控制溶液条件应为PH<Pk a [HA]V[A -]。
3、何谓两性捕收剂的零电点?以静电吸附为主时应如何控制矿浆PH ?⑴性捕收剂在溶液中处于阴阳平衡状态的PH称为零电点PH,用PH o表示。
⑵当矿物与两性捕收剂以静电吸附为主时,应调整矿浆PH为:PH o<PH<PZC.其中PH o为零电点时的PH o4、以黄药为例说明Ig-PH对数图的浮选意义。
(1)黄药在矿将中的lgC-PH图中,可以看出当PHvPka时,闪锌矿的浮选是黄药以HX的形式附着于矿物表面而实现浮选的;当PH>Pka时,黄药以X—的形式存在,并与矿浆中的OH —发生竞争吸附,造成方铅矿可浮性降低。
(2)由图看出黄药的浓度是否达到其有效的作用范围。
如:其对硫化矿作用需要的浓度为105 mol/l以上才可以。
钛铁矿浮选体系的溶液化学计算
钛铁矿浮选体系的溶液化学计算------钒钛物理化学之系列学术讲座原创邹建新教授等计算浮选药剂在溶液中的溶解、解离与缔合平衡,矿物溶解、解离与表面电荷平衡及浮选药剂与矿物相互作用的平衡关系等,可以确定浮选药剂对矿物起浮选活性的有效组分,药剂与矿物相互作用的条件,矿物上浮或抑制的条件,可为合理选择药剂及药剂用量提供理论依据。
席振伟等对此进行了详细计算。
(1)钛铁矿的浮选溶液化学计算钛铁矿为三方晶系,晶体结构与刚玉相似,不同之点在于刚玉结构中三价阳离子Al3+的位置被Fe2+和Ti4+替换并相间排列而成。
因此对于钛铁矿的溶液化学计算可以通过分别计算FeO与TiO2的溶液化学计算表示。
钛铁矿表面覆盖有氢氧化类的化合物,氢氧化钛是两性的,其解离受pH影响,具体表示如下:酸性介质中:碱性介质中:FeO的水溶液中存在下列平衡:K S=10-15.1K1=104·5K2=107·4K3=1010.0由上述平衡关系,可得各组分浓度与pH的关系:(2.1)(2.2)(2.3)(2.4)TiO2的水溶液中存在下列平衡:K S=10-58.3K1=1014.15K2=1027·88K3=1041.27K4=1054.33由上述平衡关系,可得各组分浓度与pH的关系:(2.5)(2.6)(2.7)(2.8)(2.9)由上式可绘制出钛铁矿的浓度对数图,见图2-10。
图2-10 钛铁矿溶液浓度对数图由溶液化学理论可知,钛铁矿颗粒表面上的Ti、Fe质点在水溶液中溶解并进行水化反应后,生成各种络合离子和中性络合物。
在低pH值下,钛铁矿表面因吸附Ti4+、Ti(OH)3+、Ti(OH)22+、Ti(OH)3+、TiO2+、Fe3+等离子,表面显正电;在等电点附近,钛铁矿表面因吸附Ti(OH)4、Fe(OH)+、Fe(OH)3- 等离子,表面不显电;在高pH值下,钛铁矿表面因吸附TiO32-、Fe(OH)3-等离子,表面显负电。
浮选药剂化学原理与应用-第二章 硫化矿捕收剂
情况,可配成 1%~10%使用,用量一般为50~150g/t。黄药具有下列一些性质:
氧气对黄药分解的影响
鼓进氧气时 间(小 时)
乙黄药
异丙基黄药 正丁基黄药 异戊基黄药
氧化(%) 分解(%) 氧化(%) 分解(%) 氧化(%) 分解(%) 氧化(%) 分解(%)
0
无
无
无
无
无
无
无
无
1
0.7 1.0 1.3 1.0 0.4 1.0 0.0 1.1
2
1.6 2.0 4.1 1.0 0.4 2.0 0.0 1.7
3
2.0 2.0 5.9 1.0 0.4 3.0 0.0 2.5
4
2.0 3.0 7.9 1.0 0.4 3.8 0.0 3.6
5
2.0 3.0 8.4 2.0 0.4 4.4 0.0 4.0
6
2.0 3.0 8.8 3.0 0.4 4.7 0.0 4.0
黄药在强酸性介质中的情况 黄药在强酸性介质中,除分 解生成醇和二硫化碳,溶液中还有与质子结合的黄原酸存在。 黄药在强酸性介质中的平衡可用下列式子表示:
在不同的氢离子活度时,用分光光度法测定ROCSS-、 ROCSSH、ROCSSH2+三者在溶液中的比例,结果列于表2 -1中。 但在强酸性介质中,生成的醇和二硫化碳是可逆的。黄药的分解 占可逆反应的主导方面,故在短时间内,绝大部分黄药被分解。
高铁离子对黄药分解影响十分显著,主要发生了如下反应:
高铁黄药不稳定,在有O2和CO2存在条件下,容易变成双黄 药:
三、黄药类捕收剂的捕收机理
辛基羟肟酸捕收一水硬铝石的浮选溶液化学研究
辛基羟肟酸捕收一水硬铝石的浮选溶液化学研究刘三军;姚文明;岳琦;贺国帅;李文华;曹杨;邹松【摘要】用浮选溶液化学的观点论述了辛基羟肟酸与一水硬铝石溶解组分的logC-pH图,从理论上分析辛基羟肟酸在一水硬铝石表面的吸附方式,并由红外光谱进行验证.浮选溶液化学和红外光谱分析结果表明,一水硬铝石与辛基羟肟酸的最佳作用区间为5.5 <pH<8.5,此时一水硬铝石定位离子为Al-OH和A1-O-,辛基羟肟酸阴离子[B-]离子通过化学作用吸附在一水硬铝石表面,且在pH =8.4左右达到最大值.【期刊名称】《矿产保护与利用》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】4页(P18-21)【关键词】一水硬铝石;辛基羟肟酸;浮选溶液化学;红外光谱【作者】刘三军;姚文明;岳琦;贺国帅;李文华;曹杨;邹松【作者单位】中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083;中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083;中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083;中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083;中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083;中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083;化工部长沙设计研究院,湖南长沙410117【正文语种】中文【中图分类】TD923+.13;TD952.5矿物或药剂在矿浆中会发生溶解或水解,溶解反应或水解反应所产生的组分又会进一步的发生各种化学反应,形成各种不同的化学组分,从而在矿物的表面产生一些比较复杂的相互作用。
矿物表面溶解,使得矿物表面荷电,而药剂溶解产生水合分子、离子及缔合物,荷电的矿物表面和极性药剂在溶液中的吸附。
本研究将对辛基羟肟酸与一水硬铝石矿物[1-6]相互作用的溶液化学进行计算讨论,根据矿物或药剂在矿浆中的溶液化学平衡计算各个组分的浓度,绘制出溶解组分的浓度—对数图(LSD);了解不同pH条件下各组分的分布,对一水硬铝石矿物的浮选机理进行解释。
磷灰石常温浮选溶液化学的研究
磷灰石常温浮选溶液化学的研究李冬莲卢寿慈¹谢恒星(武汉化工学院材料系,武汉,430073)¹(北京科技大学,北京,100083)摘要采用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为油酸浮选的增效剂,进行了磷灰石-石英人工混合矿分离实验。
当SDBS为油酸用量的10%时,在低温(10e)条件下,可使浮磷回收率提高40%左右,达到单独使用油酸加温浮磷相同的效果。
溶液化学研究表明:作为增效剂的SDBS,可促进油酸分散和溶解,同时抑制磷灰石溶解,降低钙离子浓度,从而促进油酸根离子在矿粒表面吸附。
关键词磷灰石增效剂常温浮选*磷矿浮选常用脂肪酸(皂)类捕收剂,但该类捕收剂溶点高、溶解度小,在矿浆中分散性差,因此往往要对矿浆进行加温,这样必然导致能耗增加,同时降低捕收剂的选择性。
所以,如何实现磷矿常温浮选一直是选矿界感兴趣的研究课题。
实现磷矿常温浮选途径很多,而添加增效剂是一种最有前途的方法。
目前用于非硫化矿的脂肪酸增效剂种类很多,如醚酸类、磺酸类、全氟代羧酸、硫酸盐以及二元酸单酯、聚氧乙烯类等[1,2]。
本研究选择增效显著的阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为油酸增效剂,进行了磷灰石-石英体系人工混合矿浮选分离试验,并对磷灰石-油酸-SDBS体系进行溶液化学研究,以探讨磷灰石表面的吸附行为。
1试样和药剂(1)试样:磷灰石(低碳氟磷灰石),纯度为92%;石英,纯度为9919%。
人工混合矿(w(磷灰石)B w(石英)=3B2),w(P2O5)为23118%。
(2)药剂:油酸,分析纯;十二烷基苯磺酸钠(SDBS),化学纯。
(3)设备:采用XFG型挂槽浮选机。
2浮选试验图1示出了磷灰石回收率与pH值的关系。
图2为磷灰石回收率与油酸浓度的关系。
图3为添加SDBS前后磷灰石回收率与温度的关系。
试验结果充分显示了用油酸浮选磷灰石时添加增效剂SDBS的/增效0作用。
在矿浆温度为10e、SDBS用量为油酸用量10%的条件下,磷灰石的回收率可以提高40%左右,达到单用油酸加温浮选(40e)图1磷灰石回收率与pH值的关系温度为25e;1)))油酸(3712mg/L);2)))油酸(3712mg/L)+SDBS(3172mg/L)图2磷灰石回收率与油酸浓度的关系浮选温度为25e,pH=910第19卷第1期1999年3月矿冶工程MINING AND METALLURG ICAL ENG INEERINGVol.19l1March1999*收稿日期1998-03-27第一作者女讲师硕士湖北省科委重点科技攻关项目图3 添加SDBS 前后磷灰石回收率与温度的关系HOL=3712mg/L,pH =910Q (SDBS)/(mg #L -1):1)))0;2)))1186;3)))3172同样的指标。
浮选药剂配制方法,矿石选矿浮选药剂配比
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
浮选药剂配制方法,矿石选矿浮选药剂配比
浮选机和浮选药剂是浮选工艺中最不可或缺的,矿浆在浮选机的搅拌下,与浮选药剂充分混合发生化学反应或者物理反应,来改变矿石的亲水性,与浮选机内空气粘合在一起,借助气泡的浮力浮到浮选机矿浆表面,再由浮选机刮板刮出到精矿槽。
浮选药剂在浮选工艺中直接影响精矿的产量和质量,浮选药剂配制比例过高容易导致精矿质量下降,比例过低容易影响精矿产量,浮选药剂配制参考依据和配制方法是什么呢?怎样才能配制出最合适的比例?浮选药剂在配制过程中需要遵守哪些安全管理规定呢?
浮选药剂定义和种类
凡在选矿过程中,为提高该作业的效率而加入的化学添加剂,统称为选矿药剂。
浮选药剂有捕收剂、抑制剂、助磨剂、助滤剂、表面改性剂等等。
我国大多数选矿厂目前常用的捕收剂主要有黄药和黑药,黄药适用于硫化矿物,如方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等;黑药又分为15 号、25 号、31 号,因为黑药对黄铁矿的捕收能力差,所以适用于浮选含黄铁矿的硫化矿石。
浮选药剂配制参考依据
浮选药剂的配制是根据药剂的性质决定的,能够溶于水的药剂,水溶液配制一般在5%-10%,浓度太低,体积易过大;浓度太高,很难控制用量。
相反,难溶于水的药剂,需要先溶于特别的溶剂中,配制成合适的浓度,然后再添加到浮选机里。
比如说,油酸可先溶于火油,白药可先溶于邻甲苯胺。
浮选药剂配制方法
除了以上讲到的水溶液配制方法和加溶剂配制方法外,还有悬浮液、皂化、乳化、酸化、气溶胶法、电化学处理等配制方法。
萤石-白钨矿浮选分离体系中硅酸钠的溶液化学行为
wa s d r a wn i n t e r ms o f c h a n g i n g t h e t o t a l c o n c e n t r a t i o n o f s o d i u m s i l i c a t e r a t h e r t h a n t h e a c t i v i y t o f s i l i c a t e o r h y d r o g e n
第2 3卷第 8 期
V b l - 2 3 NO . 8
中国有色金属学报
Th e Ch i n e s e J o u r n a l o f No n f e r r o us Me t a l s
2 0 1 3年 8月 Au Nhomakorabea . 2 0 1 3
文章编号 :1 0 0 4 — 0 6 0 9 ( 2 0 1 3 ) 0 8 — 2 2 7 4 — 1 0
S UN We i , T ANG Ho n g — h u , CHEN C h e n
( S c h o o l o f R e s o u r c e s P r o c e s s i n g a n d B i o e n g i n e e i r n g , C e n t r a l S o u t h U n i v e r s i t y , C h a n g s h a 4 1 0 0 8 3 , C h i n a )
i o n .Ac c o r d i n g t o t h e s t u d y o f s i n g l e — mi n e r a l lo f at t i o n t e s t s ,e l e c t r o k i n e t i c me a s u r e me n t s a n d s p e c i e s d i s t r i b u t i o n
《资源加工学》课后习题答案
习题解答第1章资源加工学概述1.简述从选矿学、矿物加工学到资源加工学三者之间的发展关系。
【解】资源加工学是由传统的选矿学、矿物加工学发展演变形成的新的学科体系。
研究手段选矿学是用物理、化学的方法,对天然矿物资源(通常包括金属矿物、非金属矿物、煤炭等)进行选别、分离、富集其中的有用矿物的科学技术,其目的是为冶金、化工等行业提供合格原料。
矿物加工学是在选矿学的基础上发展起来的,是用物理、化学的方法,对天然矿物资源进行加工(包括分离、富集、提纯、提取、深加工等),以获取有用物质的科学技术。
其目的已不单纯是为其它行业提供合格原料,也可直接得到金属、矿物材料等。
资源加工学是根据物理、化学原理,通过分离、富集、纯化、提取、改性等技术对矿物资源、非传统矿物资源、二次资源及非矿物资源进行加工,获得其中有用物质的科学技术研究对象传统选矿学、矿物加工学的研究对象均以天然矿物资源为主。
资源加工学的研究对象涉及以下几方面:(1)矿物资源。
包括金属矿物、非金属矿物、煤炭等;(2)非传统矿物资源。
包括:①工业固体废弃物:冶炼化工、废渣、尾矿、废石。
②海洋矿产:锰结核、钴结壳、海水中金属、海底热液硫化矿床。
③盐湖与湖泊中的金属盐、重金属污泥。
(3)二次资源。
包括:①废旧电器:电视机、冰箱、音响等。
②废旧金属制品:电缆、电线、易拉罐、电池等。
③废旧汽车。
(4)非矿物资源。
城市垃圾、废纸、废塑料、油污水、油污土壤等。
2.资源加工学学科包括那些领域?它的学科基础及与相邻学科的关系如何?【解】学科领域资源加工学包括四大学科领域:矿物加工(Mineral Processing);矿物材料加工(Mineral Material Processing);二次资源加工(Secondary Material Processing);金属提取加工(Metal Metallurgical Processing)。
可简称为4-MP。
矿物加工是根据物理、化学原理对天然矿物资源进行加工,以分离、富集有用矿物;矿物材料加工是根据物理、化学原理,对天然及非传统矿物资源进行分离、纯化、改性、复合等加工,制备功能矿物材料;二次资源加工是根据物理、化学原理,对二次资源进行加工,分离回收各种有用物质;金属提取加工是根据物理、化学原理,对各种资源进行化学溶出、生物提取、离子交换、溶剂萃取等加工,以获取有价金属。
浮选溶液化学习题及答案
东北大学研究生考试试卷课程名称矿物浮选化学考试日期考试时间:分钟一、简答题(每小题10分,共30分)1、矿物浮选化学的主要研究内容是什么?2、什么是质子等衡式PBE?写出H2CO3和H2O的PBE。
3、从十二胺(RNH2)解离平衡的角度分析其在矿物表面发生静电吸附的pH 条件是什么?二、计算题(每小题10分,共70分)1、计算1×10-3mol/L十二胺、1×10-4mol/L乙黄药、1×10-5mol/L酒石酸、1×10-2mol/L碳酸钠溶液的pH值。
2、计算Na2SiO3各组分的分布系数,绘制 -pH图。
3、通过计算绘制出Na2CO3浓度为C T=1×10-4mol/L时,各组分的logC-pH 图。
4、通过计算绘制出1×10-3mol/L十二胺的logC-pH图。
5、通过计算绘制出5×10-4mol/L油酸钠的logC-pH图。
6、计算1×10-4mol/LMg2+各水解组分的浓度与pH值的关系。
7、计算1×10-4mol/L Fe3+各水解组分的浓度与pH值的关系。
浮选溶液答案1. 计算1×10-3mol/L 十二胺、1×10-4mol/L 乙黄药、1×10-5mol/L 酒石酸、1×10-2mol/L 碳酸钠溶液的pH 值。
解:因为十二胺为一元弱碱,查表得十二胺的平衡常数K a =1×10-10.63,K w =10-7,根据公式OH -⎡⎤⎣⎦=-2w ak k1×10-3mol/L 十二胺溶液的OH -⎡⎤⎣⎦=-710.6310210--+⨯×10-4mol/L ,所以其pH 值为:10.68因为乙基黄药为一元强碱弱酸盐,查表的乙基黄药的平衡常数K a =1×10-5,K w =10-7,根据公式H+⎡⎤⎣⎦=得到1×10-4mol/L 乙黄药溶液的H+⎡⎤⎣⎦×10-8mol/L ,所以其pH 值:7.5 因为酒石酸为多元弱酸,查表得酒石酸的平衡常数H n k =1×103.93,K w =10-7,根据公式20nH n H A k H H C ++⎡⎤⎡⎤+-=⎣⎦⎣⎦代入数据得23.93510100H H ++-⎡⎤⎡⎤+-=⎣⎦⎣⎦,所以1×10-5mol/L 酒石酸溶液的pH 值:5.03因为碳酸钠为多元强碱弱酸盐,查表得到碳酸钠的平衡常数9.57110H k =,K w =10-7,根据公式H +⎡⎤⎣⎦=2n w B A k C 代入数据得到1×10-2mol/L 碳酸钠溶液的H +⎡⎤⎣⎦=7210210--=⨯ 1.69×10-11mol/L ,所以其pH 值为:10.82. 计算Na 2SiO 3各组分的分布系数,绘制φ-pH 图。
双氧水在浮选中的作用
双氧水在浮选中的作用1.引言1.1 概述双氧水是一种常见的化学物质,在浮选过程中起到了重要的作用。
浮选是一种常用的固体-液体分离技术,在矿石处理等领域得到广泛应用。
而双氧水作为浮选中的一种常见药剂,具有很多独特的性质和功能。
首先,双氧水具有良好的氧化性。
它可以与许多有机物和无机物发生氧化反应,从而使其变得更易被浮选剂吸附。
这就为浮选中的矿石颗粒表面的改性提供了一种有效的手段。
通过添加适量的双氧水,可以增加矿石颗粒表面的氧化物含量,提高其与浮选剂之间的相互作用力,从而增强浮选效果。
其次,双氧水还具有良好的消泡性能。
在浮选过程中,浮选槽中的气泡会干扰矿石颗粒与浮选剂的接触,从而降低了浮选效果。
而双氧水作为一种强氧化剂,可以迅速分解气泡中的气体,破坏气泡结构,从而消除气泡对浮选过程的干扰。
这就使得矿石颗粒能够更好地与浮选剂接触,提高了浮选效率。
另外,双氧水还具有抗杂性能。
在浮选过程中,矿石中常常存在着一些杂质,如黄铁矿、黄铜矿等。
这些杂质会降低矿石的品位,影响浮选的效果。
而双氧水可以与这些杂质发生氧化反应,使它们变为易于浮选的物质。
通过适当调节双氧水的投加量,可以有效提高矿石的品位和回收率。
总之,双氧水在浮选中发挥着重要的作用。
它具有氧化性、消泡性和抗杂性能,在改善矿石颗粒表面性质、消除气泡干扰和提高矿石品位方面具有独特的优势。
未来的研究和应用可以进一步深化对双氧水在浮选过程中的作用机制的认识,优化使用方式和投加量,并探索更多新型浮选药剂的研发,以提高浮选效率和产品品质。
文章结构部分的内容可以如下所示:1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三个部分。
下面将对每个部分的内容进行简要介绍。
引言部分将对双氧水在浮选中的作用进行概述,介绍其在矿物浮选过程中的应用背景和重要性。
同时,还会说明本文的目的,即对双氧水在浮选中的作用进行深入研究和总结,为未来的研究和应用提供有效的参考依据。
正文部分将主要从以下两个方面来探讨双氧水在浮选中的作用。
硫酸钠在浮选中的作用
硫酸钠在浮选中的作用全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:硫酸钠在浮选中的作用硫酸钠在浮选中可以起到调节pH值的作用。
在浮选过程中,矿石中的有价成分通常需要在特定的酸碱条件下才能有效地被提取出来。
硫酸钠可以通过调节水中的氢离子浓度来稳定或调整矿浆的pH值,使其适合于有价矿石的浮选。
在铜矿浆的浮选过程中,硫酸钠可以帮助维持适宜的碱性条件,促进铜矿的浮选并提高浮选的效率。
硫酸钠可以与金属离子形成络合物,提高矿石中金属的浮选性能。
在浮选中,金属离子往往与硫酸钠反应生成可溶性的络合物,这样有助于提高金属的浮选选择性和回收率。
在铅锌矿浆的浮选过程中,硫酸钠可以与铅锌矿中的铅离子形成铅硫酸盐的络合物,使其更容易被浮选出来,同时抑制其他杂质的影响。
硫酸钠在浮选中的作用是多方面的,包括调节pH值、促进金属络合物的形成和控制泡沫等。
通过合理地应用硫酸钠等浮选剂,可以提高浮选的选择性和回收率,从而实现矿石的有效开发和利用。
希望通过不断的研究和实践,可以进一步完善硫酸钠在浮选中的应用技术,为矿业生产提供更加可靠和有效的支撑。
第二篇示例:硫酸钠在浮选中的作用浮选是一种常用的矿石分离方法,通常用于提取金属矿物。
硫酸钠在浮选中扮演着重要的角色,可以起到多种作用,并且能够提高矿石的回收率和浮选效率。
本文将详细探讨硫酸钠在浮选中的作用。
硫酸钠可以作为调节剂来调整浮选药剂的pH值。
在浮选过程中,矿石表面的电荷状态会影响浮选剂的吸附和选择性,从而影响浮选效果。
硫酸钠可以调节浮选液的pH值,使其适应不同矿石的浮选要求,提高浮选剂的选择性和适应性。
硫酸钠可以作为分散剂来分散矿石,并防止矿石的团聚和沉淀。
在浮选过程中,矿石常常会因为表面张力和极性差异而产生团聚现象,影响浮选剂与矿石的接触和吸附。
硫酸钠可以通过改变矿石表面的电荷状态,提高矿石的分散性和稳定性,防止矿石的团聚和沉淀,从而提高浮选效果。
硫酸钠还可以作为氧化剂来氧化矿石表面的硫化物。
矿物加工学的现状与发展
• (4) 矿物资源的生化提取。
用生物浸出、化学浸出、溶剂萃取、
离子交换等处理复杂贫细矿物资源,如低 品位铜矿、铀矿、金矿的提取 , 煤脱硫等。 由于细菌兼有氧化、吸附、降解等作用 , 因 此生化提取不仅强化浸出过程 , 而且在环境 与工艺控制上具有独特的优势。生化提取 的基础理论与技术的研究近几年已成为矿 物加工学科的重要方向之一。
• (4) 浮选。以表面化学为学科基础,根据不同矿物表面物理 化学性质的差异,实现不同矿物的分选。
• 这个时期的选矿主要是从天然矿石(金属矿、非金属矿、煤 炭等)中,分离、富集其中的有用矿物, 为冶金、化工、建材 提供原料。
• 国外所用 “选矿” 词汇 多为 “ore dremng”或 “mineral dressing”。
• 重要的著作有 :
美国 Taggart 的Handbook of Ore Dressing(1927年第1版,1944年第2 版);Gaudin的Flotation(1932年第1 版,1957年第2版);澳大利亚的 Sutherland和Wark的Principles of Flotation (1955年第1版);原苏联 Bogdmov的Theory and Technology of Flotation(1959).
• 矿物加工学科的进一步发展,面临着来自 资源变化与所需技术难度方面的挑战。
• (1) 复杂贫细矿物资源的综合回收。 • 人类对矿物资源的消耗逐年增加 , 而易选矿物资源的不断开采利
用,越来越多的是复杂、贫细、大型多金属矿床需要被开采利 用 , 这些矿床的特点是金属品种及伴生稀有、贵金属品种多、品 位低、难处理。 现有矿物加工技术在处理这些矿物资源时 , 面临 能耗高、综合利用率低、环境污染等问题。
浮选溶液化学复习资料
浮选溶液化学复习资料浮选溶液化学复习资料浮选溶液化学是矿石浮选过程中的关键环节之一。
它通过溶液中的化学反应,改变矿石表面的性质,从而实现矿石与浮选剂的选择性结合。
本文将从溶液化学的基本原理、常用的浮选剂以及浮选溶液的调节等方面进行论述。
一、溶液化学的基本原理溶液化学是指在溶液中,溶质与溶剂之间发生的各种化学反应。
在浮选过程中,溶液化学主要包括络合反应、氧化还原反应和酸碱反应等。
这些反应会改变矿石表面的电荷性质,从而影响矿石与浮选剂之间的相互作用。
1. 络合反应络合反应是指溶液中的金属离子与配体形成稳定的配位化合物。
在浮选中,络合反应可以使矿石表面的金属离子形成络合物,从而改变表面的电荷性质,增强与浮选剂的结合能力。
常用的络合剂有氰化物、硫化物等。
2. 氧化还原反应氧化还原反应是指溶液中的物质与氧化剂或还原剂之间发生的电子转移反应。
在浮选中,氧化还原反应可以改变矿石表面的氧化还原电位,从而影响矿石与浮选剂之间的相互作用。
常用的氧化剂有氧气、过氧化氢等,而还原剂则有硫化物、亚硫酸盐等。
3. 酸碱反应酸碱反应是指溶液中的酸和碱之间发生的中和反应。
在浮选中,酸碱反应可以改变矿石表面的酸碱性质,从而影响矿石与浮选剂之间的相互作用。
常用的酸有硫酸、盐酸等,而碱则有氢氧化钠、氨水等。
二、常用的浮选剂浮选剂是指在浮选过程中,用于改变矿石表面性质的化学药剂。
根据其功能可以分为收集剂、泡沫剂和调节剂等。
1. 收集剂收集剂是指能够选择性地吸附在矿石表面,使其与气泡结合的化学药剂。
常用的收集剂有黄原胶、黄原酸盐等。
收集剂的选择要考虑到矿石的性质以及浮选过程中的其他条件。
2. 泡沫剂泡沫剂是指能够产生稳定泡沫,并且能够吸附在矿石表面的化学药剂。
常用的泡沫剂有十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵等。
泡沫剂的选择要考虑到其表面活性以及与收集剂的相容性。
3. 调节剂调节剂是指能够改变溶液中的化学环境,从而影响矿石与浮选剂之间的相互作用的化学药剂。
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1、浮选溶液化学研究的主要内容?举例说明其意义。
浮选溶液化学研究的主要内容包括三大方面:①浮选剂在溶液中的平衡与浮选意义。
这方面主要研究浮选剂在溶液中的酸碱平衡、解离平衡、缔合平衡、在各界面的吸附平衡、无机离子的水解水化平衡及大分子浮选剂在溶液中的平衡。
②矿物溶解与表面电荷平衡。
这一部分主要讨论矿物溶解组分对矿物表面电性及浮选的影响。
通过平衡计算确定矿物表面零电点及表面电荷分布,讨论它们的浮选意义。
③浮选剂与矿物相互作用的平衡通过浮选剂与矿物离子相互作用的各种平衡计算,确定相互作用的最佳条件,介绍各种图解及计算方法及其在浮选研究中的应用。
2、简述一元弱酸阴离子型浮选剂解离平衡及其浮选意义?意义在于能确定浮选剂对矿物产生有效静电作用的条件。
当PH<PZ C时矿物表面呈正电荷,当Pk a<PH时浮选剂在溶液中主要以负离子的形式存在。
①如果捕收剂以静电力同矿物表面作用,一元弱酸型浮选剂对矿物以静电力有效作用的PH范围为Pk a<PH<PZ C ②如果药剂在矿物表面以分子吸附为主,则控制溶液条件应为PH<Pk a[HA]<[A-]。
3、何谓两性捕收剂的零电点?以静电吸附为主时应如何控制矿浆PH?⑴性捕收剂在溶液中处于阴阳平衡状态的PH称为零电点PH,用PH0表示。
⑵当矿物与两性捕收剂以静电吸附为主时,应调整矿浆PH为:PH0<PH<PZC.其中PH0为零电点时的PH。
4、以黄药为例说明lg-PH对数图的浮选意义。
(1)黄药在矿将中的lgC-PH图中,可以看出当PH<Pka时,闪锌矿的浮选是黄药以HX的形式附着于矿物表面而实现浮选的;当PH>Pka时,黄药以X—的形式存在,并与矿浆中的OH—发生竞争吸附,造成方铅矿可浮性降低。
(2)由图看出黄药的浓度是否达到其有效的作用范围。
如:其对硫化矿作用需要的浓度为105 mol/l以上才可以。
5、何谓表面活性浮选剂的胶团化作用?添加无机反离子或中性分子浮选机为什么能减少捕收剂用量?当溶液浓度较低时,表面活性剂分子以单个分子形式存在,并聚集在水的表面,引起水的表面张力降低。
当浓度增大到某一值后,不但表面上聚集的溶质分子增多,形成单分子层,而且溶液体相内,表面活性剂分子以疏水基相靠拢,开始从单体缔合成为聚集物,至一足够大浓度时,形成胶团。
此时溶液的各种物化。
这性质也发生突变,这个形成胶团的浓度,称为临界胶团浓度,简写为CMC。
此过程为胶团化作用。
由于反离子压缩离子胶团的扩散双电层,从而使胶团较易形成,使表面活性剂的CMC降低,当用长链高表面活性剂作捕收剂时,加入一定浓度的无机离子将有利于药剂的作用,降低药剂用量6、大分子—小分子附聚物浮选剂的主要类型?举例说明对浮选的作用。
主要包括两类:一是将小分子浮选剂中的化学活性官能团经化学方法引入大分子链中,形成既具有小分子的化学活性,又具有大分子特性的复聚物,可单独用作选择性絮凝剂,和絮凝浮选的絮凝剂一捕收剂。
另一种是顺序将大分子和小分子加入溶液,大分子和小分子在溶液中或在矿物表面,发生相互作用,使矿物的絮凝或浮选行为得到改善。
例如:黄药是黄铜矿的有效捕收剂,由他与羟丙基纤维素制得的附聚物可选择絮凝黄铜矿,对石英不产生絮凝作用。
7、何谓捕收剂的吸附迁移假说、γ—浮选?分述他们对浮选的意义。
①在液/气界面吸附的捕收剂向固/气界面迁移比从溶液中迁移到界面快几倍,这样当气泡与矿粒接触时,吸附在气泡上的捕收剂有可能转到固/气界面,有利于气泡与矿粒的粘附。
这就是所谓“吸附迁移假说”。
此种假说使捕收剂在液/气界面的吸附对于增加ΓSG(固液界面的吸附量),降低γSG(固液界面的表面自由能),增加可浮性具有重要意义。
②当溶液的表面张力大于γc时,矿物浮选回收率显著增大,小于γ c 时,矿物不浮,即控制液/气界面张力可控制矿物的浮选条件,这就是所谓γc浮选”的基础。
Γc浮选分离矿物只需控制溶液表面张力就能进行,无需加入常规的捕收剂、调整剂和起泡剂。
是浮选研究的新领域。
8、归纳金属离子在矿物/溶液界面吸附对浮选的意义?(1)金属离子活化石英的羟基络合物假说,可解释烷基磺酸盐及烷基硫酸盐做捕收剂时石英及绿柱石被活化的现象;(2)Cu(Ⅱ)对闪锌矿的活化;(3)金属离子在氧化矿表面的吸附不能简单的归因于羟基络合物组分的吸附;(4)金属离子在氧化矿表面的吸附及活化作用的有效组分是金属氢氧化物表面沉淀;(5)金属离子对氧化矿的ζ-电位产生影响。
9、简述矿物溶解离子对捕收作用的影响。
①竞争吸附。
矿物溶解离子与同名捕收剂离子在矿物表面发生竞争吸附,对浮选起抑制作用。
②沉淀捕收剂。
溶解的矿物阳离子在溶液中可以同捕收剂阴离子形成盐沉淀,消耗捕收剂,对浮选产生不利影响,并增大药剂用量。
③对捕收剂吸附的影响。
10、硫化矿表面氧化的反应通式?(1)在酸性介质中:适度氧化:MS+1/2O2+2H+==M2++S0+H2O深度氧化:2MS+2O2+2H+==2M2++S2O32-+H2O(2)在碱性介质中:适度氧化:MS+2 H2O==M(OH)2+S0+2H++2e-深度氧化:xMS+(2x-y)H2O==xM(OH)2+ S x O y2-+2(x+y)H++2(x+y-1)e-11、简述微氧化可提高硫化矿可浮性,而深度氧化会恶化浮选的原因。
⑴微氧化时溶解氧在硫化矿表面夺得电子,使矿物表面空穴浓度增加,造成硫化矿表面(局部)朝P型半导体方向发展,并促进硫代化合物类捕收剂的吸附,因此造成硫化矿的可浮性提高。
⑵当深度氧化时,具有疏水性的S被氧化称为SO32-或SO42-,使得硫化矿表面形成更多的亲水物质,便会恶化其浮选行为。
12、硫化矿浮选溶液化学与浮选电化学的关系?⑴硫化矿是半导体,在溶液中可作为一个电极参加氧化还原反应,大多数硫化矿浮选剂也容易发生氧化还原反应,硫化矿浮选构成一个氧化还原体系。
⑵浮选溶液化学更多的体现在对有色金属氧化矿的浮选,其意义远高于对硫化矿的浮选;浮选电化学更多的体现在对硫化矿的浮选。
⑶浮选电化学体现在宏观上,通过硫化矿浆的电位-PH图,说明硫化矿的浮选机理。
即通过电位调控实现硫化矿的浮选。
13、黄药、黑药和硫氮类捕收剂的区别?(1)化学结构上:对其分子式可以看出黄药叫烃基二硫代碳酸盐,结构为R-O-C-SSM,连接原子是一个O,中心核原子为4价的C,具有一个烃基R;而黑药为二烃基二硫代磷酸盐,结构为(R-O)2—P—SSM连接原子是2个O,中心核原子为5价的P,具有2个烃基R;(2)黑药与锌铁等金属盐的溶度积比黄药低,黑药对硫化铁矿物的捕收能力比黄药低很多,但其选择性很强,在酸性介质中不易分解,有一定硫化作用。
(3)硫氮类捕收剂将黄药中的O原子换为N原子,具有两个疏水基,其捕收能力比黄药强。
14、硫化矿捕收剂与非硫化矿捕收剂的区别?捕收剂是由极性基和非极性基组成的,其中极性基决定其选择性,非极性基决定其捕收能力。
硫化矿捕收剂与非硫化矿捕收剂的区别在:(1)亲固基不同:硫化矿捕收剂的亲固基是硫代化合物,其结合原子是二价的硫阴离子,并且与矿物表面以共价键的形式附着于矿物表面。
而非硫化矿捕收剂的结合原子是O或N原子,与矿物表面以离子键的形式存在。
(2)非极性基的烃基链长不同:非硫化矿捕收剂的烃基要比硫化矿捕收剂的烃基长很多。
(3)浮选工艺的命名方式不同:由于硫化矿浮选比较容易,因此硫化矿的浮选工艺大都以抑制剂的名字命名,而非硫化矿的浮选大都以所选捕收剂的名字命名。
(4)非硫化矿捕收剂可以浮选硫化矿,但硫化矿捕收剂不能浮选非硫化矿捕收剂。
15、无机抑制剂和有机抑制剂的区别。
(1)有机抑制剂的特点是他们的分子量很大,在分子中存在很多个极性基,当分子被吸附在矿物表面后,其他极性基朝向水,致使矿物表面呈现亲水性,用量多时抑制剂失去选择性。
(2)无机抑制剂则主要通过矿物表面发生物理化学作用而使矿物产生疏水性。
如在矿物表面形成络合物,消除矿浆中和矿物表面的活化离子等。
16、硫化矿与非硫化矿可浮性的差异?可浮性分为:天然可浮性和人工可浮性。
(1)硫化矿的天然可浮性要比非硫化矿好(2)硫化矿的可浮性较好,造成其疏水性比较好,因此可浮性比较好。
而非硫化矿必须要相关的抑制剂才能实现浮现,因此其比较难选。
(3)在浮选过程中,非硫化矿中的离子组分对浮选的影响要比硫化矿中的离子影响大的多。
17、PH值对浮选有何影响?答: PH 值对矿粒表面的亲水性及电性的影响①矿浆在 PH 值较大的情况下,由于矿浆中的 OH-离子较多,矿粒表面吸附大量的 OH-,会使矿粒表面亲水性增大并阻碍捕收剂阴离子的吸附。
PH 值也影响到矿粒表面的电性, PH 值的大小直接影响到矿粒表面的电位。
尤其是对某些氧化矿的浮选,由于 PH 值的不同,所用的浮选药剂也因此不同。
②浮选药剂要解离成为有效离子与 PH 值有直接关系绝大多数的浮选药剂是以离子型的方式与矿面表面起作用的。
就是说药剂要解离成为离子以后,才能与矿物表面发生作用。
③各种矿物的浮选,在一定条件下存在着一个适宜的 PH 值。
因为矿浆的 PH 值往往直接或间接影响矿物的可浮性。
但是临界 PH 值是随浮选条件而改变的,如果使用不同的捕收剂或改变其浓度,此时矿物的临界 PH 值也将发生变化。
18、矿浆中难免离子对浮选的影响?由于水质的影响或矿物的溶解.浮选矿浆中存在着大量的金属离子,即所谓的难免离子,金属离子对浮选行为的影响在矿浆中的作用十分复杂,主要有以下3个方面:(1)吸附在矿物表面上,其形式或者是与矿物晶格作用,或者是生成氢氧化物沉淀;(2)与捕收剂作用形成络合物或沉淀;(3)与水作用,发生电离、水解或体相沉淀。
这些存在形式都有可导致金属离子对矿物浮选的活化或抑制作用。
19、硫化矿浮选电化学理论的主要观点?硫化矿的浮选电化学理论是点位调控浮选应用的基础,它包含了①无捕收剂浮选电化学理论。
硫化矿物中的硫处予最低氧化态一2价,在溶解氧--水溶渡体系中其有不稳定性,可以通过一系列氧化反成生成多硫化物(MS。
)、硫(S。
)、S2O22-/-和SO42-。
在一定条件下,矿物表面的氧化产物可能是多硫化物(MS;)或元素硫(So),具有一定的疏水性,这是无捕收剂浮选的基础。
②捕收剂浮选电化学理论。
ⅰ捕收剂浮选电化学的混台电位模型; ⅱ浮选的半导体理论,认为硫化矿是一种半导体,矿物的可浮性与矿物的半导体性密切相关③浮选调整剂的电化学理论。
按其在浮选过程中的作用,调整剂可分为抑制剂、活化剂、PH调整剂、分散剂和絮凝剂,包括各种有机和无机化合物。
20、解释化学吸附双对数图的浮选意义,并距离说明。
(1)确定矿物浮选的临界PH:(2)在确定药剂浓度的条件下,可看出离子间的竞争作用的大小;(3)可以选择较好的浮选药剂;(4)可以寻找适宜的浮选条件。