浮选

1. 浮选：一般而言，从水的悬浮液（称矿物和水的悬浮液为矿浆）中浮出固体的过程称为浮选。

有用矿物进入泡沫，成为精矿称为正浮选，反之称为反浮选
2. 晶体化学中根据内部质点和键的性质将矿物分为：1.离子晶体（NaCl（食盐）、PbSO4 （方铅矿）、CaCO3（方解石））
2.原子晶体（金刚石、SiO2（石英）、SnO2（锡石））
3.金属晶体（自然金和自然铜）
4.分子晶体（石墨、煤、硫）
3. 矿物的表面键能，极性与天然可浮性的关系：（1）当断裂面以离子键为主，表面不饱和键具有强的静电吸引力，为强不饱和键（2）当断裂面以共价键为主，表面不饱和键多为原子键，该类表面有较强的静电力或偶极作用，亦为强不饱和键（3）当断裂面以分子键为主，表面不饱和键多为弱键，，如矿物表面以定向力，诱导力为主
4. 矿物的表面不均匀性与天然可浮性的关系：矿物表面的不均匀性使药剂在矿物表面分布不均，呈斑点状，从而造成了矿物表面各区域浮选性质的差异
5. 煤的结构特征：煤是由有机质和多种无机矿物组成的混合物。

煤中有机质主要是碳、氢、氧，它们占有机质的95%以上；此外还有氮、硫和少量的磷以及一些金属元素。

煤中还含石英、高岭土、黄铁矿、碳酸盐（方解石）、黄铁矿等杂质。

煤的可浮性特征：①组成不同，各组分实际无法分离，浮选好坏与各组分含量和性质有很大关系②煤的主体是多苯芳香核，其化学性质不活泼，具有疏水性。

所以，煤的主要表面是疏水的。

③在芳香核的碳网上，有数量不等的侧链，在氧化过程中很容易生产含氧官能团，使煤的某些部位具有亲水性④煤含有一定数量的极性矿物质，煤的芳香核碳网侧链上易生成含氧官能团，使煤的部分表面具有亲水性。

⑤煤表面的部分极性表面可通过杂极性分子捕收剂吸附，以提高疏水性。

⑥煤的变质程度影响煤的可浮性。

中等变质程度的煤具有最好的可浮性。

⑦煤表面易氧化。

6. 润湿现象：由于液体从固体表面排挤空气并吸附在固体表面所产生的一种界面作用，（其相反的作用则是空气从固体表面排挤液体）。

当θ﹥90°时，﹩SL﹥﹩SG，矿物表面不易被水润湿，称为疏水表面；当θ﹤90°时，﹩SL﹤﹩SG，矿物表面易被水润湿，称为亲水表面；以θ﹦90°为分界线，θ﹦0°～90°时为亲水面。

θ﹦90°～180°时为疏水面。

7. 润湿阻滞：液滴移动时，润湿周边的移动受到阻碍，使开始时的平衡接触角发生改变，这种润湿周边的移动受到阻碍的现象称润湿阻滞。

8. 接触角：过三相润湿周边上任一点作气液界面的切线，与固液界面之间所形成的包括液相的夹角，为润湿接触角。

测定方法：观察测量法，斜板法，光反射法，长度测量法和浸湿测量法等等
9. 水化膜的形成：极性的分子会在极性矿物表面吸附，并在矿物表面形成水化膜，实际上是介于固体矿物表面与普通水之间的过渡层。

水化作用对可浮性的影响：水化作用与矿物表面的润湿性一致，与可浮性相反。

极性矿物表面水化作用强，水化层厚，水分子排列紧密；非极性矿物表面水化作用弱，水化层薄，水分子排列稀疏。

10. 矿物表面电性的起因（1）优先解离：离子型矿物在水中由于表面正负离子的表面结合能力及受水偶极的作用不同而产生的向水中非等量转移的结果，使矿物表面荷电（2）优先吸附：矿物表面对电解质阴阳离子不等量吸附而获得的电荷（3）吸附和电离（4）晶格取代阅读会员限时特惠7大会员特权立即尝鲜
11.双电层结构：矿物表面在水溶液中荷电后,会吸引水溶液中符号相反的离子,形成双电层。

双电层包括矿物表面及其所联系的一部分水溶液,从矿物表面起到普通溶液的分界面止,属于双电层。

电位：①表面电位-从矿物表面到普通溶液之间形成的电位差叫表面电位,又称表面总电位、热力学电位、电极电位，常用Ψ0表示。

②斯特恩电位-即紧密层与溶液之间的电位差③电动电位-当颗粒在外力的作用下移动时，双电层中的扩散层与固体表面斯特恩
层之间有一个滑动电位，滑动界面上的电位和溶液内部的电位差称为电动电位
12. 零电点：在某一定位离子浓度下，矿物表面的正电荷数正好等于负电荷数，这时溶液中定位离子浓度的负对数值称为零电点。

等电点：电动电位改变符号或电动电位恰好等于零时的电解质活度负对数值称为等电点
13. 矿物表面电性与可浮性的关系：①影响不同极性的药剂在矿物表面的吸附②调节矿物表面电性可调节矿物表面的抑制或活化作用，从而实现多种混合矿物的分选③影响矿物颗粒絮凝和分散④影响细泥在矿物颗粒表面的吸附和覆盖⑤电动电位和浮选的关系
14. 吸附：吸附是液体（或气体）中某种物质在相界面上产生浓度增高或降低的现象。

正吸附：对液体，当将某种溶质加入到溶液中，如果能使溶液表面能降低，表面层溶质的浓度大于溶液内部，则称该溶质为表面活性剂或表面活性物质，这种吸附称为正吸附。

负吸附：加入溶质后，使溶液的表面能升高，表面层溶质的浓度小于溶液内部，则称该溶质为非表面活性剂或非表面活性物质，这种吸附称为负吸附。

15. 吸附种类①按吸附本质分为物理吸附和化学吸附②按吸附形态分为分子吸附,离子吸附,半胶束吸附及捕收剂等在矿浆中反应的产物在矿物表面的吸附③按吸附作用方式和性质分为交换吸附，竞争吸附和特性吸附④按双电层中吸附的位置分为双电层内层吸附和双电层外层吸附
16. 浮选相界面吸附形式：气–液，固–液，液–液
17. 二次富集作用：在泡沫层中上层气泡破灭和机械夹带的水形成下泻水流，随下泻水流机械夹带的非目的物重新返回矿浆中，这种在泡沫层中发生的富集作用称二次富集作用。

气泡的矿化：浮选过程中颗粒附着于气泡上的过程
18. 气泡矿化的影响因素：浮选过程分四个阶段：接触阶段、粘着阶段、升浮阶段、泡沫层形成阶段
19. 气泡矿化的形式：碰撞矿化、析出矿化、形成气絮团
20. 气泡矿化的热力学为热力学第二定律。

气泡的析出可划为三个时间过程：气体分子移动、生成“气泡晶核”、初生气泡长大
21. 诱导时间：矿粒和气泡碰撞到附着，要完成水化层薄化、破裂、三相润湿周边扩展以及颗粒稳定地粘附于气泡之上四个过程，这段时间称为诱导时间。

接触时间：在颗粒和气泡的附着过程中，颗粒和气泡从开始碰撞到颗粒从气泡上脱落这段时间称为接触时间。

22. 两相泡沫：由气、液两相形成的泡沫。

三相泡沫：由气、液、固三相形成的泡沫，或称矿化泡沫。

23. 两相泡沫破灭的原因：①脱水作用②泡沫层中气泡的兼并③分隔水层的破裂
24. 三相泡沫稳定原因：1）矿粒的装甲作用2）药剂作用：起泡剂与捕收剂的共吸附作用3）矿粒形状和大小的影响
25. 浮选速率：单位时间内浮选矿浆中欲浮矿物的浓度变化或精矿产品回收率称之为浮选速率。

26. 浮选动力学的主要任务：研究浮选速率的规律性，分析各种影响因素
27. 浮选药剂的分类：捕收剂、起泡剂、调整剂。

28. 捕收剂分为非离子型捕收剂和离子型捕收剂
29. 非极性烃类油的捕收作用及与矿物表面的作用机理：作用：①可以提高疏水性矿物和气泡的附着；②可有效提高疏水性矿粒在气泡上附着的牢固程度；③细粒的物料表面粘附油滴后互相兼并，还可以形成气絮团。

作用机理：①非极性烃类油与水之间的作用；
②非极性烃类油与矿物之间的作用；非极性烃
30. 非极性烃类油的捕收剂：①煤油，②轻柴油和页岩柴油，③FS–201和FS–202，④燃料油⑤天然气冷凝油⑥ZF浮选剂
31. 提高非极性烃类油浮选活性的途径①辐射化学作用②磁场处理③电化学处理④烃类催化氧化法
32. 黄药的性质：①物理性质:黄色晶状体或粉末，常因含有杂质而颜色稍深，有刺激性臭味，有毒，可燃，易溶于水、丙酮和醇,密度1.3-1.7kg/L。

②化学性质:黄药是一种不稳定的化合物，遇热、遇水、遇酸都会分解,尤其是遇酸分解很快。

③黄药的氧化性：黄药本身是一种强氧化剂，在空气中能够生成双黄药:④黄药的捕收性黄药的捕收性能主要取决于烃链的长短和结构。

黄药的亲固基与矿物表面的金属阳离子吸附，而其烃基朝外排水。

33. 黄药的捕收性能主要取决于烃链的长短和结构。

黄药的亲固基与矿物表面的金属阳离子吸附，而其烃基朝外排水。

一般规律是:在2-5个C范围内,烃基越长,非极性就越强,疏水性就越好,所以捕收性能也就越好;但当C>5,烃基过长,既影响溶解度,又影响选择性,反而会降低捕收性。

每增加1个R基,在水中的溶解度约降为原来的1/3。

34.有机酸类捕收剂种类：①脂肪酸捕收剂②烃基磺酸类③硫酸酯类④胂酸类⑤羟肟酸类
35.胺类捕收剂的捕收原理：①胺类捕收剂与矿物之间的物理吸附②胺类捕收剂与矿物之间形成半胶束吸附③胺类捕收剂在矿物表面形成络合物吸附
36.起泡剂的作用及作用机理：作用：①使空气在矿浆中分散成小气泡防止气泡兼并；②增大气泡机械强度，提高气泡的稳定性；③降低气泡的运动速度，增大气泡在矿浆中停留的时间。

作用机理：①单纯起泡剂的作用机理②起泡剂与捕收剂的共吸附作用
37.起泡剂的起泡性能测定：①用手或机械法搅动起泡剂水溶液几分钟，然后测量泡沫层体积②用旋转的搅拌器或者上下移动的多孔盘，在起泡剂水溶液中搅拌，然后测量泡沫体积③在带有砂芯细孔的玻璃管内，将空气，其他气体的小气泡鼓入被测试的水溶液中，然后测量泡沫体积④从一定高度将起泡剂水溶液滴下，对所产生的泡沫进行测量
38.常用起泡剂：⑴天然起泡剂①松油②2号油③樟脑油④桉叶油⑵工业副产品起泡剂①杂醇②仲辛醇③杂醇油④混合醇⑤脂油⑶人工合成起泡剂①醚醇类起泡剂②醚类起泡剂
③甲基异丁基甲醇
39.调整剂定义，作用及分类：⑴定义在浮选过程中除捕收剂和起泡剂之外，添加的一类能改变矿物表面作用性质和矿浆性质，提高矿物分选选择性的无机和有机药剂。

⑵分类①活化剂用来提高矿物表面疏水性，促进矿物与捕收剂相互作用的药剂；。

②抑制剂用来提高矿物表面亲水性的药剂；③pH值调整剂调整矿浆酸碱度的药剂，主要包括各种无机酸及碱（含石灰）；④分散剂用来分散矿泥（脉石等），促进目的矿物浮选的药剂；⑤消泡剂用来削弱矿化泡沫的稳定性，使其更易于消泡的药剂；⑥絮凝剂（凝聚剂）促进微细粒矿物絮团的药剂；⑦促进剂、乳化剂等
40. 气泡的生成方法（1）利用机械作用粉碎空气流形成气泡。

（2）空气流通过细小孔眼的多孔介质形成气泡。

（3）气体从矿浆中析出形成微泡。

41.浮选机按充气和搅拌方式方式的不同可分成两大类：⑴机械搅拌式①自吸式②压气式⑵无机械搅拌式①空气压入式②空气吸出式
42.机械搅拌式浮选机结构：槽体，中矿箱，机械搅拌装置，刮泡装置，放矿装置。

工作过程①悬浮矿粒与浮选药剂作用，使目的矿物表面疏水化，非目的矿粒亲水化②使矿粒出于紊
流状态
43.常用浮选机类型①XJM型浮选机②XJX型大型浮选机③XJM-S型浮选机.例子：XJM-4型浮选机搅拌机构的固定部分主要有伞形定子8、套筒5、一对进气管4、轴承座3组成。

进气管4的上端安装有调节盖9，可调节进气量。

转动部分主要由伞形叶轮7、空心轴6和三角皮带轮1组成。

图示看下面
44.充气搅拌式浮选机特点（1）靠搅拌器旋转搅拌矿浆，充气则另设压风装置。

（2）充气量大且可调节，磨损小、电耗低，但无吸气能力，需另设压风机及矿浆返回泵。

45.原理在书上P479～P484之间
46.空气析出式浮选机的特点：①能从矿浆中析出大量微泡②无机械搅拌，无传动部件
47.XPM-4型喷射浮选机的工作过程和原理：在旋流器中, 将混合物高速旋转,呈伞状甩向浮选槽。

加压过程中溶解在煤浆中的空气在混合室负压区析出,形成微泡,有选择性地在矿物疏水性表面析出,完成矿化。

没有浮出的煤泥在浮选机各槽内均有机会被循环砂泵吸出进行循环,再次被矿化分选；其余矿浆则直接进入下一室与旋流器甩出的气泡相遇而矿化,完成浮选过程。

48.浮选机的发展趋势：侧重于2个方面①适于粗粒浮选的浮选机②浮选机的大型化，此外适于细煤泥的浮选机也引起重视
49.浮选的辅助设施有：调浆设备和浮选药剂的添加及乳化器装置①保证浮选入料有合适稳定的浓度，且药剂有矿浆有一定的接触时间②提高药效和降低用量
50.影响浮选过程的因素①矿物的物质组成和化学组成②矿浆制备③浮选药剂制度④浮选机所造成的工作条件⑤浮选工艺流程
51.药剂制度：①药剂的配置②药剂种类和用量③药剂的添加顺序④加药点和加药方法⑤药剂作用时间⑥联合用药⑦药剂的最佳化控制和调节等
52.浮选流程原则又称骨干流程，即只指出了处理各种矿石的原则方案，如段数，循环和矿物的分选顺序
53.粗选是对原矿浆进行浮选；精选是对前一次浮选精矿再次浮选；扫选是对前一次浮选尾矿再次浮选。