浮选理论
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。
浮选知识要点
1)浮选:是利用矿物表面物理化学性质(润湿性)的差异,并借助浮选药剂的作用从矿浆中浮出某种固体,从而使不同矿物有效分离的一种选矿方法2)油团浮选:3)泡沫浮选:是在矿浆中引入气泡,使疏水性矿粒与气泡附着着并借助气泡的升浮运动,使其在矿浆液面得到富集4)浮选基本过程:①磨矿—即先将矿石磨细,使有用矿物与其他矿物或脉石矿物解离;②调浆加药—调整矿浆浓度适合浮选要求,并加入所需的浮选药剂,以提高效率③浮选分离—矿浆在浮选机中充气浮选,完成矿物的分选;④产品处理—浮选后的泡沫产品和尾矿产品进行脱水分离。
5)矿物结构及性质:矿物是由离子、(或原子、分子)等质点组成离子晶体。
1、离子晶体由阴阳离子组成,离子之间以静电引力结合形成离子键。
此类矿物断裂时,沿离子界面断开;矿物表面形成不饱和离子键;一般此类矿物表面极性较强。
2、原子晶体,由原子组成,原子间以共价键结合,共价键具有方向性、饱和性。
此类矿物断裂后其表面形成强极性。
3、金属晶体。
晶格质点为金属阳离子,金属阳离子间以金属键结合。
其断裂面为强不饱和键,呈强极性。
4、分子晶体。
晶格质点为分子,分子之间形成分子。
其断裂后表面为分子建,属弱键,极性很弱。
6)矿物表面性质由于矿物断裂后暴露在表面的键不同,使矿物表面具有不同的性质,此性质对矿物可浮性有着较大的影响。
当矿物表面有较强原子键、离子键时,矿物表面有较强的极性和化学活性;矿物表面对水分子有较大的吸引力;矿物表面表现为亲水性。
当矿物表面有极弱的分子键时,矿物表面有较弱的极性和化学活性;矿物表面对水分子有较小的吸引力;矿物表面表现为疏水性。
不同晶格结构的极性顺序极性由强到弱为:离子键、共价键、金属键、分子建。
矿物表面极性越强,矿物亲水性越强;疏水性越弱;矿物天然可浮性越差。
7)煤的结构和性质:复杂的高分子有机化合物的混合物。
煤不是晶体结构,组成复杂。
丝炭、暗煤、镜煤、亮煤。
.煤的结构(万-克列维廉模型)煤是多环芳香族高分子化合物有机质的基本结构单元主要是带有支链和各种官能团的缩聚稠环芳香系统由多层平面碳网组成,并存在有侧链煤化程度不同,层间距不同。
浮选
1.浮选:依据矿物表面物理化学性质的差异进行分选的方法。2.泡沫浮选:以泡沫为载体依据矿物表面物理化学性质的差异分选细粒物料的方法。3.可选性:矿物浮选的难易程度。4.品位:目的物在矿石中所占有的百分比。5.精矿产率:矿物浮选精矿产品在原矿中所占有的百分比。6.润湿:润湿是自然界中常的现象,是由于液体固体表面排挤在固体表面所产生的一种界面作用。7.三相润湿周边:当气泡附着浸入水中的矿物表面,达到润湿平衡时,气泡在矿物表面所形成三相接触点围成的周边。8.润湿接触角:过三相润湿周边上任一点P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。9.润湿阻滞:润湿过程中,润湿周边展开或移动受到阻碍,使平衡接触角发生改变,这种现象称为润湿阻滞。10.水化作用:水分子在矿物表面(或离子表面)定向排列。11.疏水矿物表面:润湿性差、接触角大的疏水表面。12.亲水矿物表面:润湿性好、接触角小的亲水表面。13.疏水性矿物:矿物表面极性弱,对水分子的引力小,水化作用弱的矿物。14.粘附功:矿粒与气泡附着只有单位面积时,附着前后体系的自由能的变化。15.定位离子:在双电层内层吸附的离子。16.配衡离子:颗粒表面带电后,吸引溶液中的反号离子,即双电层外层吸附的反号离子。17.总电位:指矿物表面与溶液之间的电位差。也称表面电位。18.斯特恩电位:斯特恩层与溶液的电位差。19.动电位:滑动面上的电位和溶液内部的电位差,也称Zate电位。20.零电点:矿物表面的静电荷为零时,溶液中定位离子的负对数值。21.等电点:矿物表面电动电位为零时,溶液中定位离子的负对数值。22.正吸附:吸附后表面层溶质的浓度大于溶液内部的浓度,这种吸附称为正吸附。23.负吸附:吸附后表面层溶质的浓度小于溶液内部的浓度,这种吸附称为负吸附。24.物理吸附:由分子间力引起的吸附。25.特性吸附:双电层吸附中除静电吸附以外的吸附。对溶液中某种组分有特殊的亲合力。26.半胶束吸附:在范德华力的作用下,矿物表面吸附捕收剂的非极性端发生缔合作用形成类似胶束的结构。27.捕收剂:作用在固液界面上,且有选择性可以固体表面提高疏水性,增加可浮性,促使气泡附着,增强附着的牢固性浮选药剂。28.起泡剂:作用于气液界面上,降低表面张力,具有起泡作用的表面活性物质。29.三相泡沫:由液、气、固三相构成的泡沫。30.两相泡沫:由液、气两相构成的泡沫。31.抑制作用:破坏和削弱矿物对捕收剂的吸附,增强矿物表面的亲水性,从而降低矿物可浮性的作用32.活化作用:能促进和增强矿物与捕收剂的相互作用,提高矿物的可浮性。33.气泡矿化:浮选过程中,颗粒附着在气泡上的现象。34.矿化气泡:附着矿粒的气泡。35.浮选动力学:泡沫产品随浮选时间变化的数量关系。36.浮选速度常数:浓度为1时的浮选速度。是一个比例常数。37.接触时间:从碰撞瞬间到发生脱落瞬间所经历的时间。38.诱导时间:从碰撞瞬间到发生附着瞬间所经历的时间。39.接触曲线:同一种矿物,同一种药剂,气泡能否与矿物附着的药剂用量与pH值之间的关系曲线,称为接触曲线。40.充气量:浮选机正常工作,单位时间、单位浮选槽面积所能吸入气体的数量。41.矿浆通过能力:浮选机单位时间内所能处理的矿浆量立方米数。42.充气均匀度:气泡在矿浆中分布的均匀性。43.浮选段数:浮选中磨矿与浮选相结合的次数。44.浮选循环:回路,经过一次浮选,得到一种产品称一个循环。45.浮选流程:矿石浮选时,矿浆流经各作业的总称。46.二次富集作用: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为二次富集作用。47.精选作业:对处选粗选作业的精矿进行分选的作业。48.扫选作业:对粗选(或扫选或前序浮选)作业的尾矿进行的分选作业。49.粗选作业:浮选工艺中第一次对矿浆进行的分选作业。
《磷矿浮选》第三章
第三章磷矿浮选的理论基础从技术的角度来看,浮选是指通过与第二流休相接触,从水悬浮液体中取出所选固体(目的矿物)的技术,如泡沫浮选用空气为第二流体,油浮选用油等。
不难看出,浮选至少涉及在各种浮选药剂存在下,三种界面的物理化学性质。
因此,从基础的角度看,浮选技术是界面化学的最重要应用,是非常复杂的界面化学问题。
为了有效地分离各种矿物,人们越来越认识到,必须掌握影响矿物浮选性能的各种因素。
即了解矿浆中发生的各种界面现象,搞清矿物与各种浮选药剂的作用机理,设想出各种反应模型,然而浮选体系是一种很复杂的多组分、多粒子的多相体系,要想全面弄清这种复杂体系中所发生的各种反应,无论从理论上和技术上都不是件易事,尽管人们做了大量研究,特别是近来,随着一些先进的表面测试技术的出现,这种研究有了很大的进步。
但总的来说,浮选理论的研究还落后于浮选实践。
尤其是对磷酸盐类矿物的研究,这种差距就更大。
这一方面因为磷矿物本身在组成和构造上比较复杂,另一方面是因为和磷矿物共生的脉石矿物常常是碳酸盐类矿物,它与磷酸盐类矿物的许多相似性质,使得研究工作更加难以控倒,精确的试验数据难以得到.所以本术所介绍的磷矿浮选理论基础主要是些较为成熟的研究资料和编者的试验总结,重点放在影响磷矿浮选的因素和浮选中各种药剂的作用机理上。
第一节磷矿物的特征及其可浮性这里讨论的磷矿物是指各种磷灰石和“胶磷矿”。
这是两种基本形式相同而结晶程度相异的两种主要磷矿物,前者呈晶形而后者属隐晶质。
然而它们的基本化学组成相近。
加之对磷灰石的研究也成熟些,所以这节主要介绍确灰石的特征与可浮性。
一、磷矿物化学组成磷灰石是一三离子晶体的微溶磷酸盐矿物。
矿物中磷常以P离子出现,与氧结合成稳固的[PO4]3-络阴离子,而[PO4]3-易与钙化合形成磷灰石,所以常见的磷矿物是钙磷酸盐类。
在磷矿物的形成过程中,其晶格离于常被一系列其它元素所替代,因而天然磷灰石实际上又是一系列置换(替代)产物,这就使得磷矿物在组成、结构和构造上呈现出多变性和复杂化,从而使得同为磷矿物却表现出不同的性质。
浮选药剂与矿物作用的理论
浮选药剂与矿物作用的理论基础浮选过程中药剂的作用机理十分复杂,近年来通过利用各种现代测试方法研究,特别是关于捕收剂与矿物表面作用的研究,取得很多进展。
然而到目前为止,也还有很多问题没有研究清楚。
已经有许多专著讨论选药剂的作用机理,有关的论文也不断在发表,我们简略地介绍一些较有影响的理论和与本书有关的一些研究成果。
捕收剂在矿物表面的作用,总的说来,不外是;(1)物理吸附特点是能量小(有人提出约在,.0l-,0,1电子伏特/克分子),或者说吸附热小(几千卡/克分子或更小),吸附分子一与固体表面距离较大,在固体表面上具有流动性(好似二维气体)。
吸附力为范德华力或静电力。
药剂分子(或离子)与矿物间不发生键合的电子转移或共有。
物理吸附一般没有选择性或选择性较差,并且易十解吸,通常吸附量随温度上升而下降。
(2)化学吸附特点是能量大(约在1电子伏/摩尔),或说吸附热高(几十千焦/摩尔),吸附分子与矿物表面距离小,药剂分子与矿物间发生键合的电子关系,吸附力本质上是化学力。
化学吸附一般具有选择性吸附比较牢固,不易解吸,通常随着温度升高(在一定范围内)吸附量升高。
(3)表面化学反应化学吸附进一步发展,常常在矿物表而发生化学反应。
表面化学反应一与化学吸附的主要区别是前者的反应产物在表面上构成独立的相。
捕收剂与矿物作用的具体方式,已经提出了各种看法,现将主要的列举如下。
(1)非极性分子的物理吸附主要是各种非极性经类油的吸附,吸附力为瞬间偶极力(或称色散力)。
据观测,非极性油的吸附主要发生在矿物与气泡粘着时的三相润湿周边上。
(2)双电层吸附理论矿物在水中由于表面一种离子转人溶液或吸附于表面的趋外较大,·使表面多余了定位离子,并由此而引来的异名的配衡离子(或称相反离子),形成表面双电层。
内层由矿物表面的定位离子组成;外层又分为厚度约为水化离子半径的紧密层(或称斯特恩层)及再向外的扩散层。
由溶液内部至矿物表面的总电位义称电极电位(或化学电位);至紧密层滑动面的电位则通常作为电动电位又称省电位。
浮法选矿的基本原理
浮法选矿的基本原理浮法选矿是一种常见的矿石分选工艺,通过利用矿石与溶液之间的物理性质差异,在气泡的作用下,使矿石粒子在溶液中产生特定的浮力,从而实现矿石的分离和富集。
它是矿石矿物学理论和颗粒浮选原理的结合,广泛应用于金属矿石和非金属矿石的选矿过程中。
浮法选矿的基本原理可以总结为以下几点:物理性质差异原理:不同矿石矿物在物理性质上存在差异,如密度、磁性、导电性等。
根据这些差异,可以通过选用适当的药剂,调整溶液的性质,使特定矿石矿物在特定条件下产生浮力或沉力,实现其分离和富集。
湿润性差异原理:在浮法选矿中,通常需要添加一定的药剂,如捕收剂、起泡剂等。
这些药剂能够在矿石粒子表面吸附形成一薄膜,改变矿石的湿润性。
根据不同矿石矿物的湿润性差异,可以使一类矿石矿物更容易与气泡相结合,形成浮力,而其他矿石矿物则难以形成浮力,实现它们的分离。
气泡附着原理:在浮法选矿过程中,需要通过气泡将矿石粒子带到溶液表面。
气泡的生成通常通过机械或物理法进行,例如气体鼓泡、吸气、压力变化等。
气泡与矿石粒子之间的接触面积较大,当矿石粒子接触到气泡表面时,会发生两种可能的情况:一种是粒子吸附在气泡表面形成浮力,另一种是粒子从气泡表面脱离,重新进入溶液中。
这两种情况的比例取决于矿石矿物的湿润性和药剂的选择,从而实现分离和富集。
浮力调整原理:在浮法选矿中,浮力是实现矿石分离和富集的关键。
浮力的大小决定了矿石粒子在溶液中上浮的速度和方向。
浮力的调整是通过添加药剂和控制操作条件来实现的。
例如,添加起泡剂可以增加气泡数量和大小,增加矿石粒子与气泡相互作用的机会,从而增大浮力;而添加抑制剂可以减小粒子与气泡的接触,减小浮力。
操作条件的调整,如搅拌速度、气泡尺寸、溶液pH值等,也会对浮力产生影响。
综上所述,浮法选矿的基本原理是通过调整矿石粒子与溶液之间的物理性质差异和湿润性差异,利用气泡的作用,控制矿石的浮力,实现矿石的分离和富集。
这一原理在矿石选矿过程中得到了广泛应用,可以高效地提取矿石中有用的矿物,提高选矿的回收率和纯度。
浮选工
浮选工理论复习资料一、填空1、浮游选煤是指利用煤粒与矸石表面湿润性的差异分选煤泥的方法。
2、选煤利用煤炭与其它矿物质的不同物理、化学—性质在选煤厂内用机械方法除去原煤中的杂质,把它分成不同质量规格的产品,以适应不同用户的要求。
3、灰分指煤完全燃烧后残留物的产率。
4、矿化泡沫是指矿粒与气泡粘附后形成的结合体。
5、精煤经过洗选后获得的高质量产品。
6、尾煤浮选作业排出的高灰分产品。
7、煤的水分是指单位质量的煤中水的含量。
8、煤的硫分单位质量的煤中硫的含量。
9、原煤从毛煤中选出规定粒度的矸石(包括黄铁矿等杂物)以后的煤。
10、充气量向浮选机矿浆中导入的空气量的多少。
11、捕收剂的作用提高煤粒表面的疏水性和煤粒在气泡上的固着程度。
12、起泡剂的作用使空气在矿浆中分散成大量气泡,增加气泡的稳定性。
13、调整剂的作用调整矿浆或矿物表面的性质,消除或减少有害杂质的不良影响。
14、药剂制度是指煤泥浮选过程中使用的浮选药剂种类、用量、加药地点和加药方式的总称。
15、浮选的方法包括油团聚选煤法、造粒分选法、油浮选法、选择性絮凝等。
16、通常按照药剂在浮选过程的用途和所起的作用可将浮选剂分为捕收剂、起泡剂和调整剂。
17、直接浮选是指洗选过程中煤泥不经浓缩直接进入浮选的方法。
18、浮选方法中应用最广的是泡沫浮选。
19、一次加药是把药剂全部加到搅拌桶或矿浆准备器内。
20、煤的工业分析是指煤的灰分、水分、挥发分和固定碳含量。
21、矿区选煤厂是在煤矿矿区范围内厂址设在单独的工业场地上,入选外来煤的选煤厂。
22、“三级”安全教育是指厂级、车间级和班组级。
23、皮带运输机无论运转与否都禁止在皮带上站、行、坐、卧,搬运工具和其他物件。
24、扑救电气火灾首先应切断电源,然后扑灭火灾。
25、使用梯子高空作业时,梯子靠放的斜度应不小于30度。
26、按充气方式浮选机分为机械搅拌式、无机械搅拌式和混合式三种。
27、根据所用的介质不同,选煤可分为干法选煤和湿法选煤两种。
浮选知识
浮选入料的浓度选择和调整者丁立亲曾经研究国外有关选择浮选入料浓度的资料,统计了国内几十个选煤厂煤泥浮选资料,提出了确定最佳浮选入料浓度的方法:当入料中一120网目颗粒韵含量小于55%时,入料浓度取决于入料的灰分与精煤灰分的比值,即谴分系数。
比值小于1.6,则入料浓度取150~200 g/L,比值大于1.6,入料浓度取100~150 g/L。
当入料中一120网目颗粒的含量大于55%时,最佳矿浆浓度按以下经验公式计算:y下-120*G=80(g/l)式中y下-120——入料中-120网目的含量,%;G——最佳浮选入料浓度,g/L。
如果浮选人料中-120网目颗粒含量为65%时,则最佳入浮浓度为120 g/L。
目前,较多选煤厂确定浮选入料浓度仍凭经验,一般情况下,浓缩浮选流程中,粗选的入料浓度为21%左右,精选浓度为16%左右,若用固体含量浓度表示,则为100~120 g /L。
在直接浮选流程中,入浮浓度一般为70 g/L左右。
浮选入料浓度是否恰当,将在产品质量、尾矿灰分、精煤脱水效果及浮选机处理量等方面体现出来。
在浮选的生产操作中,入料浓度的变化也将在浮选机各室的泡沫层中反映出来。
(1)正常情况在正常浮选情况下,泡沫层的厚度应该是从第一室开始逐室变薄,到末室泡沫层不能覆盖矿浆面。
1、2室的泡沫层呈黑色,并带有光泽,无大泡,气泡尺寸较均匀,泡沫中多为细粒,泡沫光滑稳定并且较致密,含煤粒多。
3、4室泡沫层较薄,色较深,泡沫粗糙不光滑,泡沫中多为粗粒煤。
后两室泡沫层已不能覆盖矿浆面,气泡大小不等,明显可见气泡兼并和破灭现象,矿浆表面漂浮着致密粗糙的泡沫薄层,泡沫中含粗粒较多。
(2)入料浓度增高当入料浓度增高时,泡沫层将发生如下变化:,①泡沫层厚度的变化趋势为:由前向后,泡沫层厚度逐室增加,泡沫中固体物含量相应增加。
⑧矿浆充气明显降低,泡沫层流动缓慢、发死,泡沫颜色乌黑。
⑧泡沫发粘,细粒含量愈多,发粘愈严重,泡沫脱水性能恶化,当用手挤泡沫,见手心煤泥发粘。
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化学性质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0.5mm至10um的金矿粒。
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金矿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。
常用的有用絮凝剂使细粒金或含金矿物絮凝成较大颗粒,脱出脉石细泥后再浮去粗粒脉石,这是絮凝—浮选。
荷载体浮选是用粒度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乳化浮选。
利用高温化学反应使矿石中金属矿物转化为金属后再浮选的离析浮选对金矿石不常采用。
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。
浮选配位化学原理
浮选配位化学原理浮选是一种常用的矿石分选技术,其基本原理是利用矿石与气泡的接触和吸附作用,使目标矿物颗粒与废石分离出来。
配位化学是浮选过程中的关键理论基础,通过配位剂与矿石表面的化学反应,调控浮选过程中的矿石选择性和浮选效果。
在浮选过程中,矿石颗粒与气泡接触形成气泡矿物颗粒凝聚体,然后上浮至液面,完成矿石分离。
而配位化学原理则是通过控制矿石颗粒与气泡的接触和吸附行为,实现对矿石的选择性分离。
配位化学原理主要包括以下几个方面:1. 配位剂的选择:在浮选过程中,配位剂是起到调节矿石选择性的重要因素。
配位剂可以与矿石表面的金属离子形成络合物,改变矿石表面的化学性质,从而影响气泡与矿石的接触和吸附行为。
选择合适的配位剂可以提高矿石的浮选效果。
2. 配位剂的浓度和pH值的调节:浮选过程中,配位剂的浓度和pH值的变化也会影响矿石的选择性。
通常情况下,适当增加配位剂的浓度可以提高矿石的浮选率,而控制pH值则可以调节矿石表面的电荷性质,影响气泡与矿石的相互作用。
3. 表面活性剂的应用:表面活性剂可以在气泡和矿石颗粒之间形成一层薄膜,增加气泡与矿石的接触面积,提高矿石的浮选效果。
表面活性剂的选择和浓度也是影响浮选效果的重要因素。
4. 矿石颗粒大小和密度的影响:矿石颗粒的大小和密度也会影响浮选过程中的分选效果。
一般来说,较大的颗粒易于与气泡接触和吸附,而较小的颗粒则容易被带走,导致选择性降低。
此外,不同矿石的密度差异也会影响浮选效果,密度较大的矿石更容易下沉。
5. 浮选机构的设计和操作参数的控制:浮选机构的设计和操作参数的控制也是影响浮选效果的重要因素。
合理设计浮选机构的结构可以提高气泡与矿石的接触机会,提高浮选效果。
同时,合理控制操作参数如搅拌速度、进料浓度等,也可以调节浮选过程中的矿石选择性。
浮选配位化学原理是浮选技术中的重要理论基础。
通过合理选择配位剂、调节浓度和pH值、应用表面活性剂、控制矿石颗粒大小和密度以及设计和操作浮选机构等方式,可以实现对矿石颗粒的选择性分离,提高浮选效果。
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。
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
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
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化学性质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0.5mm至10um的金矿粒。
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金矿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。
常用的有用絮凝剂使细粒金或含金矿物絮凝成较大颗粒,脱出脉石细泥后再浮去粗粒脉石,这是絮凝—浮选。
荷载体浮选是用粒度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乳化浮选。
利用高温化学反应使矿石中金属矿物转化为金属后再浮选的离析浮选对金矿石不常采用。
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。
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断口:不按一定结晶方向碎裂所形成的凸凹不平的矿物 表面。
影响断裂的因素: (1)内因,矿物的晶体结构,决定的因素,矿物破碎时沿 着晶体结构内键合力最弱的面网之间发生断裂。 (2)外因,即破碎磨细矿石所施加外力的性质比及力的大 小和作用方向等。外力作用具有复杂性。
❖ 缺点:
主要是成本高,易污染环境 (1)需要较细的磨矿粒度; (2)使用各类药剂; (3)影响因素多,操作控制要求较高 (4)产品脱水率较低,过程复杂。
第四节. 浮选各相的性质
a. 固相
一、矿物晶体的断裂面 用浮选法分离固相(即各种矿物)时,首先必须进行破
碎和磨细,使矿石中的目的矿物达到或接近单体解离以及获 得适于泡沫浮选所要求的适宜粒度,以便能有效的进行浮选。 在破碎和磨细的过程中,矿物受到外加机械力的作用,晶体 内连结质点间的部分键力受到破坏(“打断“),随之出现 新的不规则“断口“或比较平滑的“解离面“,二者合称为 矿物晶体的断裂面。
(2)活化剂作用:其中最活跃的是氧。
第五节. 浮选的基本原理
A. 矿物的润湿性
(2)弱键合力: 断裂面呈现的不饱和键力主要为分子间力,极性较小, 称为非极性表面,与偶极水分子的作用较弱,不易被水润湿, 表现疏水易向气泡吸附,天然可浮性较好。
b. 液相
一. 水分子的结构及基本性质 分子式:H2O. 结构:三个原子核构成两个质子为底的等腰三角形。氧
原子的两个杂化轨道与氢成键,形成两个正电中心。
偶极:正、负电荷中心较远,使水分子里具有较强的偶 极矩。属强极性分子。称水分子为水偶极子。 基本性质:
(1)4℃时水的密度最大。4℃为略高于冰点; (2)具有很高的介电常数; (3)具有很高的溶解能力;对极性物质而言。 (4)导电率低,但对其它化合物有较大的电离能力; (5)缔合作用,形成氢键的特性。
浮选
主要内容
1. 浮选,发展及基本原理 2. 浮选药剂 3. 浮选工艺 4. 浮选设备 5. 浮选实例分析
第一章. 浮选,发展及基本原理
❖ 第一节:浮选的基本概念 ❖ 第二节:浮选的发展 ❖ 第三节:浮选的优缺点 ❖ 第四节:浮选各相的性质 ❖ 第五节:浮选的基本原理
第一节. 浮选的概念
❖ 浮选:浮游选矿,主要指泡沫浮选。是按矿物间表面物 理化学性质的差异来分离各种矿粒的方法,且差异越大,分 离效果越好。其主要原理是利用矿物表面物理化学性质的差 异,使矿石中一种或几种目的矿物有选择性的附着在气泡上, 随气泡升浮到矿浆表面,从而将有用矿物和脉石矿物分离。
2、矿物表面不饱和键力的类型及其与水分子的作用。 浮选工作者最关心的是矿物表面被水润湿的性质,此性
质与矿物表面不饱和键力的类型有关。 (1)强键合力:共价键、离子键、金属键 断裂面上的质点以此键,具有较强的极性和化学活性,
极性表面,对偶极水分子有较强的吸引力,易被水润湿,亲 水性强天然可浮性差。此表面亲水表面。天然可浮性差。
2 表层浮选法
在工业上的应用出现于1892年,将磨矿干粉小心轻轻撒 布在流动的水流表面,疏水性矿物不易被水润湿依靠表面张 力面漂浮水面上,聚集成薄层,成为精矿;易被水润湿的亲 水性脉石流入水中作为废弃尾矿排出。
3 泡沫浮选法
20世纪初,出现原始的泡沫浮选法,使浮选法向前推进 一步,并出现了许多形式的泡沫浮选法。
二、矿物晶体表面的不饱和键力 1、不饱和键力的起源及不饱和程度 组成矿物晶体的质点不仅按一定空间几何图形进行有序
排列,而且通过某种键力使各顶点彼此联结在一起。位于晶 体表面与位于晶体内部的质点彼此所处状态则不尽相同。内 部的均处于平衡,断裂面上质点具有不饱和键力,且因位置 不同,键力的不饱和程序也很不相同,显示出不同的吸附能 力和作用活性。特别是矿石经破碎细磨后,比表面积随之增 大,所形成的棱角增加更多,形成的吸附其它物质的“活性 中心”更多,因些矿石磨细越细,吸附能力和作用活性也越 强烈。
改变矿物表面的化学组成,界面电性,液相的化学组成而改 变,近而改变矿物在浮选过程中的行为。
溶解过程是复杂过程,并伴随着复杂的化学反应,所以 在浮选过程中应非常注意水对矿物的作用,水质情况及其离 子对浮选的影响。
影响溶解的因素较多气相
浮选中所用的气相主要是空气,起到载体作用。
(1)气体浮选法 (2)电解浮选法 (3)机械充气搅拌浮选法 浮选药剂的出现,大大促进了浮选技术的发展,它们的发 展是相互联系的.
第三节. 浮选的优缺点
❖ 优点:
(1)应用范围广,适应性强; 广泛应用于化工,环保,建材,医药等
(2)浮选的效率高,且适于处理细物料; (3)有利于对矿产资源的综合回收;
❖ 浮选过程:在气、液、固三相体系中完成的复杂的物理 化学过程。其过程包括:磨矿,分级,搅拌,充气,气泡的矿化, 刮泡。
第二节. 浮选的发展
浮选作为一种工业规模的选矿方法出现,在国外大约是 在19世纪末叶。其发展主要经历以下几个阶段。
1 全油浮选法
根据各种矿物亲油性及亲水性的不同,加大量油类与矿 浆搅拌,然后将粘附于油层中的亲油矿物刮去,面亲水性的 矿物仍留在矿浆中,从而达到分离矿物的目的。――早期工 业浮选的先驱。
空气是混合物,典型的非极性物质,是有对称的结构。 易合非极性表面结合。
空气在矿浆中的溶解度与压力、温度和水中溶解的其他 物质的浓度有关。对浮选有意义的是压力与溶解度的关系。
享利定律:温度一定,混合气体中的每一组分的溶解度, 随着其分压的增加而增加。 气泡在浮选中的作用:
(1)载体作用:主要组分能活跃地被吸附在矿物表面 产生特殊作用,并直接影响矿粒的可浮性。
二. 水对浮选过程的影响 1、水分子之间的氢键缔合作用 由于水分子的极性结构,每个分子都能和邻近的水分子
发生氢键缔合。这些特征对浮选过程均有影响。 2、水分子与矿物表面的作用 水分子是强极性分子,即可以和极性表面作用,作用的
结果是矿物表面水化或湿润,严重影响矿物与气泡的接触过 程。
3、水的溶解能力 水的溶解能力在浮选过程中是有相当重要的作用,从而