应用
粉煤灰中回收炭
炼铜炉渣中回收金属 废弃塑料混合物分离
牙科废料中回收贵金属
缺点
固体废物浮选前需要破碎到一定的细度
浮选时要消耗一定数量的浮选药剂且易造成环境污染或增加 相配套的净化设施
需要一些辅助工序如浓缩、过滤、脱水、干燥等
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
1 固体废物浮选
1 flotation
2 固体废物溶剂浸出
2 solvent extraction
3 固体废物稳定化/固化处理
3 Stabilization/solidification
… 固体废物的物化处理方法
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
influence factor equipment 机械搅拌式 充气搅拌式 充气式 气体析出式
浮选 设备
影响 浮选 效果 的因 素
物料性质 药剂条件 操作条件 technique
浮选
浮选 原理
浮选 工艺
medicament 捕收剂 起泡剂 调整剂
浮选 药剂
调浆 调药 调泡
principle
料浆/浮选药剂/扩大 不同组分的可浮性 差异/无数细小气泡/ 目的颗粒粘附在气 泡上上浮
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1.1
浮 选 原 理(principle)
浮选是通过在固体废物与水调制的料浆中，加入浮选药剂， 并通入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，然后刮出泡沫
回收；不能上浮的颗粒仍留在料浆内，适当处理后废弃。
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碳酸钠溶液浸出 较酸浸能力弱、但选择性好设备防腐问题较易解决。适
用于含碳酸盐含量高、含钨废料、硫化钼氧化焙烧渣、含磷废物（ P2O5）、 含钒废物（V2O5）、黑钨矿（(Fe,Mn)WO4）等的浸出。 白钨矿 CaWO4 + Na2CO3Na2WO4 + CaCO3
还原酸浸 变价金属的高价金属氧化物和氢氧化物
MeXOY(或Me(OH)Y)+ H+ + 还原剂 Men+ + H2O 工业上常用金属铁、Fe2+、SO2等浸出有色金属生产过程中产生的镍 渣、锰渣、钴渣等。 MnO2 + Fe2+ + H+ Mn2+ + Fe3+ + H2O MnO2 + Fe + H+ Mn2+ + Fe3+ + H2O Co(OH)3 + SO2 + H+ Co2+ + SO42- + H2O Ni(OH)3 + SO2 + H+ Ni2+ + SO42+ + H2O
适用于简单金属氧化物、金属含氧盐及少数的金属硫化物 （FeS、NiS()、CoS、MnS、Ni3S2 ）；以及大部分金属铁酸盐，
砷酸盐和硅酸盐 Me2Oy + H+ Mey+ + H2O ; MeO· SiO2 + H+ Me2+ + H2SiO3 从含铜废物中浸出铜：孔雀石（CuCO3· Cu(OH)2）、蓝铜矿 （CuCO3· Cu(OH)2）、黑铜矿（CuO）、赤铜矿（Cu2O）、硅孔雀石 （CuSiO3· 2H2O ）、铜蓝（CuS）、辉铜矿（Cu2S +O2）、黄铜矿 （CuFeS2+O2）、自然铜
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起泡剂(frother)
起泡剂是一种表面活性物质(surfactant)，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
交换反应 氧化还原反应 络合反应
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2.2 典型浸出反应(leaching reaction)
leaching agent neutral extraction
浸出：溶剂选 择性地溶解分 离固体废物中 某种目的组分 的工艺过程
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碱性溶剂浸出
常用的碱浸剂有氨水、碳酸钠、苛性钠、硫化钠等。
氨浸 适用于含金属铜、钴、镍及其氧化物的废物浸出。
黑铜矿 CuO + NH4OH + (NH4)2CO3Cu(NH3)4CO3 + H2O 孔雀石 CuCO3Cu(OH)2 + NH4OH + (NH4)2CO3 Cu(NH3)4CO3 + H2O 而金属铜通过氧化还原反应浸出Cu + Cu(NH3)4CO3 Cu2(NH3)4CO3 Cu2(NH3)4CO3 + NH4OH + (NH4)2CO3 + O2 Cu(NH3)4CO3 + H2O Cu、Co、Ni的硫化物常压氨浸常因溶解不完全而留在浸渣中。采用高压氧 化氨浸反应式如下： 斑铜矿 Cu2FeS4 + NH3 + CO2+ O2 + H2O [Cu(NH3)4]SO4 + [Cu(NH4)2]CO3 + Fe2O3· nH2O 黄铜矿 CuFeS2 + NH3 + O2 + H2O [Cu(NH3)4]SO4 + (NH4)2SO4 + Fe2O3·nH2O
按其作用可分为活化剂(activator)、抑制剂(depressor)、介质调
整剂(regulator)、分散剂(dispersant)与混凝剂(coagulant)。
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1.3 浮 选 工 艺 过 程(technique)
中性浸出 酸浸 浸出 方法 碱浸
浸出剂： 浸出过程 所用的药 剂
acid extraction
alkaline extraction
浸出液：浸出 后含目的组分 的溶液
leaching lig residue
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①捕收作用强，具有足够的活性 ②有较高的选择性 ③易溶于水、无毒、无臭、成分稳定、不易变质 ④价廉易得
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异极性捕收剂
极性基团、非极性基团
黄药(ROCSSMe) 油酸
捕收剂
非极性油类捕收剂
非极性基团
脂环烷烃(CnH2n+1) 环烷烃(CnH2n) 煤油
中的稳定性，以保证气泡上浮形成泡沫层。
常用的起泡剂有松油、松醇油、脂肪醇等。
起泡剂在气泡表面的吸附
起泡剂与捕收剂相互作用
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调整剂(modifying agent)
调整剂的作用主要是调整捕收剂与物质颗粒表面之间的作用， 还可调整料浆的性质，提高浮选过程的选择性 。
中性浸出剂是水和盐，如氯化钠、高价铁盐、氯化铜和次 氯酸钠等溶液。
水浸出 如硫化铜矿经硫酸化焙烧后。
CuSO4（固） + H2O Cu2+ + SO42- + H2O
中 性 溶 剂 浸 出
氯化钠浸出 如含铅废物。
PbSO4 + NaClPbCl2 + Na2SO4 PbCl2 + NaCl Na2PbCl4
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2.1 化学反应机理(reaction mechanism)
物理 溶解
physical dissolution
化学 溶解
chemical dissolution
仅发生晶格的破坏
发生化学反应
化学键 （离子或原子）
浮选前料浆的调制 (废物的破碎，磨碎等) 加药调整(搅拌) 充气浮选 浓缩、脱水 产 品
调浆: 调节浮选前料浆浓度。浮选密度较大颗粒，用较浓料浆； 浮选密度较小颗粒，用较稀料浆。 调药: 调整浮选过程药剂。包括提高药效，合理添加，混合用药, 料浆中药剂浓度调节与控制。 调泡: 调节浮选气泡的过程。
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高价铁盐浸出 含铋废物，可浸出金属硫化矿废物。
Bi + FeCl3 BiCl3 + FeCl2 Bi2S3 + FeCl3 BiCl3 + FeCl2 + S0
氯化铜浸出 是浸出金属硫化矿废物的良好溶剂。
可浸出FeS2、CuFeS2、PbS、ZnS、Cu2S等。 Cu2S + CuCl2 CuCl + S0
1
浮选(flotation)
浮选是根据不同物质被水润湿程度的差异而对其
进行分离的过程。
润湿性(wettability)：物质被水润湿的程度。
亲水性(hydrophilicity)：如果颗粒易被水润湿，则
称该颗粒为亲水性的。