第四章浮选药剂简介
1颗粒的分散与聚集状态 细粒物料，特别是粒度小于5-10um 的矿泥，由于具有很大的 比表面积，是一个热力学不稳定体系，故细粒物料之间的粘附 常可自发产生，也由于范德华力作用而互相吸引，常呈无选择 的粘附状态。加上矿浆中一些“难免离子”的作用，使粒子表 面电位降低，从而更使细泥产生粘附矿浆中细粒物料之间的粘 附，根据作用本质的差异可分为三种： ① 细粒受无机电解质的作用，粒子表面电动电位下降，从而 引起互相聚集生成聚合体，称为凝聚。 ② 颗粒在捕收剂作用下，表面形成疏水膜，各颗粒疏水膜之 间粘附缔合成团，称为团聚 ③ 细粒通过高分子絮凝剂的桥联作用构成松散的、多孔的、 具有三度空间结构的絮状体，称为絮凝。
第四章浮选药剂简介
3 常用絮凝剂 能使矿浆中细粒物料产生聚结的有三类物质： ①无机电解质，如石灰和明矾（硫酸铝）等； ②有机捕收剂，如非极性烃类油； ③有机高分子絮凝剂。有机高分子絮凝剂就其来源又分为天然 和人工合成两类。天然类有淀粉、糊精、珍甲基纤维素等：人 工合成类主要是聚丙烯酞胺及其他类型的水溶性高分子聚合物。 高分子絮凝剂的絮凝机理可用“架桥理论”来解释。这一理论 可以描述为多个矿粒吸附高分子絮凝剂分子；通过絮凝剂的联 接使矿粒产生不规则的絮团。但使用时要注意：小用量时絮凝 具有选择性，超过一定量时成为无选择性的全絮凝，用量再大 时则出现保护溶胶作用而不起絮凝作用。
第四章浮选药剂简介
浮选矿浆经捕收剂和调整剂处理，使 矿物的表面性质达到了浮选要求， 此时如果矿浆中在性质良好的起 泡就能实现浮选。普通的水或矿 物悬浮液中通人气体只能形成少 量大而碎的气泡，不能形成泡沫， 但往水中加人少量异极性表面活 性物质，例如醇、有机酸等，便 以得到小而不易兼并的气饱，气 泡浮到水面，生成具有一定稳定 性的饱沫。这些具有起泡作用的 表面活性Water
Action of Frother
Nonpolar
第四章浮选药剂简介
第四章浮选药剂简介
1 起泡剂的结构与性质
目前广泛采用的起泡剂通常 是一种异极性表面活性物质 （有机物），由两部分组成 一端为极性基，亲水；另一 端为非极性基，亲气。因此， 起泡剂能在气-液界面上定向 吸附和排列，起泡剂起饱能 力与这两个基的性质密切相 关。
第四章浮选药剂简介
2）增大起泡机械强度，提高起泡的稳定性 气泡为了保持最小面积，通常呈球形。起泡剂在气一液界 面吸附后，定向排列在气泡的周围，气泡在外力作用下发生 变形时，使气泡表面的起泡剂分子吸附密度发生变化。变形 地区表面积增加，起泡剂密度降低，表面张力增大。但降低 表面张力，是体系的自发趋势。因此，气液界面存在有起泡 剂，增强了抗变形的能力。如果变形力不大时，气泡将不致 破裂，并能恢复原来的球形，增加了气泡的机械强度 3）降低气泡的运动速度，增加起泡在矿浆中停留时间
第一节 浮选及浮选过程
2 矿物的浮选过程 碎磨—搅拌槽（加药剂，矿物颗粒与药剂作用）—浮选机 （搅拌使矿浆悬浮，产生细小气泡）携带矿粒升到矿浆表面完 成浮选分离(正浮选工艺：矿化泡沫即精矿，槽底物即尾矿；反 浮选工艺：矿化泡沫即尾矿，槽底物即精矿）—产品脱水（浓 缩、过滤、有时也干燥）
第一节 浮选及浮选过程
第二章 浮选的特点
⑴应用广泛； ⑵分选效率高、富集比高； ⑶有益于矿产资源的综合利用；
⑷分选粒度细，前途广阔，处理细粒浸染的矿物特别有效。

浮选是资源加工技术中最重要的技术，由于浮选法所取 得依据决定，它的应用前景是极为广阔的，几乎所有的矿 物都可以采用浮选法从矿石中分离出来，同时可加工处理 二次资源及非矿物资源。涉及无机化学、有机化学、表面 化学、电化学、物理化学等几乎整个化学学科领域，形成 了浮选电化学、浮选溶液化学、浮选剂分子设计、浮选表 面化学等交叉学科领域。随着浮选的不断发展，目前，浮 选已不局限于冶金矿山，在化工、造纸、食品、农业、医 药、工业废物、废水诸方面都有着广阔的应用前景。

矿物的浮选过程是在固（矿物）、液（水） 和气（气泡）三相界面上进行的，进行这一过程 的关键在于：矿物表面性质（润湿性）差异，从 矿浆中析出足够量的稳定而细小的气泡；有用矿 物（欲浮矿物）有充分的机会与气泡群碰撞，并 牢固地粘附在气泡上被浮到矿浆的表面，脉石矿 物虽有机会与气泡碰撞，但不粘附，遗留在矿浆 中，在这里气泡是分选的媒介，同时又是运载工 具。
第四章浮选药剂简介
C1（主要成分应该为改性氧化石蜡皂，为混合物） ，为脂肪酸类阴离子（ROO-）捕收剂，正选捕收磷 酸盐和碳酸盐。
脂肪酸与矿物表面相互作用，包括可逆吸附（即物理吸附）和 不可逆吸附（即化学吸附），前者在浓度相当高时，产生吸附 的多分子层薄膜，但固着不稳定，易于解吸。由于在矿物表面 发生吸附作用，从而提高了矿物表面的捕收剂阴离子浓度，当 超过相应盐的溶度积时，不可逆吸附过程导致化学反应。矿物 晶格的阳离子与脂肪酸阴离子作用，在矿物表面生产稳定的脂 肪酸盐，具有捕收性；而石英和其它硅酸盐矿物及多硅酸盐， 它们的晶格组成和结构决定其表面没有金属离子存在，未被污 染的，或经处理洁净的石英是不能被脂肪酸浮选的。
Pine oil (C10H17OH) 松油 Cresol (CH3C6H4OH) 杂酚 油 Methyl isobutyl carbonol (MIBC) 甲基异丁基 甲醇 CH3-CH-CH2-CH-OH CH3 CH3 Polyglycols 聚 乙二醇
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2 起泡剂的作用 1）使空气在矿浆中分散成小起泡，并防止起泡兼并 浮选过程，希望生成的气泡直径较小，而且具有一定的寿命 但气泡直径也不能太小，太过于稳定，否则会对分选不利。 在矿浆中，气泡直径大小与起泡剂浓度有关。试验表明，矿 浆中没加起泡剂时，气泡平均直径约 3-5 mm，加入起泡剂 后，可降到 0.5-1mm。浮选过程希望气泡不兼并，升浮到 矿浆表面后，也不立即破裂，能形成一定稳定性的泡沫，保 证浮选过程的顺利进行。这些都是靠起泡剂来实现的
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高分子絮凝剂的絮凝机理可用“架桥理论”来解释。 这一理论可以描述为多个矿粒吸附高分子絮凝剂分子；通 过絮凝剂的联接使矿粒产生不规则的絮团。但使用时要注 意：小用量时絮凝具有选择性，超过一定量时成为无选择 性的全絮凝，用量再大时则出现保护溶胶作用而不起絮凝 作用。
谢谢！
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第四章浮选药剂简介
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Na2CO3： （1）在碱性条件下，对微细粒胶磷矿的分散 有一定促进作用。 （2）作为pH值调整剂，胶磷矿在9～10时可 浮性好。 （3）消除溶液中Ca2+、Mg2+等金属离子对C1 的影响。 （4）有利于ROO-、R一S03-的生成
第四章浮选药剂简介
浓硫酸： (1）调节pH值至5～6，降低胶磷矿的可浮性。 （2）与胶磷矿反应生成PO43-，抑制胶磷矿上浮。 （3）反应中生成二氧化碳气体。
接触角的大小与
固-气 (γ SA), 固-液(γ SW) 以 及 液-气(γ WA) 界面的表面张力有关，平衡状 态时如右图所示。 接触角的定义 当气泡在矿物表面附着（或水滴附着于矿物 表面）时，一般认为其接触角处为三相接触， 并将这条接触线称为“润湿周边”，在接触过 程中，润湿周边可以是移动的，或者变大，或 者缩小，当变化停止时，表明该周边上的三相 界面的自由能（以界面张力表示）已达到平衡 ，此时在润湿周边上任一点处，自液－气界面 经过液体内部到固液界面的夹角叫“平衡接触 角”（简称接触角），用θ 表示。
第三章 浮选理论之一
------润湿理论
润湿是自然界常见的现象。任意两种流体与固体接触， 所发生的附着、展开或浸没现象（广义的说）称为润湿过 程。其结果是一种流体被另一种流体从固体表面部分或全 部被排挤或取代，这是一种物理过程，且是可逆的。如浮 选过程就是调节矿物表面上一种流体(如水)被另一种流体 取代(如空气或油)的过程(即润湿过程) 。
γ
Air θ Soli d
γ
WA
SA
γ
SW
SA SW WACOS
SA SW COS WA
第四章浮选药剂简介
第四章浮选药剂简介
1 捕收剂结构及分类 捕收剂：能选择性地作用于矿物表面并使其疏水 的有机物为捕收剂。捕收剂作用于矿物一水界面， 通过提高矿物的疏水性，使矿粒能更牢固地附着 于气泡而上浮。
第四章浮选药剂简介
第四章浮选药剂简介
第四章浮选药剂简介
JVC（主要成分应该为改性氧化石蜡皂，含其它表面 活性剂，为混合物），为脂肪酸类阴离子（ROO-） 捕收剂，反选捕收除去碳酸盐。
反浮选工艺的原理是:在硫酸介质中，随pH的降低胶磷矿的可浮 性逐渐降低，而白云石可浮性则逐渐增高。硫酸与正浮选精矿 浆进行反应，生成磷酸根离子， PO43-是胶磷矿表面阴离子的 同名离子，它将以定位离子吸附在胶磷矿表面上使其荷电更负 。而白云石表面上的CO32-与PO43-具有相同的离子半径，而且 钙、镁磷酸盐比碳酸盐有更小的溶度积。因此，PO43-能以离子 交换的形式固着在白云石表面。在此溶液环境中, PO43-在胶磷 矿表面上的定位离子吸附阻碍了ROO-固着，白云石表面上生成 了更难溶的钙镁磷酸盐，防止了部分晶格阳离子向液相转移， 增加了与ROO-的作用活性质点，镁离子与脂肪酸根离子结合， 从而提高了白云石的可浮性，扩大了这两种矿物可浮性差异。
第三章浮选理论之一
判断矿物表面润湿性的大小,常用接触 角表示，接触角的大小随着疏水程度的 增大而增加，颗粒疏水性越高，越容易 被稳定气泡吸附。接触角是反映矿物表 面亲水性与疏水性强弱程度的一个物理 量。成为衡量润湿程度的尺度，它既能 反映矿物的表面性质,又可作为评定矿物 可浮性的一种指标。
第三章浮选理论之一
第四章浮选药剂简介
按其在水中的解离情况，起泡剂 可分为离子型和非离子型两大类。 离子型有羧酸及其皂类，极性基 为-COOH(Na）；烷基磺酸及 皂类，极性基为-SO3H(Na)；吡 啶类，极性基为三价的N；酚类， 极性基为-OH。非离子型有：醇 类，极性基为-OH ；聚醇醚类， 极性基为-O-和-OH。氧烷类， 极性基为-O-。非离子型起泡剂 性质比较单一，一般不具有捕收 性能，而离子型多数还具有捕收 性能。