浮选理论
解离面:严格沿着一定结晶方向碎裂成比较平滑的矿物 表面。
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