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细粒煤分选技术讲座 中国矿业大学化工学院 1 2 细粒煤分选技术 讲 座 细粒煤分选技术概述 讲座主要内容： §1.1 概述（summary） 一、 浮选及其作用（Function） 二、浮选发展简史（ Development） 二、 发展简史 Development 1、从分选原理看分三个阶段 2、从药剂发展看也经历了三个阶段 3、从加工矿种来说分为四个阶段 （1）表层浮选：根据矿物的湿润性不同，把磨细的矿粉撒于水面。疏水性的矿物漂在水面上作为精矿；亲水性的浸没在水中即为尾矿。 （2）多油浮选：利用矿物和脉石的亲水性和亲油性差异，加大油量与矿浆搅拌，然后将粘附于油层中的矿物刮出。 （3）泡沫浮选：利用气泡携带矿物上浮。 1、从分选原理看分三个阶段 续 1673年在我国《天工开物》中有用表层浮选法分选朱砂；用多油浮选法分选金子的记载。这种利用矿物的天然亲水、疏水；亲油、疏油性来分选矿物,由于其效率低、选择性差而逐渐被淘汰。 20世纪出现了泡沫浮选。自1906年发布第一个具有现代泡沫浮选特征的美国专利至今已有100年的历史。泡沫浮选首先应用于硫化矿，逐渐发展到用于氧化矿、某些非金属矿和煤炭、石墨等的分选。以至目前扩展到了环保、化工、食品、材料、医药、生物等领域。 2、从药剂发展看也经历了三个阶段： （1）油类药剂 （2）可溶性药剂 1909年发现了松油和醇作为起泡剂可形成适宜的浮选气泡； 1913年发现了Na2S等； 1922年发现了KCN； 1924年发现了脂肪类； 1925年又发现了黄药作为硫化矿的捕收剂，浮选得到了飞速发展。 （3）品种来源扩大期 3、从加工矿物品种来说分为四个阶段 上世纪30年代：处理硫化矿； 上世纪40年代：处理煤、石墨、萤石； 上世纪50年代：处理各种硅酸盐矿、铁矿、锡石； 上世纪60年代以来：处理各种微细矿物。 3、从加工矿物品种来说分为四个阶段（续） 在矿浆中加入某种药剂，使药剂与矿浆中的有用离子结合，而达到分选的目的。如在工业废水中含有某种重金属离子而造成损失，需要回收，则加入阴离子捕收剂（如：黄药阴离子X-）： 到目前为止，细粒矿物分选研究还是选矿界的主要课题。这是因为—— 1 目前自然界原矿存在特点： 贫——原矿中含有用之物少； 细——有用矿物分散度大； 杂——有用矿物共生多； 难——分选难度大。 因此，微细矿物的分选占矿物分选的很大份额。 2 为了充分利用、回收资源，并保护环境，实现人类资源的可持续发展战略，必须尽最大可能地回收有用的细粒矿物。 作业思考题（任选3题）： 1、浮游选煤系统中有哪三个相？分别简述它们的浮选性质。 2、浮游选煤中常用的浮选药剂有哪两类？请给予简单解释。我们淮北选煤厂用的是何种药剂？ 3、试说出我们淮北选煤厂的一种浮选机型号，并简述它的工作原理。 4、什么是浓缩浮选流程、直接浮选流程？我们淮北选煤厂采用的是哪一种浮选流程？请简述这种流程的特点。 §1.2 浮选系统中气、液、固各相性质 一、 矿物表面的亲水性和疏水性 二、 浮选系统各相的浮选性质 （一）气相的浮选性质 （二）液相的浮选性质 （三）固相的浮选性质 一、 矿物表面的亲水性和疏水性 我们先来看水和气泡在各种不同矿物上的粘结情况： 那么，矿物表面为什么有这种不同的亲水性和疏水性呢？ 原因是：浮选中三个相界面有不同的特性才使各矿物有不同的表面性质。 二、 浮选系统各相的浮选性质 CO2分子的空间结构是直线性：O＝C＝O。结构对称，两个C＝O键的极性完全抵消，使整个分子正负电荷重心在分子的中心重合，偶极矩是0，所以是非极性分子。 空气中尤以氧气对矿物的浮选影响最大，轻度氧化有利于提高矿物的表面疏水性；但重度氧化会恶化浮选效果，因为重度氧化会提高矿物表面的亲水性。 （一）气相的浮选性质小结： 1、空气是一种典型的非极性物质，空气所形成的气泡是浮选的选择性运载工具。矿粒粘附了气泡，可浮性改变。 2、空气在浮选过程中发生溶解与析出，并优先吸附到疏水的矿物表面。 3、空气中的氧对矿物起氧化作用，轻度氧化提高矿物表面疏水性,过分氧化恶化浮选效果。 1、水分子是很强的极性分子 水是由两个氢原子和一个氧原子结合成的水分子（H2O）。水分子的两个O-H极性共价键分布不对称，之间成105°3ˊ的夹角；氧原子核和氢原子核之间的距离为0.99×10-10m。 1、水分子是很强的极性分子 续 水分子是很强的极性分子。水分子之间存在：取向力、色散力、诱导力，分子间力数值为47.23 kJ/mol。且以取向力为主，分别是： 2、水分子之间的氢键使水分子发生缔合 2、水分子之间的氢键使水分子缔合 续 水分子的内聚力比空气的内聚力大得多；氢键的内聚力也比空气的内聚力大。 3、水分子对矿物表面的作用