第四章 浮选.ppt

第一节 概述 第二节 浮选基本原理 第三节 浮选药剂 第四节 浮选机械 第五节 影响浮选过程的因素 第六节 浮选流程及结构 第一节 概述 2 浮选的发展阶段 (1) 全油浮选阶段：1860年由英国人Willian Haynis首先取得专利权。 分选作用主要在油-水界面发生，疏水矿粒进入油相，亲水矿粒进入水相。1898年这种工艺用于工业生产。 (2) 表层浮选阶段：1907年由马克魁斯通（Macquiston）首先取得专利权。 分选作用主要在水-气界面发生，疏水矿粒浮在水面上，亲水矿粒沉入水中。 以上两种浮选因其是在两相界面发生，又称为界面浮选。 (3) 泡沫浮选阶段：1902年由Potter首先取得专利权。 分选作用主要在气-水-固三相界面发生，疏水矿粒念附气泡上浮，亲水矿粒留于水中。 4 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。 5 浮选的应用 造纸工业：纸浆废液中回收纤维素、废纸再生中脱油墨。 化学工业：回收肥皂厂的油脂，浮选染料等。 农产品及食品工业：从黑麦中分出角麦，牛奶中分出乳酪等。 医药微生物：从水中脱除寄生虫卵，分选结核杆菌和大肠杆菌等，分离细胞。 第二节 浮选基本原理 1 润湿现象与天然可浮性 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。 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) 。 在一定条件下，γwA值与矿物表面性质无关，可看成恒定值，故θ的大小取决于γSA-γsw的差值大小。 若矿物表面与水分子作用活性较高（亲和力强），致使γsw很低，同时若空气与矿物表面亲和力较弱，γSA就高，这样γSA-γsw差值就大，cosθ值大，而θ值小，反映出矿物表面有较强润湿性（亲水性）。 反之，若γSA-γsw差值小，cosθ值也小，而θ值大。反映出矿物表面亲水性较弱（疏水性强）。 极个别的γSA＜γsw　表示空气对矿物的亲和力比水大，这时θ＞900。 θ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。 润湿性指标：cosθ 可浮性指标：1－ cosθ 表1所列θ值与实际浮选的可浮性次序大致相当，故通过对矿物θ值的测定与研究，即可掌握各个矿物的可浮性，由表1也可知，大部分矿物是亲水的，只有少部分为天然疏水的。 一般地，　 θ＞700 矿物天然可浮性好 θ＝60－700 矿物天然可浮性中等 θ＜600 矿物天然可浮性差 亲水性矿物：θ小，比较难浮 疏水性矿物：θ大，比较易浮 实际生活中表明“水油不相容”的现象，在矿物的表面性质中也同样存在，即亲水性矿物不亲油，而疏水性矿物则亲油，这是气泡与油具有的共同性质。由于多数矿物不是自然疏水的, 因此必须在矿浆中添加各种浮选药剂来选择性地控制各种矿物表面的亲水性，获得所需要的矿化能力。在浮选过程中加入捕收剂后，扩大了有用矿物与脉石矿物之间的这种差异是进行矿物浮选的基础措施。 在矿物浮选中，为了改变矿物表面的物理化学性质，提高或降低矿物的可浮性，以扩大矿浆中各种矿物可浮性的差异，进行有效地分选，所使用的各种无机和有机化合物，称为浮选药剂。浮选药剂或用于调节矿浆的浮选性质，或用来改善气泡的浮选性质，为矿物的分选创造有利条件。 （1）矿物向气泡附着的热力学分析 从理论上分析，其可浮的基本条件必须是ΔE0，即接触角θ0。天然产出的各种矿物，在浮选药剂的作用下，其中大多数矿物的接触角是大于零的。 （2）矿物向气泡附着的动力学分析 在浮选过程中，矿粒附着于气泡上经历以下三个阶段： 1)矿粒与气泡相互接近与接触阶段(图5-5a)； 2)矿粒与气泡之间的水化膜变薄与破裂阶段(图5-5b)； 3)矿粒克服了脱落力的影晌，在气泡上附着阶段(图5—5c)。 （2）矿物向气泡附着的动力学分析 (1)矿粒与气泡相互接近与接触阶段： 在浮选过程中，由于浮选机的机械搅拌作用以及气泡的上升、矿粒的下沉都可能使矿粒与气泡不断地发生碰撞。根据近代快速摄影结果表明，矿粒与气泡的附着并不是碰撞一次就可实现的，而是需要碰撞上十次甚至更多次才可能实现。 (2)矿粒与气泡之间的水化膜变薄与破裂阶段： 由于水分子的极化作用以及矿粒表面剩余键力的存在，使得矿浆中的矿粒被水包围着，在矿粒表面形成水化膜。弥散在矿浆中的气泡，由于在水