中南選礦網(wǎng)選礦知識培訓(xùn)-PowerPointPrese

1、主要內(nèi)容1. 浮選,發(fā)展及基本原理2. 浮選藥劑3. 浮選工藝4. 浮選設(shè)備5. 浮選實(shí)例分析第一章. 浮選,發(fā)展及基本原理v第一節(jié):浮選的基本概念v第二節(jié):浮選的發(fā)展v第三節(jié):浮選的優(yōu)缺點(diǎn)v第四節(jié):浮選各相的性質(zhì)v第五節(jié):浮選的基本原理第一節(jié). 浮選的概念v 浮選：浮游選礦，主要指泡沫浮選。是按礦物間表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異來分離各種礦粒的方法，且差異越大，分離效果越好。其主要原理是利用礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異,使礦石中一種或幾種目的礦物有選擇性的附著在氣泡上,隨氣泡升浮到礦漿表面,從而將有用礦物和脈石礦物分離。v浮選過程：在氣、液、固三相體系中完成的復(fù)雜的物理化學(xué)過程。其過程包括：磨礦,分

2、級,攪拌,充氣,氣泡的礦化,刮泡。第二節(jié). 浮選的發(fā)展 浮選作為一種工業(yè)規(guī)模的選礦方法出現(xiàn)，在國外大約是在19世紀(jì)末葉。其發(fā)展主要經(jīng)歷以下幾個階段。 全油浮選法根據(jù)各種礦物親油性及親水性的不同，加大量油類與礦漿攪拌，然后將粘附于油層中的親油礦物刮去，面親水性的礦物仍留在礦漿中，從而達(dá)到分離礦物的目的。早期工業(yè)浮選的先驅(qū)。 表層浮選法在工業(yè)上的應(yīng)用出現(xiàn)于1892年，將磨礦干粉小心輕輕撒布在流動的水流表面，疏水性礦物不易被水潤濕依靠表面張力面漂浮水面上，聚集成薄層，成為精礦；易被水潤濕的親水性脈石流入水中作為廢棄尾礦排出。 泡沫浮選法20世紀(jì)初，出現(xiàn)原始的泡沫浮選法，使浮選法向前推進(jìn)一步，并出現(xiàn)了

3、許多形式的泡沫浮選法。（1）氣體浮選法（2）電解浮選法（3）機(jī)械充氣攪拌浮選法 浮選藥劑的出現(xiàn),大大促進(jìn)了浮選技術(shù)的發(fā)展,它們的發(fā)展是相互聯(lián)系的.第三節(jié). 浮選的優(yōu)缺點(diǎn)v優(yōu)點(diǎn): （1）應(yīng)用范圍廣,適應(yīng)性強(qiáng); 廣泛應(yīng)用于化工,環(huán)保,建材,醫(yī)藥等 （2）浮選的效率高，且適于處理細(xì)物料; （3）有利于對礦產(chǎn)資源的綜合回收;v缺點(diǎn): 主要是成本高，易污染環(huán)境（1）需要較細(xì)的磨礦粒度;（2）使用各類藥劑;（3）影響因素多，操作控制要求較高（4）產(chǎn)品脫水率較低，過程復(fù)雜。第四節(jié). 浮選各相的性質(zhì)a. 固相 一、礦物晶體的斷裂面用浮選法分離固相（即各種礦物）時，首先必須進(jìn)行破碎和磨細(xì)，使礦石中的目的礦物達(dá)到

4、或接近單體解離以及獲得適于泡沫浮選所要求的適宜粒度，以便能有效的進(jìn)行浮選。在破碎和磨細(xì)的過程中，礦物受到外加機(jī)械力的作用，晶體內(nèi)連結(jié)質(zhì)點(diǎn)間的部分鍵力受到破壞（“打斷“），隨之出現(xiàn)新的不規(guī)則“斷口“或比較平滑的“解離面“，二者合稱為礦物晶體的斷裂面。解離面：嚴(yán)格沿著一定結(jié)晶方向碎裂成比較平滑的礦物表面。斷口：不按一定結(jié)晶方向碎裂所形成的凸凹不平的礦物表面。影響斷裂的因素：（1）內(nèi)因，礦物的晶體結(jié)構(gòu)，決定的因素，礦物破碎時沿著晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)鍵合力最弱的面網(wǎng)之間發(fā)生斷裂。（2）外因，即破碎磨細(xì)礦石所施加外力的性質(zhì)比及力的大小和作用方向等。外力作用具有復(fù)雜性。二、礦物晶體表面的不飽和鍵力1、不飽和鍵力的起

5、源及不飽和程度組成礦物晶體的質(zhì)點(diǎn)不僅按一定空間幾何圖形進(jìn)行有序排列，而且通過某種鍵力使各頂點(diǎn)彼此聯(lián)結(jié)在一起。位于晶體表面與位于晶體內(nèi)部的質(zhì)點(diǎn)彼此所處狀態(tài)則不盡相同。內(nèi)部的均處于平衡，斷裂面上質(zhì)點(diǎn)具有不飽和鍵力，且因位置不同，鍵力的不飽和程序也很不相同，顯示出不同的吸附能力和作用活性。特別是礦石經(jīng)破碎細(xì)磨后，比表面積隨之增大，所形成的棱角增加更多，形成的吸附其它物質(zhì)的“活性中心”更多，因些礦石磨細(xì)越細(xì)，吸附能力和作用活性也越強(qiáng)烈。 2、礦物表面不飽和鍵力的類型及其與水分子的作用。浮選工作者最關(guān)心的是礦物表面被水潤濕的性質(zhì)，此性質(zhì)與礦物表面不飽和鍵力的類型有關(guān)。（1）強(qiáng)鍵合力：共價鍵、離子鍵、金屬

6、鍵斷裂面上的質(zhì)點(diǎn)以此鍵，具有較強(qiáng)的極性和化學(xué)活性，極性表面，對偶極水分子有較強(qiáng)的吸引力，易被水潤濕，親水性強(qiáng)天然可浮性差。此表面親水表面。天然可浮性差。（2）弱鍵合力：斷裂面呈現(xiàn)的不飽和鍵力主要為分子間力，極性較小，稱為非極性表面，與偶極水分子的作用較弱，不易被水潤濕，表現(xiàn)疏水易向氣泡吸附，天然可浮性較好。b. 液相 一. 水分子的結(jié)構(gòu)及基本性質(zhì)分子式：H2O.結(jié)構(gòu)：三個原子核構(gòu)成兩個質(zhì)子為底的等腰三角形。氧原子的兩個雜化軌道與氫成鍵，形成兩個正電中心。 偶極：正、負(fù)電荷中心較遠(yuǎn)，使水分子里具有較強(qiáng)的偶極矩。屬強(qiáng)極性分子。稱水分子為水偶極子。基本性質(zhì)：（1）4時水的密度最大。4為略高于冰點(diǎn)；（

7、2）具有很高的介電常數(shù)；（3）具有很高的溶解能力；對極性物質(zhì)而言。（4）導(dǎo)電率低，但對其它化合物有較大的電離能力；（5）締合作用，形成氫鍵的特性。二. 水對浮選過程的影響1、水分子之間的氫鍵締合作用由于水分子的極性結(jié)構(gòu)，每個分子都能和鄰近的水分子發(fā)生氫鍵締合。這些特征對浮選過程均有影響。2、水分子與礦物表面的作用水分子是強(qiáng)極性分子，即可以和極性表面作用，作用的結(jié)果是礦物表面水化或濕潤，嚴(yán)重影響礦物與氣泡的接觸過程。3、水的溶解能力水的溶解能力在浮選過程中是有相當(dāng)重要的作用，從而改變礦物表面的化學(xué)組成，界面電性，液相的化學(xué)組成而改變，近而改變礦物在浮選過程中的行為。溶解過程是復(fù)雜過程，并伴隨著復(fù)

8、雜的化學(xué)反應(yīng)，所以在浮選過程中應(yīng)非常注意水對礦物的作用，水質(zhì)情況及其離子對浮選的影響。影響溶解的因素較多，液體中的離子組成，溫度及粒度。c. 氣相 浮選中所用的氣相主要是空氣，起到載體作用。 空氣是混合物，典型的非極性物質(zhì)，是有對稱的結(jié)構(gòu)。易合非極性表面結(jié)合。 空氣在礦漿中的溶解度與壓力、溫度和水中溶解的其他物質(zhì)的濃度有關(guān)。對浮選有意義的是壓力與溶解度的關(guān)系。 享利定律:溫度一定，混合氣體中的每一組分的溶解度，隨著其分壓的增加而增加。氣泡在浮選中的作用：（1）載體作用：主要組分能活躍地被吸附在礦物表面產(chǎn)生特殊作用，并直接影響礦粒的可浮性。（2）活化劑作用：其中最活躍的是氧。 第五節(jié). 浮選的基

9、本原理A. 礦物的潤濕性a.潤濕現(xiàn)象： 潤濕是自然界中常見的現(xiàn)象，是由于液體固體表面排擠在固體表面所產(chǎn)生的一種界面作用。易被潤濕的表面稱為親液（水）表面，其礦物稱為親液（水）礦物；反之稱為疏液（水）表面，疏液（水）礦物。 潤濕性是表征礦物表面重要的物理化學(xué)特征之一，是礦物好壞可浮性的直觀標(biāo)志，取決于礦物表面不飽和鍵力與偶極水分子相互作用的強(qiáng)弱。 b.潤濕現(xiàn)象在浮選中意義：礦物表面潤濕性及其調(diào)節(jié)是實(shí)現(xiàn)各種礦物浮選可分離的關(guān)鍵，所以了解和掌握礦物表面潤濕性的差異，變化規(guī)律以及調(diào)節(jié)方法對浮選原理及實(shí)踐均有重要意義。 目前，人為改變調(diào)節(jié)潤濕性（可浮性）的方法有兩大類：物理方法和化學(xué)方法。 c. 潤濕的

10、接觸角 潤濕性的度量用接觸角判定。接觸角：達(dá)到潤濕平衡時，過三相潤濕周邊上任一點(diǎn)P作氣液界面的切線AW，與固液界面SW之間所形成的包括液相的夾角。 潤濕阻滯: 潤濕過程中，潤濕周邊展開或移動受到阻礙，使平衡接觸角發(fā)生改變，這種現(xiàn)象稱為潤濕阻滯。浮選過程中，礦粒向氣泡附著時，屬于排水，即在礦物本身可浮性不變的情況下，附著過程難，對浮選不利。而礦粒從氣泡上脫落時，屬于水排氣，使水難于從礦物表面將氣泡排開，防止礦粒從氣泡上脫落，對浮選有利。 接觸角的大小與接觸的三相界面所具有的各界面張力有關(guān)，當(dāng)各界面張力相互作用達(dá)到平衡時，有: 當(dāng)90時，SW AS，礦物表面不易被水潤濕，具有疏水表面，其礦物具有疏

11、水性,可浮性好。當(dāng)90時，SW pHPZC，0 0，礦物表面荷負(fù)電；當(dāng)pH0，礦物表面荷正電。 （2）等電點(diǎn)PZr或IEP:電動電位為零時，溶液中電解質(zhì)濃度的負(fù)對數(shù)值,或溶液的pH值。 PZr與溶液pH值有關(guān),也和產(chǎn)生特性吸附的離子濃度有關(guān)。在體系中不在特性吸附時，=0，電荷密度也為零，PZCPZr. 界面電性與礦物的可浮性 （1）礦物表面性與潤濕性的關(guān)系 在零電點(diǎn)PZC時，接觸角最大；礦物表面帶電，變小，潤濕性變好，可浮性變差。 （2）雙電層及電動電位對浮選的影響A、雙電層對藥劑在礦物表面物理吸附的影響：物理吸附是靜電吸附。 B、礦物表面雙電層對礦物懸浮液絮凝和分散的影響：降低、壓縮電位，使

12、礦物懸浮物絮凝。升高、擴(kuò)大雙電層，使礦物懸浮物分散。C、雙電層對細(xì)泥在礦粒上面覆蓋的影響：細(xì)泥通常帶負(fù)電，礦粒帶正電，即可以被覆蓋。 D、電動電位與浮選活性之間的關(guān)系： 隨礦物電動電位降低，礦物的可浮性提高，浮選效果變好。作用前后電動電位差來評價礦物浮選活性的改變。差越大，藥劑作用越好，浮選活性提高越大。C. 吸附現(xiàn)象1. 概念： 吸附：是液體（或氣體）中某種物質(zhì)在相界面上產(chǎn)生濃度增高或降低的現(xiàn)象。正吸附：當(dāng)加入某種物質(zhì)后，使溶液表面能降低，表面層溶質(zhì)的濃度大于溶液內(nèi)部的濃度，濃度增高現(xiàn)象。這種物質(zhì)稱為表面活性劑。負(fù)吸附：當(dāng)加入某種物質(zhì)后，使溶液表面能增高，表面層溶質(zhì)的濃度小于溶液內(nèi)部的濃度，濃度降低現(xiàn)象。這種物質(zhì)稱為非表面活性劑。吸附量：一定溫度下，當(dāng)吸附達(dá)到平衡時，單位面積上所吸附的吸附質(zhì)的摩爾數(shù)，常用“”表示。 吸附是礦物,藥劑,氣泡相互作用的主要形式,伴隨著整個浮選過程,對浮選的研究有重要的意義。2.吸附類型：吸附分為物理吸附和化學(xué)吸附。 判斷依據(jù):吸附基面上的化學(xué)質(zhì)點(diǎn)與吸附質(zhì)之間是否發(fā)生化學(xué)鍵的結(jié)合。凡由化學(xué)鍵力引起的吸附稱為化學(xué)吸附；凡由分