潔凈煤技術 第5篇 浮選

第二節(jié)煤的浮選(fúxuǎn)

精品資料

課程(kèchéng)的內(nèi)容安排浮選基本概述(ɡàishù)浮選理論浮選藥劑浮選設備浮選工藝典型浮選流程精品資料浮選(fúxuǎn)基本概述浮選及浮選過程浮選發(fā)展歷史(lìshǐ)浮選的特點浮選法在選礦中的地位精品資料1、什么是浮選？浮選是利用礦物表面物理化學性質的差異，使礦物顆粒選擇性地向氣泡附著的選礦方法。對浮選有較大影響的表面性質主要有：濕潤(shīrùn)性、電性、吸附、氧化、溶解、分散、絮凝等等。浮選(fúxuǎn)及浮選(fúxuǎn)過程精品資料2老的浮選(fúxuǎn)概念主要有三種：1全油浮選：1860年由英國人WillianHaynis首先取得專利權。分選作用主要在油-水界面發(fā)生，疏水礦粒進入(jìnrù)油相，親水礦粒進入(jìnrù)水相。1898年這種工藝用于工業(yè)生產(chǎn)。2表層浮選：1907年由馬克魁斯通（Macquiston）首先取得專利權。分選作用主要在水-氣界面發(fā)生，疏水礦粒浮在水面上，親水礦粒沉入水中。以上兩種浮選因其是在兩相界面發(fā)生，因此又稱為界面浮選。3泡沫浮選：1902年由Potter首先取得專利權。分選作用主要在氣-水-固三相界面發(fā)生，疏水礦粒念附氣泡上浮，親水礦粒留于水中。精品資料泡沫浮選是一個將細粉碎后的有價礦物與其共生的脈石分離的過程。該過程是建立在經(jīng)過適當準備的表面對氣泡的親和力的基礎上的。將空氣引入礦漿產(chǎn)生氣泡，礦漿由細分散于水中的礦石形成，礦漿的水中含有起泡劑。對氣泡有特殊親和力的礦物上升到表面進入泡沫，于是與被水濕潤的那些礦物分離開。在選礦過程中，礦石必須首先被粉碎，使共生的有價礦物成份從無用的脈石物質解離出來。顆粒粉碎，通常達到大約208μm（65網(wǎng)目），將礦物粉碎到這樣的粒度(lìdù)，以便可以容易地被氣泡升舉。精品資料3礦物的浮選過程(guòchéng)（礦物是怎樣浮選的）碎磨—攪拌槽（加藥劑，礦物顆粒與藥劑作用）—浮選機（攪拌使礦漿懸浮，產(chǎn)生細小氣泡）攜帶礦粒升到礦漿表面完成浮選分離(正浮選工藝：礦化泡沫即精礦，槽底物即尾礦；反浮選工藝：礦化泡沫即尾礦，槽底物即精礦）—產(chǎn)品(chǎnpǐn)脫水（濃縮、過濾、有時也干燥）精品資料礦物的浮選過程是在固（礦物）、液（水）和氣（氣泡）三相界面上進行的，進行這一過程的關鍵在于：礦物表面(biǎomiàn)性質（潤濕性）差異，從礦漿中析出足夠量的穩(wěn)定而細小的氣泡；有用礦物（欲浮礦物）有充分的機會與氣泡群碰撞，并牢固地粘附在氣泡上被浮到礦漿的表面(biǎomiàn)，脈石礦物雖有機會與氣泡碰撞，但不粘附，遺留在礦漿中，在這里氣泡是分選的媒介，同時又是運載工具。精品資料浮選(fúxuǎn)發(fā)展歷史自1906年發(fā)布第一個具有現(xiàn)代泡沫浮選特征的專利（Sulmanandpickard,美國專利8351201/1906）至今已有近百年的歷史。現(xiàn)在泡沫浮選已成為最重要的和應用最廣泛的一種選礦方法?？蓱糜谝郧罢J為沒有工業(yè)利用價值的低品位的及結構復雜的礦物。最初用于硫化礦物，逐漸發(fā)展到用于氧化礦物和某些非金屬礦物和煤炭、石墨等。以至擴展到環(huán)保、化工、食品、材料、醫(yī)藥、生物等領域。但是(dànshì)常規(guī)的泡沫浮選有其局限性，它的有效分選粒度基本上在0.3~0.01mm（對煤炭0.5~0.03mm）超出此粒度范圍泡沫浮選的效果很差。精品資料大于0.3～0.5mm的顆粒，其它物理分選法有較好的適應性。近年發(fā)展起來的泡沫分離法（foamfractionation）對0.5～1.0mm的顆粒具有良好的應用前景。小于0.01~0.03mm的微細顆粒迄今也已有一系列成功的分選工藝，近年來利用相界面實現(xiàn)分選的工藝過程(guòchéng)發(fā)展到可以分離膠粒、離子、分子等更微小的顆粒領域，如電泳分離、離子浮選等。精品資料浮選(fúxuǎn)領域的進展近二三十年來，浮選(fúxuǎn)領域的進展是：1.浮選(fúxuǎn)機的不斷改進和大型化2.新藥劑、新工藝不斷涌現(xiàn)3.浮選(fúxuǎn)理論的研究不斷深入精品資料追溯浮選的發(fā)展歷史，主要經(jīng)歷了四個階段(jiēduàn)：⑴1860年～1902年，全油浮選法為主要時期，效率底，耗油大。⑵1902年～1912年，除全油浮選外，出現(xiàn)了表層浮選和泡沫浮選，并在方法砂鍋內(nèi)不斷改進、完善。⑶1912年～1925年，是泡沫浮選與其他浮選競爭，并取得優(yōu)勢的時期。這一時期內(nèi)：人們通過生產(chǎn)實踐和反復的比較發(fā)現(xiàn)，由于氣泡的引入是礦粒分選效率大為提高，尤其是1910年機械攪拌式浮選機的制造成功，1912年正式投入使用以后，人們開始偏向使用泡沫浮選。精品資料二浮選發(fā)展(fāzhǎn)歷史同時，隨著化學工業(yè)的發(fā)展，人們(rénmen)開始設想用化學試劑來改變礦物的可浮性，因而浮選藥劑業(yè)不斷地得到了發(fā)展。比較重要的有：1913年發(fā)現(xiàn)重鉻酸鉀用于抑制方鉛礦；硫酸銅活化鉛鋅礦；1921年采用有機化合物作捕收劑；1922年用氰化物作抑制劑抑制硫化礦；1924年用脂肪酸作氧化劑的捕收劑；1925年黃藥的合成并作為硫化礦的捕收劑，使得泡沫浮選的分選效率大大優(yōu)于全油浮選和表層浮選。從而擺脫了競相爭艷的局面，以至于當我們現(xiàn)在談到浮選是一般都是指泡沫浮選精品資料二浮選發(fā)展(fāzhǎn)歷史⑷1925年至今，是泡沫浮選在理論與實踐上蓬勃發(fā)展時期。1930年起，對各種礦物的可浮性開始進行全面的研究；1940年前后開始了煤泥的大規(guī)模浮選，使浮選的范圍由硫化礦推廣到氧化礦、非金屬礦、以及現(xiàn)在的稀有金屬礦。由于浮選依據(jù)的是礦物表面性質，而表面性質是多樣的，而且對于每一種礦物之間都必然存在(cúnzài)某些差異，更何況采用了化學藥劑的處理，因此，原則上浮選可以分選自然界中的各種礦物，浮選的生命力及其廣闊的前程也正在于此。近幾十年來，浮選已經(jīng)不再局限于礦物加工工程，而向其他領域發(fā)展，在化學工業(yè)、造紙工業(yè)、農(nóng)產(chǎn)、食品工藝及廢水處理等方面有著廣泛的應用。精品資料浮選(fúxuǎn)的特點⑴應用廣泛；⑵分選效率高、富集比高；⑶有益于礦產(chǎn)資源的綜合利用；⑷分選粒度細，前途廣闊，處理細粒浸染的礦物特別有效。浮選是資源加工技術中最重要的技術，由于浮選法所取得依據(jù)決定，它的應用前景是極為廣闊的，幾乎所有的礦物都可以采用浮選法從礦石中分離出來，同時可加工處理二次資源及非礦物資源。涉及無機化學、有機化學、表面化學、電化學、物理化學等幾乎整個化學學科領域，形成了浮選電化學、浮選溶液化學、浮選劑分子(fēnzǐ)設計、浮選表面化學等交叉學科領域。隨著浮選的不斷發(fā)展，目前，浮選已不局限于冶金礦山，在化工、造紙、食品、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、工業(yè)廢物、廢水諸方面都有著廣闊的應用前景。精品資料分選效率高主要可以在以下方面可以看出來：1、可適于選別低品位礦石，且富集比高，如：輝鉬礦浮選，原礦品位僅為0.03%，經(jīng)過浮選可達到45%左右的鉬精礦，其富集比達1500。這是用重、磁選法無法達到的指標，因而，大大擴大了礦物資源的范圍，把過去(guòqù)不能開采的礦床變?yōu)橛袃r值的工業(yè)礦床。2、對呈微細粒嵌布的礦石特別有效，因而解決了許多微細礦粒中有用成份的回收問題。浮選方法、依據(jù)決定了浮選法有利于處理共生復雜的礦石，利用它們之間的表面性質的差異，通過人的處理，可有效地分選多種有用成份。因而對礦產(chǎn)資源的綜合利用是極為有效的方法之一。分選粒度的下限，浮選中目前定為10微米，有些比重大的重礦物甚至可以達到5微米。

精品資料浮選(fúxuǎn)法在選礦中的地位浮選法原則上可選別所有礦石。目前，每年經(jīng)浮選處理的礦石已超過十億噸?？梢钥隙ǖ恼f，浮選法是一種最重要的選礦(xuǎnkuàng)方法，預計今后還會得到更廣泛的應用。精品資料目前資源的合理開發(fā)、能源的高效利用和生態(tài)環(huán)境的改善已成為促進經(jīng)濟和社會協(xié)調(diào)發(fā)展的重要因素，礦物加工工程正在發(fā)揮重要的作用。由于礦產(chǎn)資源的不可再生性，礦山普遍存在供礦危機，隨著高品位礦產(chǎn)資源不斷枯竭，大量低品位的礦物只能靠礦物加工技術才能得以利用。煤、磷、鋁是我省的支柱產(chǎn)業(yè)，也是現(xiàn)實(xiànshí)優(yōu)勢資源，還是我省發(fā)展戰(zhàn)略的主要依托資源。四浮選在貴州的礦產(chǎn)開發(fā)(kāifā)中的地位精品資料隨著國家對環(huán)境保護的重視，特別是對大氣中二氧化硫造成的酸雨污染更為關注，對生產(chǎn)煤層硫分大于3%的礦井(kuàngjǐng)，逐步實行限產(chǎn)或關停，新建、改造含硫分大于1.5%的礦井(kuàngjǐng)，應當配套建設相應規(guī)模的煤炭洗選設施，另外,在我國各大、中城市，以及經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，一般要求硫分介于0.5～1%，灰分小于20%，而從我省煤炭資源賦存情況來看，大部分原煤的硫分都大于1.5%，按要求都應配套建設選煤廠，而目前我省除在建的金佳選煤廠為動力煤選煤廠外，其余均為煉焦煤選煤廠，在今后一段時間內(nèi)將會建設一批選煤廠。四浮選(fúxuǎn)在貴州的礦產(chǎn)開發(fā)中的地位精品資料浮選(fúxuǎn)理論精品資料浮選理論(lǐlùn)之一

------潤濕理論(lǐlùn)潤濕是自然界常見的現(xiàn)象。任意兩種流體與固體接觸，所發(fā)生的附著、展開或浸沒現(xiàn)象（廣義的說）稱為潤濕過程。其結果是一種流體被另一種流體從固體表面(biǎomiàn)部分或全部被排擠或取代，這是一種物理過程，且是可逆的。如浮選過程就是調(diào)節(jié)礦物表面(biǎomiàn)上一種流體(如水)被另一種流體取代(如空氣或油)的過程(即潤濕過程)。精品資料判斷礦物表面潤濕性的大小,常用接觸角表示，接觸角的大小隨著疏水程度的增大而增加(zēngjiā)，顆粒疏水性越高，越容易被穩(wěn)定氣泡吸附。接觸角是反映礦物表面親水性與疏水性強弱程度的一個物理量。成為衡量潤濕程度的尺度，它既能反映礦物的表面性質,又可作為評定礦物可浮性的一種指標。精品資料接觸角的大小與固-氣(γSA),固-液(γSW)以及液-氣(γWA)界面的表面張力有關，平衡狀態(tài)時如右圖所示。接觸角的定義當氣泡(qìpào)在礦物表面附著（或水滴附著于礦物表面）時，一般認為其接觸角處為三相接觸，并將這條接觸線稱為“潤濕周邊”，在接觸過程中，潤濕周邊可以是移動的，或者變大，或者縮小，當變化停止時，表明該周邊上的三相界面的自由能（以界面張力表示）已達到平衡，此時在潤濕周邊上任一點處，自液－氣界面經(jīng)過液體內(nèi)部到固液界面的夾角叫“平衡接觸角”（簡稱接觸角），用θ表示。γSAAirθSolidγWAγSW精品資料在一定條件下，γwA值與礦物表面性質無關，可看成恒定值，故θ的大小取決于γSA-γsw的差值大小，若礦物表面與水分子作用活性較高（親和力強），致使γsw很低，同時若空氣與礦物表面親和力較弱，γSA就高，這樣γSA-γsw差值就大，cosθ值大，而θ值小，反映出礦物表面有較強潤濕性（親水性(shuǐxìng)）。反之，若γSA-γsw差值小，cosθ值也小，而θ值大。反映出礦物表面親水性(shuǐxìng)較弱（疏水性(shuǐxìng)強）。極個別的γSA＜γsw表示空氣對礦物的親和力比水大，這時θ＞900。精品資料θ是反映礦物表面親水性與疏水性強弱程度(chéngdù)的一個物理量。成為衡量潤濕程度(chéngdù)的尺度，它既能反映礦物的表面性質又可作為評定礦物可浮性的一種指標。理想潤濕狀態(tài)：θ＝0完全不潤濕：θ＝1800通過(tōngguò)實驗測得部分礦物的接觸角如表1。精品資料

表1部分(bùfen)礦物的接觸角礦物名稱θ0礦物名稱θ0硫78黃鐵礦30滑石64重晶石30輝鉬礦60方解石20方鉛礦47石灰石0～10閃鋅礦46石英0～4螢石41云母～0由表可以(kěyǐ)看出,大部分礦物是親水的。精品資料表1所列θ值與實際浮選的可浮性次序大致相當，故通過對礦物θ值的測定與研究，即可掌握各個礦物的可浮性，由表1也可知(kězhī)，大部分礦物是親水的，只有少部分為天然疏水的。一般地，θ＞700礦物天然可浮性好θ＝60－700礦物天然可浮性中等θ＜600礦物天然可浮性差親水性礦物：θ小，比較難浮疏水性礦物：θ大，比較易浮精品資料實際生活中表明“水油不相容”的現(xiàn)象，在礦物的表面性質中也同樣存在(cúnzài)，即親水性礦物不親油，而疏水性礦物則親油，這是氣泡與油具有的共同性質。由于多數(shù)礦物不是自然疏水的,因此必須在礦漿中添加各種浮選藥劑來選擇性地控制各種礦物表面的親水性，獲得所需要的礦化能力。在浮選過程中加入捕收劑后，擴大了有用礦物與脈石礦物之間的這種差異是進行礦物浮選的基礎措施。精品資料在礦物浮選中，為了改變礦物表面的物理化學性質，提高或降低礦物的可浮性，以擴大礦漿中各種礦物可浮性的差異，進行有效地分選，所使用的各種無機(wújī)和有機化合物，稱為浮選藥劑。浮選藥劑或用于調(diào)節(jié)礦漿的浮選性質，或用來改善氣泡的浮選性質，為礦物的分選創(chuàng)造有利條件。精品資料原礦（方鉛礦、閃鋅礦、螢石、石英(shíyīng)）碎磨碳酸鈉：調(diào)PH7-7.5硫酸鋅+氰化鈉（抑制閃鋅礦）黃藥+黑藥（捕收方鉛礦）松醇油

碳酸鈉：調(diào)PH8左右方鉛礦硫酸銅（活化閃鋅礦）黃藥+松醇油閃鋅礦碳酸鈉：調(diào)PH8-9水玻璃（抑制石英(shíyīng)）油酸

螢石、尾礦（石英(shíyīng)等）精品資料礦物表面(biǎomiàn)鍵性與潤濕性關系經(jīng)破碎(pòsuì)解離出來的礦物表面，由于晶格受到破壞，表面有剩余的不飽和鍵能，因此，具有一定的“表面能”。這種表面能對礦物與水、溶液中的離子和分子、浮選藥劑及氣體等的作用起決定性影響。礦物表面未飽和鍵決定于：第一晶體內(nèi)部的鍵性；第二、斷裂規(guī)律。精品資料晶體(jīngtǐ)內(nèi)部的鍵性1、晶體內(nèi)部的鍵性：礦物內(nèi)部結構按鍵能可分為四大(sìdà)類：（１）離子鍵或離子晶格：如ＣａＦ２、ＣａＣＯ３、ＰｂＣＯ３ＰｂＳＯ４、ＣａＷＯ４、ＣｕＣＯ３．Ｃu(OH)２、ＺnS、ＺｒＳｉＯ４、ＮａＣｌ.（２）共價鍵或共價晶格：如金剛石、ＳiＯ２、ＴiＯ２ＳnＯ２精品資料（３）分子鍵或分子晶格：菱形硫中硫分子間是分子鍵（硫分子中硫原子之間是共價鍵）、石墨、輝鉬礦的層狀結構中層與層之間也是分子鍵。（４）金屬鍵或金屬晶格：自然金屬如自然銅。至于(zhìyú)自然界及浮選常見的硫化礦如方鉛礦、黃鐵礦等具有半導體性，是介于離子鍵、共價鍵、金屬鍵之間的過渡的包含多種鍵能的晶體。精品資料

斷裂(duànliè)規(guī)律a．與內(nèi)部一致b．沿弱鍵斷裂（鍵長愈長，鍵性愈弱）如：石墨的層與層之間距離為3.39Ａ0，而層內(nèi)碳原子間距離僅為1.42Ａ0，所以(suǒyǐ)易于沿層片斷裂。精品資料ｃ．對具有層狀結構的硅酸鹽礦物，層間有些情況（取代離子）下，暴露出離子鍵。因為在硅酸鹽四面體中，Ｓｉ４＋易被Ａｌ３＋所取代，這是因為Ａｌ３＋大小與Ｓｉ４＋相近，性質也相似，因而浮選(fúxuǎn)時經(jīng)常遇到鋁硅酸鹽礦物，四面體Ａｌ｜Ｓｉ取代比例影響解理面的性質。因為Ａｌ３＋比Ｓｉ４＋少一個正價，因此一個Ｓｉ４＋如被Ａｌ３＋取代，就必須同時引進一個一價的陽離子，才能保持電中性，就成為自然界中常見的鉀長石或鈉長石ＫＡｌＳｉ３Ｏ８或ＮａＡｌＳｉ３Ｏ８），這時礦物的斷裂面就較復雜。精品資料

浮選(fúxuǎn)理論之二-----雙電層理論一、雙電層結構及電位在浮選中，礦物-水溶液界面雙電層可用斯特恩（Stern）雙電層模型表示。1、結構定位(dìngwèi)離子：在兩相間可以自由移動，并決定礦物表面電荷（或電位）的離子。定位(dìngwèi)離子在礦物表面的荷電層，稱為“定位(dìngwèi)離子層”或“雙電層內(nèi)層”。一般認為，對于氧化礦、硅酸鹽礦物定位(dìngwèi)離子是H+和OH-，對于離子型礦物、硫化礦礦物定位(dìngwèi)離子就是組成礦物晶格的同名離子。精品資料本體(běntǐ)溶液雙電層表面(biǎomiàn)電位緊密層擴散層電位—距離曲線固液界面圖：雙電層模型剪切面ξ電位（離開顆粒表面的距離）精品資料圖中緊密層（或稱Stern層）：礦表到緊密層離子的中心線，因此緊密面離礦物表面的距離等于水化配衡離子的有效(yǒuxiào)半徑（δ）。圖中擴散層（或稱Gouy層），兩層的分界面為緊密面。當?shù)V物-溶液在外力下作相對運動時，緊密層中的配衡離子因牢固吸附會隨礦物一起移動，而擴散層將沿位于緊密面稍外一點的“滑移面”移動。2、電位⑴表面電位（ψ0）：即礦物表面與溶液之間的電位差。其大小取決于吸附在礦表上的定位離子濃度及荷電數(shù)。精品資料對于(duìyú)導體和半導體，可將礦物做成電極測出ψ0對于(duìyú)非導體可用能斯特公式求出：ψ0=其中：、----為溶液中正、負離子的活度，濃度稀時可用濃度代替(dàitì)。----為ψ0=0時正、負離子的活度，濃度稀時可用濃度代替(dàitì)。⑵斯特恩電位（ψδ）：緊密面與溶液之間的電位差。⑶動電位（ξ）：是指當?shù)V物-溶液在外力下作相對運動時，滑移面上的電位。也稱“電動電位”、“ξ-電位”。精品資料3、零電點與等電點（1）零電點（PZC）：是指當ψ0為零（或表面凈電荷為零）時，溶液中定位離子活度的負對數(shù)。（2）等電點(IEP)：是指當沒有特性吸附時，ξ電位等于零時，溶液中定位離子活度的負對數(shù)。零電點與等電點的聯(lián)系：動電位ξ的正負由ψ0來決定(juédìng)；ψ0=0，ξ必為零，反之則不然；無特性吸附時，純水中測得ξ=0，即可作為ψ0=0（以作定位離子的礦物），即PZC=IEP。精品資料二、礦物表面電性與可浮性可浮性:通過浮選藥劑，使礦物疏水或親水的程度。研究礦物表面電性，對浮選研究通常有兩個目的：一是為浮選藥劑作用機理提供依據(jù)；二是判斷(pànduàn)礦物可浮性。。1、礦表電性與可浮性關系。pH>PZC礦物表面帶負電有利于陽離子捕收劑吸附pH<PZC礦物表面帶正電有利于陰離子捕收劑吸附pH=PZC礦物表面不帶電原則上有利于中性捕收劑吸附，但難控制，選擇性差。精品資料2、利用礦物表面電性（PZC）的不同分選礦物例：以鋁土礦浮選為例:一水硬鋁石的PZC=6.3,高嶺石的PZC=4.5,在pH為4.5至6.3的范圍(fànwéi)內(nèi),采用陽離子捕收劑可以捕收高嶺石.但是,要進一步實現(xiàn)一水硬鋁石與高嶺石的浮選分離,選擇合適的一水硬鋁石抑制劑至關重要.

精品資料精品資料以浮選針鐵礦為例,針鐵礦的動電位與可浮性的關系如圖6-13所示.針鐵礦的零電點PZC=6.7。當pH<6.7時，其表面電位為正，此時用陰離子捕收劑，如烷基(wánjī)硫酸鹽RSO4-或烷基(wánjī)磺酸鹽RSO3-，以靜電力吸附在礦物表面，使表面疏水良好上浮。當pH>6.7時，針鐵礦的表面電位為負，此時用陽離子捕收劑如脂肪酸RNH3，以靜電力吸附在礦物表面，使表面疏水性良好上浮。精品資料浮選理論(lǐlùn)之三

-------吸附理論(lǐlùn)浮選(fúxuǎn)中的吸附現(xiàn)象吸附是指在吸附劑表面力作用下，在體系表面自由能降低的同時，吸附質從各體相向表面濃集的現(xiàn)象。吸附過程總是發(fā)生在各相的界面上。浮選(fúxuǎn)研究中主要研究的是固-液、氣-液界面。精品資料浮選是發(fā)生在固-液-氣各相界面上的復雜物理化學過程，其中最為重要的是固-液界面上浮選藥劑的吸附，這些吸附就其本質可以分為物理吸附和化學吸附兩大類，但由于浮選藥劑種類繁多，不同種的藥劑可以吸附在界面的不同位置(wèizhi)并產(chǎn)生不同性質的吸附及結果。為了便于研究，將浮選藥劑在礦物-水溶液界面的吸附作用歸納和分類如下：精品資料一、浮選藥劑在礦物-水溶液界面的吸附類型1、按吸附物的形態(tài)⑴分子吸附；被分散或被溶解于礦漿溶液中的藥劑分子在表面上的吸附。（吸附對象是分子，可以(kěyǐ)是弱電解質（極性分子）、中性分子等。）A非極性分子的物理吸附，主要是各類烴類油的吸附。如：中性油在天然可浮性礦物（石墨、輝鉬礦等）表面的吸附而浮選，在煤表面的吸附而使煤粒團聚。B極性分子的物理吸附，如：起泡劑分子在液-氣節(jié)面的吸附，弱電解質捕收劑（如黃原酸類、羧酸類、胺類）在水溶液中的溶解，其未溶解的分子在固-液界面的吸附，起泡劑分子在液-氣節(jié)面的吸附。精品資料臨界膠束濃度：表面活性離子及分子的烴鏈在特定濃度下發(fā)生締合而膠束化，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的濃度稱為臨界膠束濃度，CMC。半膠束濃度通常遠比臨界膠束濃度小（低于1-2個數(shù)量級）。半膠束吸附的結果可以改變礦表的“ζ電位(diànwèi)”的符號。浮選中，利用半膠束吸附原理，加入長烴鍵中性分子，?？纱龠M半膠束的發(fā)生從而達到：1）減少捕收劑用量；2）增強疏水性（消除極性端之間斥力。半膠束吸附通常在“Stern”層發(fā)生。精品資料⑷捕收劑及其與礦漿中反應產(chǎn)物在礦物表面的吸附。2、按吸附方式⑴交換吸附；溶液中離子與礦表上另一種離子發(fā)生交換吸附，（這是指溶液中某種離子與礦物上另一種相同(xiānɡtónɡ)電荷符號的離子發(fā)生等當量交換而吸附在礦表上，這種交換吸附在浮選中是較常見的。）如Cu2+活化ZnS：ZnS+Cu2+=CuS+Zn2+⑵競爭吸附：礦漿溶液中存在多種離子時，它們在礦表的吸附?jīng)Q定于它們對礦表的活性化及在溶液中的濃度，即決定于相互競爭。精品資料⑶特征吸附：礦表對溶液中某種組分具特殊的親和力，而發(fā)生的吸附稱之為特征吸附。特征吸附通常是由靜電(jìngdiàn)力和化學鍵共同作用引起的，與靜電(jìngdiàn)吸附相比，它具有較高的選擇性，吸附不完全依賴表面電荷。對礦表有特別親和力而又非化學吸附的某些離子稱為特征吸附離子（如：SO42-、RSO4-、PbOH+）。特征吸附發(fā)生在“Stern”層，吸附的結果使“Stern”層發(fā)生過電現(xiàn)象，從而可以改變“ζ電位”的符號和大小。半膠束吸附可以認為是特征吸附的一種特例。精品資料3、按雙電層中吸附位置⑴雙電層內(nèi)吸附（定位吸附）；所謂“內(nèi)層”，浮選中是指礦表帶電的凈電荷層，“外層”為物化中的“Stern”層，可作為“定位離子”的那些離子都可以發(fā)生這種吸附，吸附的結果是改變礦表的ψo(數(shù)值(shùzí)和符合）。如：同名離子，H+、OH-，及可類質同象離子等。⑵雙電層內(nèi)外吸附（“Stern”吸附）；靠靜電引力作用在“Stern”層發(fā)生吸附，與表面電荷反號的配合離子均可發(fā)生這種吸附，吸附的結果，只改變“ζ電位”的大小精品資料4、吸附本質⑴物理吸附：由分子鍵力（包括電性力）引起(yǐnqǐ)的吸附，其特征是：吸附熱?。〝?shù)千卡/克--十幾千卡/克），具可逆性，常為多層吸附，無選擇性，吸附速度快；⑵化學吸附：由化學鍵力引起(yǐnqǐ)的吸附，特征是：吸附熱大（幾十千卡/克--幾百千卡/克），具不可逆性，單層吸附，強選擇性，吸附速度慢；（溶度積規(guī)則）精品資料浮選化學(huàxué)吸附圖解法根據(jù)化學吸附理論，影響浮選劑作用的主要因素是決定藥劑解離程度的PH值和金屬離子濃度。有兩種圖解法（PH-PMn+和溶解度圖）可用來研究化學吸附的浮選劑與礦物的作用，進而認識(rènshi)和解決礦物的分選問題。精品資料PH-PMn+圖（Bjerrum圖）雙對數(shù)圖根據(jù)各種浮選劑與礦物金屬離子作用產(chǎn)物的溶解度積，可換算出它們起作用的PH和PMn+范圍，從而得出在各種離子競爭情況下優(yōu)先發(fā)生(fāshēng)哪種反應。精品資料PH-PMn+圖在化學吸附(xīfù)的浮選劑與礦物作用研究中的重要作用由圖可得出以下結論：（1）指出了礦物與浮選劑（特別是捕收劑）溶液體系中各種離子的競爭情況。（2）各種離子作用的分界線與A線的交點(jiāodiǎn)，表示該離子起浮選作用的PH上限，超過此交點(jiāodiǎn)的PH，就會形成氫氧化鉛沉淀。（3）對同一藥劑離子來說，由于與鉛離子作用產(chǎn)物的溶解度積是常數(shù)，所以當藥劑用量增加時，則該藥劑起作用的分界線將向下移動，浮選PH上限也增大，說明藥劑用量將影響各種藥劑與礦物的作用效果。精品資料溶解度圖（化學吸附理論(lǐlùn)的另一種表示方法）表示溶液中各種化學吸附反應產(chǎn)物(chǎnwù)的品種及其穩(wěn)定性，然后與捕收劑及浮選回收率對照，來闡明浮選機理。精品資料礦物(kuàngwù)表面的不均勻性與可浮性浮選研究常常發(fā)現(xiàn)同一種礦物可浮性差別相當大，這是因為實際礦物很少是理想典型的純礦物。他們存在著許多物理不均勻性、化學不均勻性和物理化學不均勻性（半導體），從而(cóngér)使其可浮性發(fā)生各種各樣的變化。精品資料1.礦物的物理不均勻性：礦物在生成(shēnɡchénɡ)及經(jīng)歷地質礦床變化過程中，礦物表面呈現(xiàn)宏觀不均勻性和晶體產(chǎn)生各種缺陷、空位、夾雜、位錯、以及鑲嵌等現(xiàn)象，通稱為物理不均勻性。精品資料（1）礦物表面宏觀不均勻性：指的是與礦物表面形狀（有無凸部、凹部、邊角等）有關，也與是否存在孔隙、裂縫有關。當晶體沿不同方向分裂時，顯示(xiǎnshì)出能量性質的各向異性。顯然，在邊上、角上和凸部能量狀態(tài)都顯著不同，這些位置上的原子與晶體中其他原子相比，其吸附活性也不同。在礦物破碎磨礦時，磨碎體打擊的方向都是紊亂的，所以經(jīng)磨礦后礦物表面的不均勻性加劇。精品資料(2)缺陷排列和構造殘缺ａ．缺陷排列：晶體中的有些原子（或離子）不按同期(tóngqī)規(guī)律性排列，主要有空位或者擠到晶格的孔隙中去，（間隙離子缺陷）此外還有異類離子取代晶格中本類離子，此時晶格中離子在正常位置但其電荷異常。精品資料ｂ．構造缺陷：有位錯和鑲嵌結構(jiégòu)兩種類型位錯――相對正常結點位置，晶體的一部分原子（或離子）發(fā)生位移，分為邊緣位錯和螺旋位錯。鑲嵌結構(jiégòu)――小塊晶體以一定角度互相鑲嵌，有微晶的平行鑲嵌和微晶的無定向鑲嵌。精品資料

礦物物理(wùlǐ)不均勻性與可浮性的關系

上述各種礦物的物理(wùlǐ)不均勻性，均對浮選性質發(fā)生影響。不僅已證明晶格缺陷、雜質、半導體、位錯等直接影響可浮性，并可用這些性質來解釋浮選劑與礦物表面的作用原理。此外，還研究過加入雜質或浸除表面雜質、用放射能照射、加熱或加壓等方式來改變晶格缺陷及位錯，從而人為的改變礦物可浮性。精品資料目前，通過輻射預處理法調(diào)節(jié)礦物性質（如金礦、錳礦）已作為礦物選別的新理論研究在國際上得到重視，這也是第20屆國際選礦會議(huìyì)論文的主題之一，《激光照射對菱鋅礦浮選的影響》入選了，說明具有代表性，并且也是國際上得到重視的一個研究領域。同樣微波能預處理礦物（包括有色金屬和黑色金屬）已正在成為世界性的研究熱點。精品資料我省將微波技術用于貴州難選金（拓寬了研究開采利用難選金礦的視野），通過實驗室試驗，以熟石灰作固化劑，采用0.68KVA和5KVA的礦冶專用(zhuānyòng)微波爐，獲得了金總回收率為92％，固硫率＞95％，固砷率＞95％的技術指標。充分論證了QWD工藝，提高金回收率、減小砷硫污染的作用效果。精品資料在電磁波范圍(fànwéi)的各種射線－無線電波、超聲波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、α射線、β射線、γ射線、中子流、以及激光技術，都可用來作為礦石預處理。“微波”是指頻率300兆赫到300千兆赫之間的電磁波。凡低于300兆赫的為無線電波，包括長波、中波和短波，凡高于300千兆赫的則屬于紅外線或可見光等。微波所對應的波長為1mm至1m。微波加熱是利用直流電使磁控管產(chǎn)生微波功率通過波導輸送到微波加熱器，被加熱物料在微波場中得到加熱。精品資料當微波作用于被加熱物料時，就把一部分能量消耗在物料內(nèi)，物料吸收微波功率后，極性分子在外加電場的變更作用下，不斷變化擺動，產(chǎn)生類似于摩擦的作用，加劇熱能的產(chǎn)生而致使物料溫度升高，無論是物料所吸收微波功率的大小，還是物料溫升的高低(gāodī)，在外加電場一定時，只取決于物料的自身性質（特別是介質損耗系數(shù)和物料介電常數(shù)均不一樣），就勢必出現(xiàn)選擇性吸波和選擇性溫升現(xiàn)象。精品資料同時，微波長極短，它可以滲透到分子內(nèi)部，使發(fā)熱(fārè)從分子內(nèi)部開始發(fā)生。這樣，一方面不需要熱傳導，熱效率高，能耗低；另一方面，即使是共生在同一礦石中的不同組分，也會出現(xiàn)不同的溫升變化，從而加劇了結合面的軟化。強化礦石的選擇性磨細，改善礦石碎磨性能，降低后續(xù)的磨礦能耗。經(jīng)微波照射后，不同礦物吸收微波的能力不同，產(chǎn)生局部應力，導致礦石破裂、結構疏松、并因此而改善礦物的滲透性能。微波預處理是當代乃至21世紀最佳處理工藝，堪稱礦業(yè)技術的一場革命。精品資料粉煤灰的分選基于粉煤灰中含有碳、鐵、鋁以及粉煤灰空心微珠等有用組分(zǔfèn)，因此綜合回收和利用是消除粉煤灰危害，使之資源化的有效途徑。而粉煤灰的分選，則是使之資源化的關鍵。目前國內(nèi)外對粉煤灰分選及產(chǎn)品應用作了大量研究工作，并已取得一定進展。在此對一些產(chǎn)品的分選方法作一簡要介紹。精品資料一、從粉煤灰中選(zhòngxuǎn)炭電廠鍋爐在燃用無煙煤和劣質煙煤的情況下，由于經(jīng)濟燃燒還存在一些技術上的困難，因此煤粉不能完全燃燒，造成粉煤灰中含碳量增高，一般波動于8％一20％。全國每年(měinián)從電站粉煤灰中流失數(shù)百萬噸的純炭，不但使煤炭資源白白流失，造成極大的浪費，而且，還由于粉煤灰中含有大量的炭，致使粉煤灰排放數(shù)量增加，更主要的是由于粉煤灰中含有未燃盡炭，會造成粉煤灰綜合利用困難，影響了粉煤灰資源的開發(fā)，不利于環(huán)境保護。精品資料為了降低粉煤灰中的含炭量和充分利用資源，我國不少部門進行了粉煤灰脫炭處理(chǔlǐ)研究工作。脫炭可以用浮選法，也可以用電選法。浮選法適用于濕法排放的粉煤灰，此方法是利用粉煤灰和煤粒表面親水性能的差異而將其區(qū)分的一種方法。在灰漿中加人捕收劑(如柴油等)，疏水的煤粒被其浸潤而吸附在由于攪拌所產(chǎn)生的空氣泡上，上升至液面形成礦化泡沫層即為精煤。親水的粉煤灰粒則被作為尾渣排除。為了使空氣泡穩(wěn)定，還需要往灰漿水中加入一種藥劑二—起泡劑(如雜醇油、松尾油、x油等)以減少水的表面張力。精品資料電選法從粉煤灰中選(zhòngxuǎn)炭電選適用于于法排放的粉媒灰。其原理是利用粉煤灰在高壓電場作用下，因灰與炭導電性能不同，而進行分離的方法。粉煤灰是非導體物料(比電阻1010—10120·咖)，炭粒是良導體物料(比電阻為10‘一1050·on)。在圓形電暈電場中，當粉煤灰獲得電荷后，炭粒因導電性能良好。很快地將所獲電荷通過圓筒帶走，便在重力慣性離心力作用下，脫離圓筒表面，被拋入導體產(chǎn)品槽中，而非導體的粉煤灰所獲電荷在表面釋放速度較慢，故在電場力作用下，吸收在圓筒表面上，被旋轉圓筒帶到后部，由卸料毛刷排入非導體產(chǎn)品槽中，從而(cóngér)達到灰炭分離。精品資料選炭后各產(chǎn)品(chǎnpǐn)的應用經(jīng)過選炭以后(yǐhòu)的尾灰是建筑材料工業(yè)的優(yōu)質原料，而浮選煤可以作為燃料用于鍋爐燃燒或制活性炭等精品資料二、從粉煤灰中選(zhòngxuǎn)鐵煤炭中除了可燃物炭外，還共生有許多含鐵礦物(kuàngwù)，如黃鐵礦(FeS2)、赤鐵礦(Fe203)、褐鐵礦(2Fe203·3H20)、菱鐵礦((FeCO3)等。煤炭經(jīng)過電廠鍋爐高溫下燃燒，鐵礦物(kuàngwù)質即轉變?yōu)榇判匝趸F(Fe304)，此種磁性氧化鐵可以直接經(jīng)磁選機選出。粉煤灰中含鐵量(一般以Fe2O3表示)的范圍在8％一29％。精品資料粉煤灰選鐵可以濕選，也可以干選，目前各電廠采用的是濕式磁選工藝(gōngyì)。主要設施是半逆流永磁式磁選機、沖洗泵和沉淀池。粉煤灰從濕式水膜除塵器下排出后，—直接進入磁選機的給礦箱，鐵粉選出后流入沉淀池沉淀，尾礦灰仍通過排灰溝排出。一般電廠采用兩級磁選，在一、二級磁選機間加一臺沖洗水泵，這樣可以提高磁選效率。兩級磁選曲情礦的品位可達到50％～56％。精品資料干燥的粉煤灰磁選效果比濕灰磁選效果好，根據(jù)試驗，經(jīng)過一般磁選，鐵精礦品位(pǐnwèi)即可達到55％。從粉煤灰中選鐵具有工藝簡單、投資省、成本低的優(yōu)點，所選出的鐵精礦可冶煉生鐵，并能達到國家一類生鐵標準。因此，它不僅是粉煤灰綜合利用的有效途徑，而且也是重要的資源開發(fā)形式。在我國，從粉煤灰中選鐵用于冶煉，早在1977年山東的青島、濟寧、煙臺等多家電廠開展了此項工作，并獲得了一定的經(jīng)濟效益。精品資料三、從粉煤灰中提取氧化鋁用石灰石燒結工藝從粉煤灰中提取氧化鋁，在國外已有較深入(shēnrù)的研究，并已投入工業(yè)生產(chǎn)。我國也進行了這方面的試驗研究。其主要工藝過程為熟料燒成、自粉化溶出、脫硅、碳分和燃燒。各個工藝過程的基本原理如下：精品資料(1)熟料燒成:主要是使粉煤灰中的三氧化二鋁與石灰石中的Cao化合生成易溶于碳酸鈉溶液的5Ca0·3Al2O3，另一方面又使粉煤灰中的Si02與石灰石中的CaO生成不溶性的2Ca0·Si02。這便為溶出Al2O3創(chuàng)造了必要(bìyào)的條件。(2)熟料自粉化:當熟料冷卻時，在650℃溫度下，C2S由β相轉變?yōu)閅相，因體積膨脹發(fā)生熟料的自粉碎現(xiàn)象，自粉化后幾乎全部能通過200號篩孔；精品資料(3)溶出:用碳酸鈉溶液溶出粉化料，其中的鋁酸鈣與堿反應生成鋁酸鈉進入溶液，而生成的碳酸鈣和硅酸二鈣留在渣中，便達到鋁和硅、鈣分離(fēnlí)的目的。其反應式可以下式表示：5Ca0·3Al2O3十5Na2CO3十2H20—5CaCO3十6NaAlO2十4NaOH精品資料(4)脫硅:為保證產(chǎn)品氧化鋁純度，需進一步除去溶出粗液中的二氧化硅。(5)碳分:以CO2與鋁酸鈉溶液反應，得到氫氧化鋁，并使生成的Na2CO3循環(huán)使用(shǐyòng)。(6)煅燒:把氫氧化鋁燃燒成氧化鋁。氧化鋁可作電解鋁的原料、人造寶石原料、陶瓷釉原料、高級耐火材料等。精品資料提取氧化鋁后的殘渣——硅鈣渣作為水泥原料具有反應活性高，燒成溫度低，利于節(jié)能(jiénénɡ)，水泥標號高且性能穩(wěn)定、配料簡單、吃灰量大等特點，是生產(chǎn)水泥的一種優(yōu)質原料。從粉煤灰中提取氧化鋁和硅鈣渣制水泥將會成為綜合利用粉煤灰資源，消除環(huán)境污染的有效手段之一。在我國，從粉煤灰中提取氧化鋁（氫氧化鋁）及鋁鹽的工作也在多個省、區(qū)取得多項專利技術成果，并進行了大規(guī)模的中試試驗和工業(yè)化生產(chǎn)，取得了較好的綜合效益。精品資料四、從粉煤灰中提取(tíqǔ)空心玻璃微珠(一)空心玻璃微珠的性質粉煤灰中一般含有50％一80％的空心玻璃微珠，其細度為0.3—200微米，其中小于5微米的占粉煤灰總量的20％。從粉煤灰中經(jīng)分選出的空心玻璃微珠，按其密度大小一般可分為兩類：即空心漂珠(簡稱漂珠)和厚壁型空心微珠(簡稱沉珠)。沉珠與漂珠相比具有壁厚、密度大、強度(qiángdù)高、耐磨性好的特點。漂珠的壁厚為其直徑的5％一8％，壁上有細小針孔，珠壁密度為480kg／m3。沉珠壁厚為其直徑的30％，珠壁密度為800kg／m3。沉珠一般可承受7—14MPa的壓力，最高能承受70MPa的壓力。精品資料粉煤灰空心玻璃微珠的主要化學成分是硅、鋁和鐵的氧化物以及少量的鈣、鎂、鉀、鈉等氧化物。從成分上分析，漂珠的二氧化硅及三氧化二鋁的含量均比沉珠高；而漂珠的三氧化二鐵、氧化鈣(Ca0)及二氧化鈦均比沉珠的含量低?？招牟Ａ⒅榫哂蓄w粒細小、質輕、空心、隔熱、隔音、耐高溫和低溫、耐磨(naimó)、強度高及電絕緣等優(yōu)異的多功能特性。精品資料空心(kōngxīn)微珠各項物理性能密度(mìdù)/gm-3：0．43—0．72堆密度(mìdù)／gm-3：250—400熔點/°C:＞1430室溫下比電阻/Ωcm:9，9×1011抗壓強度／Pa:137×106—686×106硬度(維氏)／kgm-2:87-1269精品資料空心玻璃(bōlí)微珠的應用(1)可作為輕質、高強、耐火、防火、隔熱保溫等建筑材料的原材料；(2)可作塑料中較理想的填料，并能提高塑料的耐高溫性能；(3)可作為石油精煉過程中的一種裂化催化劑；(4)可與一些(yīxiē)樹脂配制成耐高壓的海底儀器和潛艇外殼；(5)可作電瓷及其他電氣絕緣材料的原材料；(6)用于航天飛行器的復合表面材料；

精品資料空心玻璃(bōlí)微珠的應用(7)作為高級噴涂材料(cáiliào)和防火涂料的填充材料(cáiliào)(8)用于制汽車剎車片、軍用摩擦片及石油鉆機剎車塊等制品；(9)用作聚氯乙烯人造革的填充劑。(10)用作人造大理石的填充料。精品資料(二)分選空心玻璃(bōlí)微珠的方法目前，國內(nèi)外從粉煤灰中提選空心玻璃微珠，大致可以分為兩種方法。一是干法機械(jīxiè)分選法；二是濕法分選法。這兩種選取方法，在實際中都是可行的，根據(jù)具體情況采用。精品資料(1)干法(ɡànfǎ)機械分選在國內(nèi)，采用于法機械分選方法(fāngfǎ)中，有重離篩系的分選空心微珠設備。目前已初具規(guī)模，每天可以處理30t的粉煤灰。這套分選工藝包括提選空心玻璃微珠，并且可以選鐵、選碳以及進行空心玻璃微珠的多種粒徑分級?？招牟Ａ⒅榉诌x裝置由分選器、分離器和收集器三個主要部分組成。精品資料分選器分選器是采用重力分離的方法。分選器是由三個大小不等的沉降箱所組成，在每個沉降箱的下部，都設有卸料裝置。當含有粉煤灰的氣流由進氣管道進人沉降箱時，由于氣流通道斷面的增大，使氣體流速迅速下降，粉煤灰借本身重力的作用，有一部分逐漸下落到沉降箱中。根據(jù)等降原理，較重的粗顆粒，蜂窩狀的玻璃體、石英、莫來石、實心珠、鐵球和大顆粒炭粒等大部分都分別沉降在分選器內(nèi)；還有大部分細小(xìxiǎo)的空心玻璃微珠、超細微珠等隨氣流進人分離器。精品資料分離器分離器是利用氣流旋轉過程中作用于顆粒上的慣性離心力，使顆粒從氣流中分離出來。分離器的主要形式為旋風分離器組，由沉降(chénjiàng)箱通道末選下來的細小空心微珠，隨氣流進入分離器，經(jīng)過兩級旋風分離器組的分選，能將大部分細小的空心玻璃微珠分選出來；余下極少量的超細微珠隨氣流最后進入收集器。精品資料收集器收集器在分選裝置的末端，它既是凈化處理的裝置，又是回收超細微珠的收集器。本工藝采用(cǎiyòng)的是脈沖袋式收集器，它能將由分離器末選下來的超細微珠絕大部分收集起來。精品資料(2)濕法分選空心(kōngxīn)玻璃微珠在濕法分選空心玻璃微珠的工藝中，在國內(nèi)有用浮選(fúxuǎn)法、溜槽法及分選單體礦物的重液變溫法等。某廠用浮選(fúxuǎn)分離方法回收產(chǎn)率為22．2％的高檔空心玻璃微珠及產(chǎn)率為9．23％的中檔空心玻璃微珠。

精品資料粉煤灰是“寶貴(bǎoguì)的資源”粉煤灰象鐵礦、鋁土礦、粘土礦一樣，是一種寶貴的資源，若不進行合理有效的徹底利用，它將惡化我們生態(tài)環(huán)境，威脅人類(rénlèi)的生存。1976年3月在美國召開的第四屆國際灰渣利用會議上，RonaldE.Morrison設想了一個“灰渣再循環(huán)聯(lián)合企業(yè)”。這個企業(yè)與一家2600MW的電廠相鄰，并以它所排放的灰渣為原料進行加工。這個電廠年產(chǎn)灰渣約110萬噸，將它按美國的典型粉煤灰組成及其百分數(shù)計算即得各組分的含量。精品資料美國粉煤灰典型(diǎnxíng)組成二氧化硅(èryǎnghuàguī)：占45.7%，50.27萬噸氧化鋁：26%，28.6萬噸氧化鐵：17.1%。18.81萬噸氧化鈣：3.8%，4.18萬噸三氧化硫：2.6%。2.86萬噸氧化鉀：1.5%，1.65萬噸氧化鈦：1.2%，1.32萬噸氧化鎂：1.2%，1.32萬噸氧化鈉：0.6%，0.66萬噸五氧化二磷：0.3%，0.33萬噸精品資料企業(yè)(qǐyè)生產(chǎn)過程第一、灰渣經(jīng)過該聯(lián)合企業(yè)的金屬氧化物分離廠，該廠有破碎系統(tǒng)(xìtǒng)、燃燒系統(tǒng)(xìtǒng)、混合系統(tǒng)(xìtǒng)和密度控制系統(tǒng)(xìtǒng)，通過磁力型、氣力型和機械型的分離器，以及酸槽攪拌和連續(xù)離心機，將灰渣分離成上述組分；第二、用一臺輸送機將50.27萬噸二氧化硅和4.18萬噸氧化鈣送到另一個廠的料倉內(nèi)，用來生產(chǎn)玻璃制品、特殊用途的超級輕質骨料、塑料和涂料的特殊填充料、無收縮型砂、高溫耐火材料（耐火砌塊和耐火澆鑄料）、玻璃鋼絕緣材料和多種建筑砌塊；精品資料第三、把28.6萬噸氧化鋁送到鋁還原廠，制成鋁錠，可生產(chǎn)14。3萬噸純鋁，這可能是該聯(lián)合企業(yè)(qǐyè)最得益的部分。第四、將18.81萬噸的氧化鐵送到鋼鐵廠，足以建造一家小型鋼鐵廠。精品資料至此，該聯(lián)合企業(yè)已利用了110萬噸粉煤灰的92.60%，余下的7.4%，包括硫、鉀、鈦、鎂、鈉和磷的氧化物，也盡可能由當?shù)鼗瘜W工業(yè)加以利用。這樣一個廠所帶來的不僅是充分利用自然資源創(chuàng)造經(jīng)濟效益，還可解決社會就業(yè)，帶動第三產(chǎn)業(yè)(dìsānchǎnyè)的發(fā)展等一系列好處。精品資料浮選(fúxuǎn)速率一．概況１．什么是浮選速率？浮選過程進行的快慢，可用單位時間內(nèi)浮選礦漿中被浮礦物的濃度變化或回收率變化來衡量，并稱之為浮選速率。２．什么是浮選動力學？研究浮選產(chǎn)品數(shù)量隨時間的變化規(guī)律。浮選動力學主要任務是研究浮選速率的規(guī)律并分析各種影響因素。研究分析速率可以為改善浮選工藝和流程，改進浮選機設計和比擬放大，完善浮選試驗研究方法，實現(xiàn)浮選槽和浮選回路的最佳化控制及自動化提供(tígōng)依據(jù)。精品資料浮選(fúxuǎn)速率方程一種將浮選(fúxuǎn)速率和其相關量聯(lián)系起來的等式，可表示為：dC/dt＝－Kncn式中c－在任何指定時刻t，礦漿中被浮礦物的濃度Kn－速率常數(shù)ｎ－浮選(fúxuǎn)反應級數(shù)如以精礦ε表示時，則上式可寫成dε/dt＝K(ε∞-ε)nε∞－最大浮選(fúxuǎn)回收率，純礦物浮選(fúxuǎn)時，可取100％ε－在任何指定時間t，被浮礦物的回收率。精品資料一級反應方程：當n＝1時dε/dt＝K1(ε∞-ε)①公式①的物理意義：瞬間浮選速率跟某一時刻t下礦漿中殘留物的濃度（數(shù)量）成正比，比例系數(shù)為K1dε/dt(ε∞-ε)＝K1②公式②的物理意義：此浮選速率是個常數(shù)上式積分得：lnε∞/(ε∞-ε)＝K1t以lnε∞/(ε∞-ε)對t作圖，則應得到(dédào)通過坐標原點的直線；直線的斜率就是速率常數(shù)K1值精品資料在下列情況下浮選過程遵循一級反應方程：①

礦粒大小相近②

礦粒的可浮性相近③

氣泡避免足夠大（即氣泡多），前面礦粒的附著對后面礦粒的附著不發(fā)生影響。在比較浮選過程快慢(kuàimàn)時，對于同一反應級數(shù)，可直接比較Kn的大小，Kn大，則吸附速率快，若Kn相同，就必須直接算出某時刻的浮選速率來進行比較。精品資料影響浮選速率(sùlǜ)常數(shù)的因素１．浮選幾率W浮選：在某時刻(shíkè)t下，由tt+dt瞬間內(nèi)浮選入精礦中的某種礦物的顆粒數(shù)與在此時刻(shíkè)下礦漿中該種礦物總粒數(shù)之比。即W浮選＝dN/NdtW浮選即為K，只是二者出發(fā)點不同，W從浮選幾率出發(fā)，K從浮選速率出發(fā)。精品資料２．各浮選(fúxuǎn)階段的幾率分為四個階段（即是發(fā)生(fāshēng)浮選現(xiàn)象的四個階段）（１）礦粒向氣泡碰撞：W碰撞＝dN碰/NdT，即在t時刻下，時間t到t+Δt發(fā)生(fāshēng)碰撞的顆粒數(shù)與N之比。２．各浮選階段的幾率（２）排開水化膜實現(xiàn)附著W附＝dN附/dN碰精品資料２．各浮選階段(jiēduàn)的幾率（３）在礦粒沿氣泡表明滑動過程中實現(xiàn)(shíxiàn)穩(wěn)固附著W固＝dN固/dN附（４）在泡沫層中固著W浮出＝dN浮出/dN固W＝W碰撞·W附·W固·W浮出＝dN碰/NdT·dN附/dN碰·dN固/dN附·dN浮出/dN固＝dN浮出/NdT精品資料３．各浮選(fúxuǎn)階段的影響因素（１）影響W碰撞(pènɡzhuànɡ)的因素：a．礦粒的質量：在礦漿中受攪動而產(chǎn)生的慣性力大，易脫離流體的流線而實現(xiàn)碰撞(pènɡzhuànɡ)。b．礦漿濃度P：P高，W碰撞(pènɡzhuànɡ)高。c．充其量高，碰撞(pènɡzhuànɡ)顆粒數(shù)多，則W碰撞(pènɡzhuànɡ)高。d．攪拌強度高，W碰撞(pènɡzhuànɡ)高。精品資料（２）影響(yǐngxiǎng)W附的因素a.

顆粒的疏水性(shuǐxìng)，θ大，W附高。b.

藥劑吸附，捕收劑W附高，抑制劑W附低。c.

脈石礦泥的粘附W附低。d.

氧的吸附，輕微氧化W附高，嚴重氧化W附低。精品資料（3）影響(yǐngxiǎng)W固的因素a.附著力F＝πaσ液氣sinθ，θ大，F(xiàn)大，W固大，影響W附的因素同樣影響W固。b.

脫落力：mv2/R＋mgm－礦粒的質量(zhìliàng)R－氣泡半徑V－礦粒在氣泡表面滑動的圓周運動速度精品資料（4）影響(yǐngxiǎng)W浮出的因素a.

影響W固同樣影響W浮出b.

氣泡(qìpào)的穩(wěn)定性c.

泡沫層的厚度h，h大，W浮出低，h小，W浮出高。精品資料浮選(fúxuǎn)藥劑浮選(fúxuǎn)藥劑的分類與作用

礦物能否浮選取決于礦物表面的潤濕性。自然界中的礦物，絕大多數(shù)可浮性都很差，必須用浮選藥劑來加強。而且這種加強必須要有選擇性，即只能加強一種礦物或某幾種礦物的可浮性，而對其他礦物不僅不能加強有時還要削弱。這樣，就可以人為地控制礦物的浮選行為。浮選之所以能被廣泛應用于礦物加工，重要的原因在于它能通過浮選藥劑靈活、有效地控制浮選過程，成功地將礦物按人們的要求加以分開，使資源得到綜合利用。例如多金屬硫化礦石，礦石中經(jīng)常共生方鉛礦、黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦等硫化礦物，這些硫化礦物具有相似的物理性質，用重選等選礦方法很難使之分離。

精品資料浮選藥劑的產(chǎn)生和發(fā)展(fāzhǎn)（經(jīng)歷三個階段）3、60年代以來，發(fā)展中的非離子特性特效捕收劑時期（又稱絡合捕收劑時期）。硫胺酯、硫氮晴酯、黃原酸酯及雙黃藥等非離子型極性捕收劑，也包括各種典型絡合捕收劑，如8-羥基喹啉、羥肟酸、二苯硫腙等，其特點：選擇性更好，用量更少，這些藥劑常以黃藥、黑藥等離子型捕收劑為中間體進一步反應(fǎnyìng)制得。雖然合成方法較復雜，價格較高，但因單耗降低，同時減少配合使用其他藥劑，因此，藥劑總費用仍有可能降低。精品資料浮選藥劑的產(chǎn)生和發(fā)展(fāzhǎn)（經(jīng)歷三個階段）這一時期，浮選理論和浮選藥劑理論發(fā)展也較快，國內(nèi)外出版了不少專著，如國內(nèi)出版物：見百熙編著《浮選藥劑》王淀佐編著《浮選劑作用原理及應用》朱玉霜、朱建光編著《浮選藥劑的化學原理》王淀佐等著《選礦與冶金藥劑分子(fēnzǐ)設計》精品資料浮選(fúxuǎn)藥劑的分類經(jīng)試驗研究并具有一定效果的化合物約8000種，而使用(shǐyòng)較高的約有100種，對浮選藥劑進行分類的目的，主要是為比較系統(tǒng)地、科學地認識藥劑的共性和個性，以利于正確地選擇和配合使用(shǐyòng)好各種藥劑。由于研究角度不同，有不同的分類方法，按藥劑在浮選中的用途并結合藥劑的屬性及解離性質等分為捕收劑、起泡劑、調(diào)整劑三大類。精品資料雖然它們的天然可浮性也相似。但通過浮選藥劑的作用，可以成功地浮選分離，得到四種精礦，分別送冶金(yějīn)和化工企業(yè)回收銅、鉛、鋅、硫等元素使用浮選藥劑是控制礦物浮選行為最靈活、最有效、最方便的手段。此外，通過浮選藥劑得到穩(wěn)是的大量氣泡也是浮選能夠高效進行的前提。浮選藥劑的種類很多，既有有機化合物又有無機化合物，即有酸和堿又有不同的鹽類等浮選藥劑分類(fēnlèi)法很多最基本的方法是根據(jù)藥劑的用途分類(fēnlèi)，通常分為三類。精品資料(l）捕收劑能選擇性地作用于礦物表面(biǎomiàn)并使其疏水的有機物為捕收劑。捕收劑作用于礦物一水界面，通過提高礦物的疏水性，使礦粒能更牢固地附著于氣泡而上浮。(2）起泡劑為表面活性物質，主要富集在水-氣界面，促使空氣在礦漿中彌散成小氣泡，防止氣泡兼并，并提高氣泡載礦化和上浮過程中的穩(wěn)定性，保證礦化氣泡上浮后形成泡沫(pàomò)層刮出。(3）調(diào)整劑用于調(diào)整其他藥劑（主要是捕收劑）與礦物表面的作用，調(diào)整礦漿的性質，提高浮選過程選擇性。調(diào)整劑的種類較多，可細分為四種：精品資料活化劑—能促進捕收劑與礦物(kuàngwù)的作用，從而提高礦物(kuàngwù)可浮性的藥劑（多為無機鹽），這種作用稱活化作用。抑制劑—與活化劑相反，能削弱捕收劑與礦物(kuàngwù)的作用，從而降低礦物(kuàngwù)可浮性的藥劑（各種無機鹽及一些有機化合物，這種作用稱為抑制作用。介質pH調(diào)整劑—主要是調(diào)整礦漿(kuànɡjiānɡ)的性質，形成對某些礦物浮選有利、而對另一些礦物浮選不利的介質性質，例如用它調(diào)整礦漿(kuànɡjiānɡ)的離子組成、改變礦漿(kuànɡjiānɡ)的pH值、調(diào)整可溶性鹽的濃度等。分散劑與絮凝劑—調(diào)整礦漿(kuànɡjiānɡ)中細泥的分散、團聚與絮凝。浮選藥劑的作用和分類時相對的，某種藥劑在一定條件下屬于此類，而在另一條件下可能屬于另一類。如硫化鈉（Na2S）在浮選有色金屬硫化礦時是抑制劑，而在浮選有色金屬氧化礦時是活化劑，但用量多時又是抑制劑。精品資料捕收劑1捕收劑結構及分類捕收劑：能選擇性地作用于礦物(kuàngwù)表面并使其疏水的有機物為捕收劑。捕收劑作用于礦物(kuàngwù)一水界面，通過提高礦物(kuàngwù)的疏水性，使礦粒能更牢固地附著于氣泡而上浮。精品資料用于浮選各種(ɡèzhǒnɡ)礦物的捕收劑系統(tǒng)礦物定位典型捕收劑典型捕收劑捕收劑的備注分類離子礦物類型捕收劑吸附形式典型濃度(Kg/t)

硫化礦物Mn,S2-,HS-,輝銅礦,Cu2S巰基化合物乙基黃藥化學吸附0.02~0.05烴鏈長度H+,OH-黃銅礦,CuFeS2C2-C5方鉛礦,PbS微溶礦物晶格離子重晶石,BaSO4羧酸油酸/油酸納化學吸附0.25~0.5烴鏈長度螢石,CaF2C12-C18不溶性H+,OH-角銀礦,AgCl氧化礦物長石,(K,Na)ALSi3O8膠體電解質赤鐵礦,Fe2O3硅石,SiO2陰離子芳基烷基靜電0.5~1捕收劑直接吸附磺酸鹽在帶相反電荷(diànhè)陽離子脂肪胺的礦物表面膠體電解質,芳基烷基化學吸附0.5~1用金屬離子作陰離子,磺酸鹽靜電為活化劑

可溶性鹽鉀鹽,KCL胺類脂肪胺0.15~0.4在飽和鹵水中從NaCl浮出KCl天然可浮礦物煤炭(油類)(燃油)0.1~1經(jīng)常只用起泡劑輝鉬礦,MoS20.05~0.25Kg/t,硫磺,S8有時增加燃油精品資料

捕收劑按其在水中解離程度(chéngdù)分成兩大類：非離子型捕收劑和離子型捕收劑。非離子型捕收劑主要是非極性烴類油和不溶性的醋類。前者本身是非極性物質，主要用分選非極性礦物，如煤、石墨等，也可以作某些極性礦物的輔助捕收劑。后者用于分選重金屬硫化礦。離子型捕收劑的分子結構中一般有兩個基團：極性基和非極性基。極性基能夠活潑地與礦物表面發(fā)生作用，使捕收劑固著到礦物表面；非極性基起疏水作用。所以，這類捕收劑也稱親極性或復極性藥劑。離子型捕收劑的非極性基是烴基。烴基內(nèi)部(nèibù)健能很強，表面是很弱的分子鍵，基本上部與水分子起作用，故含有非極勝基的離子稱為疏水離子。精品資料精品資料疏水離子中能與礦物發(fā)生(fāshēng)作用的基團稱為親固基。捕收劑疏水能力的強弱取決于疏水離子中烴基的結構和長度，而捕收劑與礦物表面的固著強度和選擇比則取決于親固基的性質。在浮選工業(yè)中，捕收劑硫化礦浮選常用的捕收劑是硫代化合物類，氧化礦常用烴基酸類；硅酸鹽類礦物常用胺類捕收劑；非極性礦物使用烴油類捕收劑。根據(jù)捕收劑的用途有可分為：硫化礦捕收劑和非硫化礦捕收劑兩大類。一、硫化(liúhuà)礦捕收劑及其浮選機理1、硫化(liúhuà)礦捕收劑類型：1）黃藥類2）硫氮類3）硫胺酯精品資料4）黑藥類5）硫醇類6）硫脲及其衍生物2、硫化礦捕收劑浮選作用機理以黃藥為例：(1）黃藥的名稱、組成和結構黃藥學名黃原酸鹽。按化學組成也稱為烴基二硫代碳酸鹽。黃藥的一般(yībān)化學組成與結構式如下：精品資料CHHCHHHOCSSNa(K)PSSORORNon-polarPolarNon-polarPolarCationCation(a)(b)精品資料SSS2CH3CH2OC—S-CH3CH2OC—S—S—COCH2CH3ethylxanthateion乙基黃藥離子(lízǐ)dixanthogen雙黃藥式中R為烴基，Me為Na＋或K+，-OCSS-為親固基，烴基為烷烴基及親固基的結構如圖4-2-3所示。其分子長度(chángdù)，如戊基黃藥為1.2×10-9m，烴基每增加一個碳原子，長度(chángdù)增加1.26×10-10m。極性基最大寬度為7×10-10m，厚度為3.8×10-10m。烴基的厚度為4×10-10m：故每個分子在礦物表面的覆蓋面積等于2.8×10-10m2。，其他黃藥只要烴基都是烷烴，那覆蓋面積都是2.8×10-10m2。精品資料式中R為烴基，Me為Na＋或K+，-OCSS-為親固基，烴基為烷烴基及親固基的結構如圖4-2-3所示。其分子長度，如戊基黃藥為1.2×10-9m，烴基每增加一個碳原子，長度增加1.26×10-10m。極性基最大寬度為7×10-10m，厚度為3.8×10-10m。烴基的厚度為4×10-10m：故每個分子在礦物表面的覆蓋面積等于(děngyú)2.8×10-10m2。其他黃藥只要烴基都是烷烴，那覆蓋面積都是2.8×10-10m2。精品資料按烴基中碳原子數(shù)的多少，在黃藥前冠以不同名稱(míngchēng)，C2H5OCSSNa稱乙基黃藥，C4H9OCSSNa稱丁基黃藥。黃藥有鉀鹽和鈉鹽兩種，分別稱之為鉀黃藥和鈉黃藥。兩者捕收性基本相同，鉀黃藥較穩(wěn)定，鈉黃藥成本略低。我國生產(chǎn)的黃藥主要是鈉黃藥，國外異丙基黃藥及戊基黃藥應用得較多，而國內(nèi)很少應用，原因是原料異丙醇及戊醇的來源較少成本較高。制造黃藥的原料是醇、燒堿（NaOH）和二硫化碳（CS2）。工業(yè)上一般采用直接合成法生產(chǎn)黃藥，反應如下：ROH+NaOH+CS2==ROCSSNa+H2O精品資料工業(yè)上生產(chǎn)的黃藥含二硫化碳酸鹽的量約為85％左右(zuǒyòu)，其他為雜質和水分。雜質一般為硫化物和硫代碳酸鹽（2）黃藥的性質①物理性質—常溫下是黃色粉末狀固體，常因雜質的存在而使顏色稍深有刺激性臭味，有毒，可燃，易溶于水、丙酮和醇。②穩(wěn)定性—黃藥是一種不穩(wěn)定的化合物，遇熱分解，遇水或酸也可分解，遇水引起分解的速度較慢、遇酸則很快分解。分解后產(chǎn)物為醇、二硫化碳和苛性鈉；黃藥遇堿，或者本身(běnshēn)含有游離的堿時可以引起分解而生成一些硫代碳酸鹽、硫化物及其他一些雜質。精品資料因此黃藥要儲存于干燥及陰涼的地方，防止水、酸、堿等物質的作用。工業(yè)上使用(shǐyòng)的黃藥或多或少含有一些水分，因此黃藥不能長時間保存以免失效。使用(shǐyòng)時必須注意它的顏色、不正常時停止使用(shǐyòng)。黃藥溶子水后解離為黃酸陰離子和堿金屬陽離子（Na＋或K+）。C2-C5的黃酸是弱酸，解離常數(shù)K×10-5。黃酸離子在堿性介質中是很穩(wěn)定(wěndìng)的，但在某些情況下黃酸離子會產(chǎn)生水解，生成黃原酸。精品資料水解產(chǎn)物(chǎnwù)黃原酸是一種很不穩(wěn)定的化合物，能很快地自發(fā)進行分解。黃原(huánɡyuán)酸