浮選實驗指導(dǎo)書

《選礦學(xué)—浮游選礦》課程試驗指導(dǎo)書〔統(tǒng)招〕礦物加工工程專業(yè)目 錄HYPERLINK\l“_TOC_250003“試驗一、接觸角測定試驗 2HYPERLINK\l“_TOC_250002“試驗二：真空浮選演示試驗 7HYPERLINK\l“_TOC_250001“試驗三：可比性浮選試驗 7HYPERLINK\l“_TOC_250000“試驗四：浮選速度試驗 16試驗一、接觸角測定試驗一、目的和意義1、了解“潤濕角測量儀”的構(gòu)造和把握測定礦物潤濕接觸角的方法。2、測定幾種常見礦物的接觸角。了解礦物自然可浮性和潤濕接觸角的關(guān)系。3、了解捕收劑對礦物接觸角的影響。二、根本原理潤濕接觸角是指液滴在物體外表擴展并到達平衡狀態(tài)后， 三相周邊上某一點引氣液界面的切線，則該切線與固液界面的夾角稱為潤濕接觸角。應(yīng)用特定的儀器可以準確測得該角。物體外表潤濕接觸角的大小與物體外表被該液體潤濕的難易程度。對于礦物加工來說，礦粒外表的潤濕接觸角的大小直接反映其可浮性的好壞。礦物的可浮性=1-cos，為潤濕接觸角。利用特定的裝置和手段即可測得該角。本試驗以JY-82型潤濕接觸角測量儀為根底，目前市場上已有借助顯微攝像和計算機多媒體技術(shù)測定接觸角的設(shè)備，更易操作、人為誤差小、精度較高。表1 礦物外表潤濕性分類類型外表不飽和鍵性類型外表不飽和鍵性質(zhì)外表同水的作用能接觸角界面水構(gòu)造代表性礦物強親水離子鍵共價鍵金屬鍵>>1無直接水化層弱親水弱疏水離子-共價鍵〔部分自身閉合〕1左右無或很小直接水化層為主石英、云母、錫石、剛玉、菱鐵礦、高嶺石、方解石方鉛礦、輝銅礦、閃鋅礦分子鍵為主〔層面疏水間，離子、共價鍵為輔〔層端、斷面〕色散力為主的分子鍵<1度〕次生水化層為主滑石、石墨、輝鉬礦、葉臘石強疏水<<1〔90~110度〕次生水化層自然硫、石蠟1、儀器設(shè)備：接觸角測定儀；2、燒杯、量筒、竹鑷子、注射器；3、丁基黃藥、煤油等外表改性藥劑、水玻璃4400號、600號5、礦物磨片：方鉛礦、黃鐵礦、煤、石英、石蠟、聚胺脂拋光片或其他材料〔4X2X0.5厘米。四、試驗步驟和操作技術(shù)1、學(xué)習(xí)了解所用儀器設(shè)備的操作說明書和操作規(guī)程。JJC-l型潤濕接觸角測量儀的使用方法：本儀器由底座9810和照明光源114(見4—16—2)。底座：底座是根底，其他3個組件裝在底座上。結(jié)合的構(gòu)造，所以既能作角度測量，又能作線性測量。下和放上礦物薄片，礦物薄片還可以伴同升降塊上、下調(diào)整，以適應(yīng)觀測的高度。樣品盒還能通過調(diào)整手輪按直角坐標任意移動。照明光源：照明光源承受6v15w6v可調(diào)變壓器相接，可以依據(jù)需要調(diào)整其亮度。操作方法如下：將儀器放在結(jié)實、平穩(wěn)、無振動的工作臺上，調(diào)整調(diào)平輪 5，伎園水準器9的氣泡居中(見圖4—16—3)，此時底座處于水平狀態(tài)。6(4—16—3)進展調(diào)整，凹凸調(diào)整適宜后，再將其固定住。觀看礦物薄片上液滴三相周邊投影的一端邊緣(4點)與定分劃板(4—l6—4)水平線是否重合，如不重合可松動升降手輪3(4—16—2)進展調(diào)整．并使液滴一端邊緣A與定分劃板刻度中心O點重合。使動分劃板做線性移動，轉(zhuǎn)動手輪 2使動分劃板旋轉(zhuǎn)，通過A點與液滴氣液界面相切，讀出夾角讀數(shù)，其測量即完成。本儀器在使用中，切記不行將照明光源直接插入 220v電源。五、試驗過程及步驟1、檢查設(shè)備，使之處于待測狀態(tài)；2、凈化物料磨片〔拋光片〕：將待測磨片置于干凈的玻璃板上，用磨料輕輕磨去外表的污染物，用蒸餾水洗凈；然后用潮濕的昵粘打光，并用蒸餾水清洗；3、用絨布擦干，用鏡頭紙包好待測；4、將待測磨片置于樣品盒上，用微量注射器給上一滴水滴，然后調(diào)整焦重復(fù)兩次取平均值；5、將待測磨片置于藥劑溶液中，浸泡 3分鐘后用鏡頭紙擦干，再次測定潤濕接觸角；6、留意：每次測量時間越短越好，水滴直徑不能太大，最好保持在 1~2毫米。測試過程必需留意保持磨片的干凈度。7、整理儀器、清理試驗現(xiàn)場，報請指導(dǎo)教師驗收和數(shù)據(jù)記錄簽字。六、試驗中留意寥項1min。每次測量，動劃刻板相切氣液界面，需微調(diào)移動，確認相切時才能讀數(shù)。(3)1~2mm。嚴禁用手直接接觸磨片。為防止產(chǎn)生干擾，各種礦物所用磨料要嚴格區(qū)分。七、數(shù)據(jù)處理與試驗報告1、試驗條件及測試結(jié)果記錄于下表序號測試對象外表改性措施或條件潤濕接觸角12342、分析藥劑作用前后接觸角的變化及緣由分析，結(jié)合界面化學(xué)和外表活性劑學(xué)問分析外表改性劑的作用機理與實際應(yīng)用。3、編寫試驗報告八、思考題1、測試時間太長、液滴直徑過大等對測量結(jié)果有何影響？2、選礦用捕收劑和抑制劑的作用機理是什么？舉例介紹其實際應(yīng)用。試驗二：真空浮選演示試驗一、試驗?zāi)康?、驗證亨利定律，了解氣體析出原理、過程和影響因素。2、了解析出礦化的過程和作用，把握二、試驗原理1、亨利定律：浮選有意義的是壓力與溶解度的關(guān)系。增加。q＝KP。2、析出氣泡過程A、氣體分子移動：減壓瞬間，氣體分子向易于聚合起來的區(qū)域移動，連續(xù)水分子間力的阻礙。BR最小〔即能穩(wěn)定地存在于液相中的氣泡最小半徑。氣泡剩余毛細壓力P1P2飽和狀態(tài)時的液面壓力。C、初生氣泡長大。3、析出礦化上得出微泡能在疏水礦物外表析出，析出礦化提高選擇性。三、儀器設(shè)備及材料1、真空浮選裝置，1臺；2、不同礦物顆粒假設(shè)干；3、正十二烷、煤油等捕收劑，少量。四、試驗步驟和操作技術(shù)1、開啟真空瓶，參加1/3高度的自來水，密閉真空瓶，檢查裝置的氣密性，設(shè)備處于待工作狀態(tài)。2、接通電源，開啟真空泵，觀看真空瓶水中氣體析消滅象。3、停頓真空泵，開啟真空瓶，在真空瓶中裝入礦物顆粒，密閉真空瓶。4、接通電源，開啟真空泵，觀看真空瓶中氣體析消滅象、析出礦化現(xiàn)象。5、停頓真空泵，開啟真空瓶，參加被捕收劑浸泡的礦物顆粒，密閉真空瓶。64，觀看現(xiàn)象。7、停頓真空泵，開啟真空瓶，排出礦物顆粒，清洗真空瓶。五、數(shù)據(jù)處理與試驗報告按規(guī)定格式進展，做好記錄，完成思考題要求的內(nèi)容。六、思考題1、說明亨利定律以及真空泵開動的時間與氣體析出量關(guān)系？分析緣由？2、用熱力學(xué)其次定律解釋為什么氣體易于在疏水外表析出。試驗三：可比性浮選試驗一、試驗?zāi)康?、評價煤泥的可浮性。2、進展單元浮選試驗方法的根本訓(xùn)練。3、為后續(xù)的浮選試驗操作奠定良好根底。二、試驗原理煤試驗室分步釋放試驗評定煤泥(粉)可浮性的優(yōu)劣。(粉)對不同的煤樣承受一樣的試驗操作條件下進展試驗，測定其產(chǎn)率和灰分，并計算出可浮性指標進展比較。E0的計算式為E0—精煤可燃體回收率，％，r0—浮選精煤產(chǎn)率，％；Ad0—浮選精煤灰分，％；Adf—浮選入料灰分，％。計算結(jié)果取小數(shù)點后二位，修約到小數(shù)點后一位E0的界限見表三、儀器設(shè)備及材料160mmol塊。1s。(4)洗瓶：250mL2個。(5)微量進樣器；25uLl支。(6)注射器：0.25mLl支。(8)100g0.1g。1臺搪瓷盆、搪瓷盤、搪瓷杯假設(shè)干。(13)-0.5mm煤樣假設(shè)干(不含浮選藥劑)。四、儀器設(shè)備的使用方法浮選試驗中重要的試驗設(shè)備是浮選機和加藥器。下面分別介紹其使用方法。1、試驗室浮選機的使用方法XFD—1.54—18—1所示，葉輪如圖4—18—2所示。止區(qū)底部有一循環(huán)孔，在楷體安裝時，必需使靜止區(qū)底部的循環(huán)孔與充氣攪拌裝置上的循環(huán)孔相對應(yīng)，保證礦漿的良好循環(huán)。說明浮選機主軸、刮板旋轉(zhuǎn)方向正確。否則就是電源線接反了。浮選機的主軸轉(zhuǎn)數(shù)和充氣量、攪拌強度有關(guān)。帶有周密轉(zhuǎn)速測量裝置的浮選XFD試驗室浮選機的充氣量檢測常應(yīng)用旋子流量計，充氣雖大小可通過調(diào)整閥掌握4-18-2。25mL計算。注：按XFD型浮選機計算。式中Q?！硿y點充氣量，m3/(m2min)；S—量簡口的面積，cm2；t—測量時間，s;H—t時間內(nèi)進入量簡的氣體高度，cm。的參考價值。2．浮選藥劑的添加方法煤泥浮選藥劑主要有捕收劑和起泡劑，一般試驗常用的捕收劑是煤油，0號或-10號輕柴油；(3)十二烷，化學(xué)純。起泡劑是；(2)GF浮選劉；(3)190浮選劑；(MIBC)，化學(xué)純。上述浮選藥劑均承受直接添加法。加藥方法有微量進樣器量體積法和注射器點滴法。微量進樣器加藥使用微量進樣器可以直接量取藥劑的體積并加到礦漿中。當(dāng)藥劑用量確定后，加藥體積按下式計算：Q—單份浮選試樣重量，g;p—單位煤樣用藥劑量，g/t;m—浮選藥劑密度，g/cm3。待所需添加劑體積計算結(jié)果出來后，依據(jù)加藥量大小選擇適當(dāng)規(guī)格的微量進0.25mL0.5mL兩種規(guī)格，微量進樣0.1、0.05、0.025、0.010.005mL5種規(guī)格。外表上消滅泡沫和固體漂移物。點滴法加藥用注射器逐滴參加。其具體方法如下：更換。注射器裝入藥劑后，注射器應(yīng)處于垂直狀態(tài)，緩緩用力推動活塞使藥劑從40~60滴/min為宜。藥劑從注射器中滴出要反復(fù)練習(xí)假設(shè)干次，直至嫻熟為止。將外表皿清洗后，送恒溫箱(105±5℃)烘干，在分析天平上稱重。滴的重量。式中d一藥劑滴重，g/滴；M—50滴藥劑的重量，80當(dāng)試驗的藥劑量確定后，添加滴數(shù)n按下式計算式中Q—每份浮選試樣重量，g；P—單位煤樣用藥劑雖，g/t。按實際參加滴數(shù)計算。流強列的紊流區(qū)內(nèi)。五、試驗過程及步驟試驗條件做了嚴格規(guī)定。可比性試驗條件：20±10℃；礦漿濃度1000±10g/t、MIBC，100±1g/t；浮選機0.25m3/(m2·min)1800r/min30次/min。試驗過程與步驟：稱量煤樣，準確到0.1g。試驗煤樣重量按下式計算，式中Q—試驗煤樣重量，g；0.22mL(4—18—3)計算。向浮選機中參加約1/3容積的水(蒸餾水)(見圖參加蒸餾水，使礦漿液面到達其次道標線，此時礦漿體積約為1.5L。開動浮選機和計時器(或秒表)2min，向礦漿液面下參加預(yù)先量好體積的十二烷。lmin后，再向礦漿液面下參加量好體積的MIBC。10s后，開啟充氣閥向礦漿中充氣，同時開動刮板以30r/min的速度到泡3min，泡沫產(chǎn)品收集在一個盆中。的恒定，應(yīng)向機槽內(nèi)補加清水，補加清水速度應(yīng)均勻。刮泡階段后期，使用洗瓶將粘在浮選槽壁上的煤粒清洗至礦漿中。選槽上的顆粒，清洗至尾煤中。粘附在刮板和浮選槽溢流唇邊的煤粒應(yīng)清洗至精煤產(chǎn)品中。尾煤中。精煤和尾煤分別過濾脫水，濾液置于不超過75℃的恒溫枯燥箱中進展枯燥。枯燥后煤樣冷卻至空氣干烘狀態(tài)后，分別稱重并測定灰分。試驗流程：(4—18—4)。六、試驗數(shù)據(jù)的記錄及整理14—18—3100%分別計算其產(chǎn)率。計算取小數(shù)點后兩位。做。同一試驗各產(chǎn)物重量之和與該試驗入料重量的相對誤差不得超過±2%。式中Q0—試驗前的煤樣重量，g；(6＝I，2…)，g。20％時，相對誤差不超過±5.0%，即式中Ad—試驗入料灰分，%；A-d—試驗產(chǎn)品的加權(quán)平均積分，％。20％時，確定誤差不得超過±1.0%，即1.6%；精煤惠芬允許誤差為Aad10%時，Ac1-Ac2小于等于±0.4％。小于等于±0.5％。Ac1—第一次試驗的精煤灰分，％；Ac2—其次次試驗的精煤灰分，％。七、試驗中留意事項本試驗應(yīng)嚴格遵照試驗條件進展，否則將無可比性。礦漿液面的恒定。2S。(4)承受點滴法加藥時，注射器必需垂直。八、試驗報告(2)試驗結(jié)果。(4)試驗后的收獲體會。思考 題MIBC？可比性試驗為什么要嚴格依據(jù)試驗條件進展？可燃體回收率作為可浮性指標，其含義是什么？試驗四：浮選速度試驗一、試驗?zāi)康?2)對煤泥可浮性進展評價和爭論；把握繪制可浮性曲線的方法；進展一次加藥屢次刮泡的操作練習(xí)。二、試驗原理驗。煤泥可浮性好，浮選速度快，其精煤產(chǎn)率高。浮選速度試驗是一次加藥屢次刮泡的連續(xù)浮選試驗。次刮泡時間可依據(jù)試驗狀況加以調(diào)整。試驗初期由于泡沫大量涌出，刮泡時間稍短一些，隨著試驗的進展，泡沫產(chǎn)量漸漸削減，刮泡時間可相應(yīng)加長。一般刮泡4—6次。(如圖4-20-1所示)。浮選速度試驗又可作為最正確條件鑒定試驗，用于煤泥的可浮性爭論。三、儀器設(shè)備及材料l臺；各一支),100g，感量0.1g；l臺；(6)2個；lkg(-0.5mm)；浮選藥劑：煤油和GF浮選劑；1個(500mL)。四、儀器設(shè)備的使用方法本試驗主要儀器設(shè)備的使用方法與試驗三。五、試驗過程及步量浮選速度試驗必需在最正確工藝條件下進展。1．試驗條件浮選濃度，100g/L。1500g/t，GF300g/t，30r/min0.25m3/(m2min)。2．試驗過程及步驟(2)計算煤樣重量，稱取煤樣。(3)計算藥劑用量，選取進樣器，抽取藥劑裝入進樣器中，并標明藥劑名稱。開1.5L。用秒表記時，關(guān)閉充氣閥。預(yù)攪拌2min后向礦漿液面下參加預(yù)先已稱量體2minGF浮選劑。30s并貼上標簽。l230s341min52min。在試驗過程，為保證均勻刮袍，必需向浮選榴中補加清水。補加清水的操用清水將檔壁及刮板上的煤泥洗入浮選槽中。5次產(chǎn)品后，關(guān)閉充氣閥．然后停機。并將槽壁的煤泥洗入尾礦；5個產(chǎn)品中。同時將尾礦排入