第一章 浮选基本原理
第一章 浮选基本原理

第一章浮选基本原理1.1概述一、浮选及浮过程(1)浮选浮游选矿又名浮选,它是根据矿物表面物理化学性质的不同,对细粒矿物进行分选的方法。
浮选的对象:物料粒度细,粒度和密度作用小,重选方法难以分离的矿物;磁性和电性差别不大难以用磁选和电选分离的矿物。
浮选过程:在气、液、固三相体系中完成的复杂的物理化学过程。
其实是疏水的有用矿物粘附在气泡上,亲水的脉石矿物留在水中,从而实现,从而实现彼此分离。
(2)浮选过程①磨矿:先将矿石磨细,使有用矿物与其他矿物或脉石矿物分离②调浆加药:调节矿浆浓度,加入浮选药剂,以提高浮选效率③浮选分离:矿浆在浮选机中充分浮选,完成矿物的分选④产品处理:主要是脱水固体细颗粒和水混合形成矿浆磨矿调浆,加药充气浮选精矿尾矿二、浮选发展简介在古老的金银淘洗加工过程中,人们已认识到利用矿物的天然疏水性或亲水性(亲油性)的不同来提纯矿物原料。
浮选作为一种工业规模的选圹方法出现,在国外大约是在19世纪末叶。
在我国,解放前只有少数几座有色金属和石墨浮选厂。
大部分分布在东北和安徽。
1、全油浮选法根据各种矿物亲油性及亲水性的不同,加大量油类与矿浆搅拌,然后将粘附于油层中的亲油矿物刮去,面亲水性的矿物仍留在矿浆中,从而达到分离矿物的目的。
――早期工业浮选的先驱。
2、表层浮选法在工业上的应用出现于1892年,将磨矿干粉小心轻轻撒布在流动的水流表面,疏水性矿物不易被水润湿依靠表面张力面漂浮水面上,聚集成薄层,成为精矿;易被水润湿的亲水性脉石流入水中作为废弃尾矿排出。
3、泡沫浮选法1877年出现选别石墨的泡沫浮选专利,水煮沸水蒸气气泡。
1886年出现化学法产生气泡进行浮选专利,气泡作为载体。
20世纪初,出现原始的泡沫浮选法,使浮选法向前推进一步,并出现了许多形式的泡沫浮选法。
(1)气体浮选法(2)电解浮选法(3)真空浮选法(4)正压力浮选法(5)机械充气搅拌浮选法4、药剂在浮选法发展过程中的作用在浮选法发展过程中,药剂的应用和发展起了巨大的作用。
浮选基本原理(安徽理工)

(3) 接触角的测定 接触角的测定方法有很多,如观察测 量法、斜板法、光反射法、长度测量法 和浸透测量法等等,
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2. 矿物表面的水化作用
(1)水化膜(层)的形成 润湿是水分子(偶极)对矿物表面的吸附 所形成的水化作用。水分子是极性分子,矿 物表面的不饱和键能也具有不同程度的极性。 因此,极性的水分子会在极性矿物表面吸附, 并在矿物表面形成水化膜。水化膜中的水分 子是定向、密集排列的,它们与普通水分子 的随机、稀疏排列不同。
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水化膜示意图
(a) 疏水性矿物(如辉钼矿),表面呈弱键, 水化膜薄; (b) 亲水性矿物(如石英),表面呈强键,水 化膜厚
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1.3.2 矿物的表面电性与可浮性 矿物在水溶液中受水偶极及溶质的作用,表 面会带一种电荷。矿物表面电荷的存在影响 溶液中离子的分布:带相反电荷的离子会被 吸引到表面附近,带相同电荷的离子则被排 斥而远离表面,于是矿物—水溶液界面产生 电位差。这种在界面两边分布的异号电荷的 两层体系称为双电层。
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煤主要是由芳香网络所组成,即是多环芳 香族高分子化合物,是由大量苯核结合的 芳香族化合物,由多层平面碳网组成,但 也存在侧链。
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(3) 煤的可浮性 煤是多环芳香族化合物,各基本单元和周围侧链及 官能团随变质程度不同有很大变化,因此 ,煤具有 如下性质: ① 组成不同,各组分实际无法分离,浮选好坏与各组 分含量和性质有很大的关系; ② 煤的主体是多苯芳香核,芳香核的化学性质不活泼, 具有疏水性。因此,煤的主要表面是疏水的; ③ 在芳香核的碳网上,有数量不等的侧链,在氧化过 程中很容易生成含氧官能团, 使煤的某些部位具有 亲水性; ④ 煤的结构中还含有一定数量的矿物质,多数矿物质 具有一定极性,因而使煤部分表面具有亲水性;
矿物加工学复习 ( 三 )

浮选复习第一章:浮选基本原理1.浮选法的依据是什么?表层浮选、多油浮选和泡沫浮选各自的原理?答:浮选是根据矿物表面物理化学性质的差异,而分选矿物的一种选矿方法。
①表层浮选:分选作用主要在水-气界面发生,将细矿石粉洒在流动水面,矿石中某些疏水亲气的矿物浮在水面,另一些亲水疏气的矿物则沉在水中,分别收集后实现分离。
②多油浮选:将细粒矿石与大量的油和水一起搅拌,分选作用主要在油-水界面发生,矿石中某些疏水亲油的矿物进入油中后浮起,其他亲水疏油的矿物则留在水中,然后从油和水中再分离出不同的矿物。
③泡沫浮选:利用矿浆中产生的气泡增加气液界面,提高分离效率,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。
2.浮选在矿物精选工业中的地位。
为什么?答:浮选是应用最广且最有前途的选矿方法。
因为:①回收率高②适应性广③有效处理细泥3.煤泥浮选在煤炭分选工业中的作用是什么?答:煤泥浮选是利用煤与矸石表面物理化学性质的差异,并能过添加特定浮选药剂的方法来扩大煤与矸石间表机润湿性的差别,在固、液、气三相界面,选择性地富集低灰煤炭,从而实现煤与矸石分离的一种煤泥分选技术。
浮选之所以能广泛地应用于煤泥分选,重要的原因在于它能能过浮选药剂灵活地控制浮选过程,并按照人们的要求有效地实现煤与矸石分离,使煤炭资源得到综合高效利用。
4.浮选系统中气-水两相的结构特点有何同异处?答:气相中的水蒸气和液相中的水分子都是极性分子;气相中大部分气体是非极性分子,而水分子为极性。
之所以要单独提出同点,是因为气相中的水蒸气对浮选有影响,如水蒸气加速矿物表面的氧化等。
5.简述矿物表面的极性与非极性含义。
为什么矿物表面有极性与非极性之分?(答案见作业题第一题第二小问)6.矿物表面为何有亲水和疏水之分?答:因为矿物晶格破裂时,由于暴露在表面的键型不同,矿物表面性质也就不同。
当矿物表面具有较强的离子键、共价键时,其不饱和程度较高。
浮选基本原理

矿物表面的不均匀性
浮选研究常常发现同一种矿物可浮性差别相 当大,这是因为实际矿物很少是理想典型的 纯矿物。他们存在着许多物理不均匀性、化 学不均匀性和物理化学不均匀性(半导体), 从而使其可浮性发生各种各样的变化。
1.矿物的物理不均匀性:矿物在生成及 经历地质矿床变化过程中,矿物表面呈 现宏观不均匀性和晶体产生各种缺陷、 空位、夹杂、位错、以及镶嵌等现象, 通称为物理不均匀性。
浓度稀时可用浓度代替。
a a 0
0
M
X
----为ψ0=0时正、负离子的活度,
浓度稀时可用浓度代替。
⑵斯特恩电位(ψδ):紧密面与溶液之间的电 位差。
⑶动电位(ξ):是指当矿物-溶液在外力下作
相对运动时,滑移面上的电位。也称“电动电
位”、“ξ-电位”。
3、零电点与等电点 (1)零电点(PZC):是指当ψ0为零(或表 面净电荷为零)时,溶液中定位离子活度的
判断矿物表面润湿 性的大小,常用接触角表 示,接触角的大小随着 疏水程度的增大而增加, 颗粒疏水性越高,越容 易被稳定气泡吸附。接 触角是反映矿物表面亲 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。
接触角的大小与 固-气 (γSA), 固液(γSW) 以及 液-气(γ WA) 界面的 表面张力有关,平衡状态时如右图所示。 接触角的定义 当气泡在矿物表面附着(或水滴附着 于矿物表面)时,一般认为其接触角处 为三相接触,并将这条接触线称为“润 湿周边”,在接触过程中,润湿周边可
一、浮选药剂在矿物-水溶液界面的吸附类型 1、按吸附物的形态
⑴分子吸附;被分散或被溶解于矿浆溶液中的 药剂分子在表面上的吸附。(吸附对象是分子,可 以是弱电解质(极性分子)、中性分子等。)
浮选知识点总结期末

浮选知识点总结期末一、浮选原理1.1 浮选原理概述浮选是一种以气泡将有价值的矿物颗粒与杂质颗粒分离的工艺。
在浮选过程中,向含有矿石颗粒的搅拌桶中通入气泡,气泡附着在有价值的矿物颗粒表面,使其产生浮力,从而使有价值的矿物颗粒浮到液面上,形成浮渣;而杂质颗粒则沉入液面下,形成废渣。
这样就实现了有价值矿物和杂质的分离。
1.2 浮选原理详解浮选的原理主要是利用矿石中的有价值矿物和杂质之间的物理和化学性质差异来实现分离。
在浮选过程中,首先需要将矿石粉碎研磨成一定粒度的颗粒,然后用浮选药剂处理,使有价值矿物和杂质颗粒表面产生一定的亲湿性差异。
接着,通过气泡将有价值矿物颗粒从杂质颗粒中分离出来,浮到液面上形成浮渣,而杂质颗粒则沉入液面下形成废渣。
最后,通过物理或化学方法将浮渣和废渣进行分离,得到纯净的有价值矿物。
1.3 浮选原理的应用浮选原理被广泛应用于金属矿石的提取和选矿过程中。
在金属矿石的浮选过程中,可以根据不同矿石的性质差异,选用不同的浮选药剂和浮选设备,以实现最佳的分离效果。
通过浮选原理,可以显著提高金属矿石的品位,降低提取成本,使得矿业企业能够获得更高的经济效益。
二、浮选设备2.1 浮选机的分类浮选机是用于实现矿石浮选分离的重要设备,根据其结构和工作原理的不同,可以分为机械浮选机、气浮机、搅拌浮选机、浮选槽等多种类型。
2.2 浮选机的工作原理机械浮选机是利用机械搅拌将气泡和矿物颗粒充分混合悬浮于液面,通过气泡的附着使有价值的矿物颗粒浮到液面上形成浮渣,而废石颗粒则沉入液面下形成废渣。
气浮机是通过喷射气泡使矿石颗粒与气泡形成悬浮状态,从而实现分离。
搅拌浮选机是通过机械搅拌将气泡和矿石颗粒充分混合,形成气泡矿浆,从而实现浮选分离。
2.3 浮选机的选择在实际生产中,选择合适的浮选机对于提高浮选效果至关重要。
在选择浮选机时,需要考虑矿石性质、处理能力、设备成本、能耗等因素,综合考虑各方面因素选择合适的浮选机,以达到最佳的分离效果。
浮选 原理

浮选原理
浮选是一种常用的分离固体颗粒和液体的物理分离方法,利用颗粒在液体中的沉降速度差异,以及气泡与颗粒的附着与否来实现分离。
在浮选过程中,吸附剂或离子等物质可以增强颗粒与气泡的附着能力,提高浮选效果。
浮选的基本原理是利用颗粒在液相中的密度差异来实现分离。
当浮选开始时,给定的固体颗粒(矿石或矿石粉末)被加入到含有水和药剂的搅拌槽中。
这些药剂可以使颗粒表面生长出气泡或附着在气泡上形成浮力。
接下来,空气被通过气泡发生装置从底部引入槽中,气泡集中到颗粒表面形成浮泡,使得颗粒随之上浮。
当颗粒与气泡附着在一起并上浮到槽面时,它们可以从槽面上被刮刀或其他装置收集起来,从而实现固体与液体的分离。
当颗粒密度大于液相时,它们会下沉到液面以下,并被排出槽外。
浮选过程需要考虑多个因素。
其中,颗粒的形状、密度、尺寸以及表面特性是影响分离效果的重要因素。
此外,药剂的种类、浓度、pH值等也会对浮选效果产生影响。
浮选在矿石处理、废水处理以及纸浆和矿渣处理等领域广泛应用。
通过调整浮选条件和优化工艺,可以实现高效、节能和环保的固液分离。
选矿学课件——第五篇 第一章 浮选基本概述

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: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,因此又称为界
• 第五节 浮选在贵州矿业发展中的地位
第一节 浮选及浮选过程
1、什么是浮选? •浮选是利用矿物表面物 理化学性质的差异,使矿 物颗粒选择性地向气泡附 着的选矿方法。
• 对浮选有较大影响的 表面性质主要有:湿润性、 电性、吸附、氧化、溶解、 分散、絮凝等等。
2 老的浮选概念
主要有三种: 1 全油浮选:1860年由英国人Willian Haynis首先取得专
比较重要的有:1913年发现重铬酸钾用于 抑制方铅矿;硫酸铜活化铅锌矿;1921年采用 有机化合物作捕收剂;1922年用氰化物作抑制 剂抑制硫化矿;1924年用脂肪酸作氧化剂的捕 收剂;1925年黄药的合成并作为硫化矿的捕收 剂,使得泡沫浮选的分选效率大大优于全油浮 选和表层浮选。从而摆脱了竞相争艳的局面, 以至于当我们现在谈到浮选是一般都是指泡沫 浮选
选矿学 第五篇 浮选
课程的内容安排
• 第一章 浮选基本概述 • 第二章 浮选理论 • 第三章 浮选药剂 • 第四章 浮选设备 • 第五章 浮选工艺 • 第六章 典型浮选流程
第一章 浮选基本概述
• 第一节 浮选及浮选过程 • 第二节 浮选发展历史 • 第三节 浮选的特点 • 第四节 浮选法在选矿中的地位
第三节 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。
浮选的基本原理及浮选过程

叙述浮选的基本原理及浮选过程[摘要]浮选法是采矿工业中较为广泛使用的一种选矿手段,是利用矿物表面物理化学性质的差异来选分矿石的一种方法。
浮选法的应用很多,目前主要用于选金矿,其效率高和实用性得到了采矿工业的一致认可。
它比较适于选别0.5mm至10um的金矿粒。
随着采矿技术的发展,浮选法在很多矿床的开采上有了进一步的发展。
伴随着我国的工业突飞猛进的步伐,对采矿的需求日益增大,浮选法采矿已得到了充分的印证。
关键字浮选基本原理过程应用特点一.浮选基本原理浮选的基本原理是利用矿物界面性质的差异来分离、富集、精制的一种分选工艺,矿物的表面特性很复杂,包括表面键的断裂、表面电性、表面离子状态、表面元素的电负性、表面极性、表面自由能、表面剩余能、表面不均匀性、表面积、表面溶解性以及表面结构和化学组成等。
这些表面特性与矿物可浮性具有直接的关系,也为通过利用浮选药剂的作用来改变矿物表面的某些特性达到分离矿物及改善浮选效果提供了机会。
铁矿石中的主要脉石矿物是石英。
浮选是集细粒嵌布(<149)矿石的常用方法。
矿物颗粒自身表面具有疏水性或经浮选药剂作用产生或增强疏水性。
疏水就是亲油和亲气体,可在液,气或水—油的界面发生聚集。
经过一系列工艺处理后的金矿粒虽然密度大却能与气泡和浮选剂亲合而被浮于浮选机的矿液表面,将作为泡沫产品回收。
当入选矿粒小于l0um时需要采用特殊的浮选法。
常用的有用絮凝剂使细粒金或含金矿物絮凝成较大颗粒,脱出脉石细泥后再浮去粗粒脉石,这是絮凝—浮选。
荷载体浮选是用粒度适于浮选的矿粒作荷载体,使微细粒金粘附于荷载体表面并随上浮而成金精矿。
用油类使细矿粒团聚进行浮选的油团聚浮选和乳化浮选。
利用高温化学反应使矿石中金属矿物转化为金属后再浮选的离析浮选对金矿石不常采用。
关于使用泡沫浮选法回收金泥,我国将用于工业领域。
浮选理论研究和生产实践证明,浮选药剂对调节矿物的可浮性,提高气泡矿化过程的选择性和浮选速度等方面都起着决定性的作用。
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第一章浮选基本原理1.1概述一、浮选及浮过程(1)浮选浮游选矿又名浮选,它是根据矿物表面物理化学性质的不同,对细粒矿物进行分选的方法。
浮选的对象:物料粒度细,粒度和密度作用小,重选方法难以分离的矿物;磁性和电性差别不大难以用磁选和电选分离的矿物。
浮选过程:在气、液、固三相体系中完成的复杂的物理化学过程。
其实是疏水的有用矿物粘附在气泡上,亲水的脉石矿物留在水中,从而实现,从而实现彼此分离。
(2)浮选过程①磨矿:先将矿石磨细,使有用矿物与其他矿物或脉石矿物分离②调浆加药:调节矿浆浓度,加入浮选药剂,以提高浮选效率③浮选分离:矿浆在浮选机中充分浮选,完成矿物的分选④产品处理:主要是脱水固体细颗粒和水混合形成矿浆磨矿调浆,加药充气浮选精矿尾矿二、浮选发展简介在古老的金银淘洗加工过程中,人们已认识到利用矿物的天然疏水性或亲水性(亲油性)的不同来提纯矿物原料。
浮选作为一种工业规模的选圹方法出现,在国外大约是在19世纪末叶。
在我国,解放前只有少数几座有色金属和石墨浮选厂。
大部分分布在东北和安徽。
1、全油浮选法根据各种矿物亲油性及亲水性的不同,加大量油类与矿浆搅拌,然后将粘附于油层中的亲油矿物刮去,面亲水性的矿物仍留在矿浆中,从而达到分离矿物的目的。
――早期工业浮选的先驱。
2、表层浮选法在工业上的应用出现于1892年,将磨矿干粉小心轻轻撒布在流动的水流表面,疏水性矿物不易被水润湿依靠表面张力面漂浮水面上,聚集成薄层,成为精矿;易被水润湿的亲水性脉石流入水中作为废弃尾矿排出。
3、泡沫浮选法1877年出现选别石墨的泡沫浮选专利,水煮沸水蒸气气泡。
1886年出现化学法产生气泡进行浮选专利,气泡作为载体。
20世纪初,出现原始的泡沫浮选法,使浮选法向前推进一步,并出现了许多形式的泡沫浮选法。
(1)气体浮选法(2)电解浮选法(3)真空浮选法(4)正压力浮选法(5)机械充气搅拌浮选法4、药剂在浮选法发展过程中的作用在浮选法发展过程中,药剂的应用和发展起了巨大的作用。
5、浮洗应用的发展各类浮选药剂的发展与在产实践中的其体应用,以及浮选工艺的新发展,使浮选效率大为提高,使浮选的应用范围日益扩大;由于浮选设备类型增多,设备不断更新且日益大型化,浮选厂的规模越来越大,处理矿量日趋增多。
此外,浮选生产的发展和近代测试在浮选理论研究中的应用,致使对许多理论问题的认识日益深化。
三、浮选在矿物加工业中的作用与意义1、浮选在矿物加工业中的重要性(1)浮选的适应性强(2)浮选的效率高,且适于处理细物料(3)有利于对矿产资源的综合回收2、浮选法的缺点主要是成本高,易污染矿山\环境(1)需要较细的磨矿――粒度细化(2)使用各类药剂(3)影响因素多,操作控制动手术要求较高(4)产品脱水率较低,过程复杂。
1.2 浮选各相及性质矿物浮选是一种多相非均匀体系,其中的矿物为固相、水为液相、气泡为气相。
在这个非均匀体系内,固相、液相、气相的界面性质,各相的相互作用以及浮选药剂在这些相界面上所产生的效应,决定了浮选过程进行的方向和速度;而各相界面的性质,各相的相互作用,以及浮选药剂在这些相界面上所产生的效应,以取决于这些相的内剖结构和性质。
在矿物的浮选过程中,固相是分选对象,液相是分选介质,气相是分选载体。
因此,本章重点学习浮选各相的结构和性质。
1.2.1固相的结构和性质自然界矿物按工业用途分为两大类:一类是工业矿物,另一类是能源矿物。
前者绝大多数是晶体矿物,后者则为非晶体矿物。
一、矿物晶体的断裂面用浮选法分离固相(即各种矿物)时,通常首先必须进行破碎和磨细,使矿石中的目的矿物达到或接近单体解离程序以及获得适于泡沫浮选所要求的适宜粒度,以便能有效的进行浮选。
在破碎和磨细的过程中,矿物受到外加机械力的作用,晶体内连结质点间的部分键力受到破坏(“打断“),随之出现新的不规则“断口“或比较平滑的“解离面“,二者合称为矿物晶体的断裂面。
解离面:严格沿着一定结晶方向碎裂成比较平滑的矿物表面。
断口:不按一定结晶方向碎裂所形成的凸凹不平的矿物表面。
影响断裂的因素:(1)内因,矿物的晶体结构,决定的因素,矿物破碎时沿着晶体结构内键合力最弱的面网之间发生断裂。
(2)外因,即破碎磨细矿石所施加外力的性质比及力的大小和作用方向等。
外力作用具有复杂性。
二、矿物的晶体结构1、离子晶体2、分子晶体3、原子晶体4、金属晶体三、矿物晶体表面的不饱和键力1、不饱和键力的起源及不饱和程度组成矿物晶体的质点不仅按一定空间几何图形进行有序排列,而且通过某种键力使各顶点彼此联结在一起。
位于晶体表面与位于晶体内部的质点彼此所处状态则不尽相同。
内部的均处于平衡,断裂面上质点具有不饱和键力,且因位置不同,键力的不饱和程序也很不相同,显示出不同的吸附能力和作用活性。
特别是矿石经破碎细磨后,比表面积随之增大,所形成的棱角增加更多,形成的吸附其它物质的“活性中心”更多,因些矿石磨细越细,吸附能力和作用活性也越强烈。
2、矿物表面不饱和键力的类型及其与天然可浮性的关系(1)强键合力:共价键、离子键、金属键断裂面上的质点以此键,具有较强的极性和化学活性,极性表面,对偶极水分子有较强的吸引力,易被水润湿,此表面亲水表面,天然可浮性差。
(2)弱键合力:断裂面呈现的不饱和键力主要为分子间力,极性较小,称为非极性表面,与偶极水分子的作用较弱,不易被水润湿,表现疏水易向气泡吸附,天然可浮性较好。
四、矿物表面的不均匀性1、矿物的物理不均匀性矿物表现呈现的宏观不均匀性和晶体产生各种缺陷、空位、夹杂、错位以至镶嵌现象统称为物理不均性。
2、矿物表面化学不均匀性在实际矿物中,各种元素的键合,不像矿物化学分子式那样单纯,常夹杂许多非化学分子式的非计量组成物,即为化学不均匀性3矿物表面的不均匀性与可浮性矿物表现的不均匀性直接影响矿物表面和水及药剂的作用。
从而影响矿物表现的可浮性。
五、煤的结构与性质1、煤的基本组成煤的成分具有明显的不均匀性,是由有机质和无机矿物质组成的复合体,其成分随煤化程度的变化而大幅度的变化。
因而,不同的煤具有不同的可浮性。
2、煤的结构模型物理组成:煤不是晶体结构,表面不均一,是由各种各样的不规则的有机化合物组成。
其表面有大量空隙,因而,很容易从液体中吸附大量的无机和有机质。
化学组成:煤主要是由方向网络组成,即多环芳香族化合物,由大量苯核结合的芳香族化合物,由多层的碳网组成,但也存在侧链。
煤在变质过程中容易分解,生成含氧、含硫和含氮化官能团。
3、煤的性质(1)组成不均一(2)煤的主体是多苯芳香核;(3)在芳香核上含有数量不等的侧链;(4)煤的结构中含有一定数量的矿物质;(5)煤的表面上含氧官能团和无机矿物质,氧水性;(6)煤的变质程度对煤的可浮性有很大影响;(7)煤易氧化煤的这些性质都不同程度的影响它的天然可浮性。
1.2.2 液相及其性质浮选是一种湿法分选过程,水及水中溶解的各种离子对矿物的表面性质,浮选药剂的物理化学性质都有极大的影响。
一、液体中质点排列的近程有序性在每个分子周围由于分子间力的作用,其它分子可以出现类似晶体的有规则排列。
而随距离的大,逐渐破坏直至消灭。
即液体中分子有规划排列仅限于近程,近程有序。
因此,液内的质点分布是介于完全不规则(即气态)和完全规则(即混合态)之间的一种中间过渡状态。
促使液体内质点产生近程有序性的作用力比较复杂。
此不作深究深究。
二、液体的表面张力和表面能固体表面的质点和内部质点所处环境状态不同,能量状态亦不尽相同,液体也有类似情况。
液体分子间存在着很大的内聚力(引力)。
液体内部的任一分子,各种引力相得补偿,合力为零。
而液体表面层的分子,由于气体内不受引力的作用,使其所变到的向内部的引力不能得到补偿,形成合力P。
在液体表面形成了一层向下挤压的表面膜,以缩小表面,即形成表面引力。
一个分子如果要从液体内部迁移到液体表面,必须克服液体内部的合力。
因此,液面上的分子比液体内部的分子具有过剩的能量,即为表面自由能(表面能成界面能)。
表面能等于液体内部分子迁移到表面并把位于表面分子移开所消耗的功,也就是增加液体单位新表面所需消耗的功。
由于增加体系的表面需要作功,需要增加体系的总能量,根据能量最小原理,液体尽可以能收缩,以减少自己的表面积。
表面张力与单位面积上表面能(比表面能)的数值相等,但单位不同。
表面张力δ:N/cm 表面能J/cm2.δ.γ,设一液体的表面积S,总表面的自由能w=δS。
1、水分子的结构及基本性质分子式:H2O.结构:三个原子核构成两个质子为底的等腰三角形。
氧原子的两个杂化轨道与氢成键,形成两个正电中心。
而两个独对电子不成键,形成两个负电中心。
构成四面体结构。
电荷集中于四面体的四个顶部“四极”。
偶极:正、负电荷中心较远,使水分子里具有较强的偶极矩。
属强极性分子。
称水分子为水偶极子。
基本性质:(1)4℃时水的密度最大。
4℃为略高于冰点;(2)具有很高的价电常数;(3)具有很高的溶解能力;(4)导电率低,但对其它化合物有较大的电极能力;(5)有较疝的偶极矩,缔合作用强;(6)有形成氢键的特性。
2、水分子对矿物表面的作用水分子是强极性分子,即可以和极性矿物表面作用,作用的结果是矿物表面水化或润湿,严重影响矿物与气泡的接触过程。
3、水的溶解能力由于水会对矿物表面的一些溶解,从而改变矿物表面的化学组成、界面电性及液相的化学组成,结果也改变了矿物在浮选过程中的行为。
1.2.3 气相及其性质浮选中所用的气相主要是空气,起到载体作用。
一、空气的组成及溶解度空气是混合物,典型的非极性物质,是有对称的结构。
易合非极性表面结合。
21%O2、78%N2 、0.9%Ar(氩)、0.04%CO2及少量的其它气体和水蒸气。
水中溶解度顺序CO2 > O2 > Ar > N2空气在矿浆中的溶解度与压力、温度和水中溶解的其他物质的浓度有关。
对浮选有意义的是压力与溶解度的关系。
享利定律:温度一定,混合气体中的每一组分的溶解度,随着其分压的增加而增加。
溶解度q=KP。
温度与溶解度的关系:q=KT-1。
其他物质的浓度与q的关系:q=KC-1。
二、气相在浮选中作用与影响作用:(1)载体作用:主要组分能活跃地被吸附在矿物表面产生特殊作用,并直接影响矿粒的可浮性。
(2)活化剂作用:其中最活跃的是氧。
1.3相界面性质与可浮性1.3.1润湿性、水化现象与可浮性一、矿物表面的润湿性1.润湿现象:润湿是自然界中常的现象,是由于液体固体表面排挤在固体表面所产生的一种界面作用。
易被润湿的表面称为亲液(水)表面,其矿物称为亲液(水)矿物;反之称为疏液(水)表面,疏液(水)矿物。
润湿性是表征矿物表面重要的物理化学特征之一,是矿物好坏可浮性的直观标志,取决于矿物表面不饱和键力与偶极水分子相互作用的强弱。