泡沫浮选技术
泡沫浮选分离介绍
泡沫浮选分离技术一、摘要泡沫浮选分离法是在一定的条件下，向试液鼓入空气或氮气使之产生气泡，将溶液中存在的欲分离富集的微量组分(离子、分子、胶体或固体颗粒）吸着或吸附在其上面并随着气泡浮到液面，从而与母液分离，收集后即达到分离和富集的目的。
泡沫浮选分离法是在矿物分离中一种常用的方法，在分析化学的分离富集物质中取得显著的成绩。
随着分析技术的提高，及跟其它测试手段的使用。
泡沫浮选技术必将在稀溶液的分离，有价物质的回收方面有更加广泛的使用。
二、基本概念泡沫分离技术是近十几年发展起来的新型分离技术之一，在化工、生化、医药、污水处理等领域得到了广泛的应用。
泡沫分离是根据吸附的原理，向含表面活性物质的液体中鼓泡，使液体内的表面活性物质聚集在气液界面（气泡的表面）上，在液体主体上方形成泡沫层，将泡沫层和液相主体分开，就可以达到浓缩表面活性物质（在泡沫层）和净化液相主体的目的。
目前一般只能分离溶液中ppm 量级的物质。
高纯金属中微杂质的分离亦有采用此法的。
被浓缩的物质可以是表面活性物质，也可以是能与表面活性物质相络合的物质，但它们必须具备和某一类型的表面活性物质能够络合或鳌合的能力。
人们通常把凡是利用气体在溶液中鼓泡，以达到分离目的的这类方法总称为泡沫吸附分离技术，简称泡沫分离技术。
按分离对象是溶液还是含有固体例子的悬浮液、胶体溶液，泡沫分离可以分成泡沫分馏和泡沫浮选两种分离方法。
泡沫浮选分离就是利用某种物质(如离子、分子、胶体、固体颗粒、悬浮微粒)，表面活性的不同，可被吸附或粘附在从溶液中升起的泡沫表面上，从而与母液分离的技术。
泡沫浮选分离技术用于分离不溶解的物质，它的优点是使用的分离装置简单并易于放大，可连续和间歇操作并能实现自动化和连续化操作。
三.原理表面活性剂在水溶液中有富集（吸附）在气/液界、泡沫浮选的简单原面（溶液中气饱表面）的倾向，它在气泡表面是定向排列的，分子内带电的极性端朝向气-液界面的水的一边，这时表面活性剂将与一种或一类的离子由于物理的 (如静电引力)或化学的(如络合作用)原因相互作用而联结在一起，被气泡带至液面，从而达到分离的目的。
浮选怎么根据泡沫的大小
浮选怎么根据泡沫的大小、颜色、光泽、厚度控制捕收剂、起泡剂的药量?浮选过程的鉴别与判断——观察泡沫包括虚实、大小、颜色、光泽、轮廓、厚薄、强度、流动性、音响等。
观察选区：精矿产出点、粗选进浆槽、浮选补药点、扫选尾部等。
1、虚实反应泡沫矿化程度。
粗精选泡沫较实，扫选泡沫虚。
原矿品位高、药剂适当则粗选头部泡沫为正常的实；抑制剂过量、捕收剂不足，则泡沫发虚；抑制剂不足、活化剂、捕收剂过量则泡沫过实、板结。
2、大小一般硫化矿浮选泡沫，8～10cm为大泡，3～5cm为中泡，1～2cm为小泡。
气泡大小与矿化程度有关。
中泡矿化程度良好；矿化过度（如大量捕收剂“拉槽”）时阻碍气泡兼并，形成不正常的小泡；矿化较差时气泡兼并形成大泡；矿化极差时小泡兼并但易破灭。
因此扫尾常见小泡，但后继作业有易浮硫化矿物或细泥时扫尾不一定出现小泡。
起泡剂用量过多时，气泡较小。
3、颜色扫选尾部多为白色水膜。
扫选区颜色越深，金属损失越大。
粗精选区颜色越深，精矿质量越好。
4、光泽浮选泡沫呈现半金属光泽则金属损失大。
粗矿粒泡沫粗糙，光泽相对较弱，有皱纹感。
细矿粒泡沫表面光滑，光泽较强。
5、轮廓中等疏水性矿粒矿化的泡沫在矿浆面上刚形成时水分充足，轮廓鲜明。
泡沫在矿浆面上停留时间长、矿物疏水性大，泡壁干枯残缺后轮廓模糊（钼精选常见这种泡沫），另外，上浮矿物多而杂，轮廓也模糊。
6、厚薄与起泡剂用量、矿化程度有关。
起泡剂用量多、原矿品位高、浓度大、矿化程度好，泡沫层较厚，反之较薄。
矿粒过粗也难以形成泡沫层。
精选为提高精矿品位，控制较低的矿浆液位造成较厚的泡沫层；扫选为提高回收率减少矿粒在泡沫层停留，保持较高的矿浆液位和较薄的泡沫层，使浮出矿物能立即被刮出。
7、脆性和黏性泡沫脆性大，稳定性差，易破裂，有时会刮不出来。
泡沫过于稳定容易造成跑槽。
起泡剂过量、掉入机油、矿泥或硫酸铅等可溶性盐较多可能造成泡沫过分稳定。
选矿讲稿(5)-浮选
第六章浮选第一节浮选概述一、浮选定义及基本方法1.定义：浮选，亦称泡沫浮选，是根据各种矿物的表面性质的差异，从矿浆中借助气泡浮力，分选矿物的过程。
2.方法：一定浓度的矿浆并加入各种浮选药剂，在浮选机内产生大量的弥散气泡，于是，呈悬浮状态的矿粒与气泡碰撞。
下一步选择性分离。
二、浮选过程：矿物的浮选过程是在固（矿物）、液（水）和气（气泡）三相界面上进行的，进行这一过程的关键在于：矿物表面性质（润湿性）差异，从矿浆中析出足够量的稳定而细小的气泡；有用矿物（欲浮矿物）有充分的机会与气泡群碰撞，并牢固地粘附在气泡上被浮到矿浆的表面，脉石矿物虽有机会与气泡碰撞，但不粘附，遗留在矿浆中，在这里气泡是分选的媒介，同时又是运载工具。
浮选过程一般包括下列工序：1）矿石原料的准备，包括磨矿和分级，使入选矿物单体分离负荷浮选要求。
2）矿浆的调整并加入浮选药剂。
3）搅拌并造成大量气泡。
向浮选机中引入空气并形成气泡，使矿粒在矿浆中悬浮，造成矿粒与气泡接触的机会。
4）气泡的矿化。
即矿粒向气泡附着。
5）矿化泡沫的形成和刮出。
图选矿过程示意图◆正浮选：上浮的泡沫产品为目的矿物的浮选过程。
◆反浮选：上浮的泡沫产品为脉石矿物的浮选过程。
◆优先浮选：将多种有用矿物依次分选为单一的精矿。
◆混合浮选：将有用矿物共同分选出来，组成混合精矿，然后将混合精矿加以分选。
三、浮选发展的三个阶段1 全油浮选：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：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，因此又称为界面浮选。
3 泡沫浮选：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。
浮选技术及其应用
汇报人：可编辑 2024-01-06
目录
• 浮选技术简介 • 浮选技术分类 • 浮选技术的应用 • 浮选技术的优缺点 • 浮选技术的前景与展望 • 浮选技术案例分析
01
浮选技术简介
浮选技术的定义
01
浮选技术是一种利用矿物表面物 理化学性质差异，通过气泡将目 的矿物从矿浆中分离出来的选矿 方法。
02
浮选技术广泛应用于金属、非金 属及煤等矿物的分选，是矿业资 源高效开发的重要手段。
浮选技术的原理
浮选技术基于矿物表面润湿性的差异 ，通过向矿浆中充气或加入表面活性 剂，使目的矿物被气泡吸附并浮至矿 浆表面，从而实现矿物的分离。
浮选过程中，矿物的可浮性是其能否 被成功分离的关键因素，可浮性受到 矿物表面润湿性、矿物颗粒大小、形 状及密度等因素的影响。
复合浮选技术在实际应用中具有 较好的效果，但设备成本和维护
成本较高。
其他浮选技术
1
其他浮选技术包括离子浮选、疏水浮选、热浮选 等。
2
这些技术在实际应用中较少，但具有各自的特点 和优势，如离子浮选可实现离子的选择性吸附和 分离。
3
需要进一步研究和开发，以提高分离效果和降低 成本。
03
浮选技术的应用
化剂等，增加了生产成本。
A 能耗高
浮选技术需要消耗大量的电能和水 能，运行成本较高。
B
C
D
操作要求高
浮选技术的操作要求较高，需要专业技术 人员进行管理和维护，以确保稳定运行和 良好的分离效果。
对原矿性质依赖性强
浮选技术的效果受原矿性质影响较大，不 同原矿可能需要不同的药剂和工艺条件。
05
浮选技术的前景与展望
矿物加工领域
浮选技术与设备原理
的相互作
从而提高矿物可浮性的一类药剂。
用，调整矿 浆性质，能
pH调整剂
提高浮选选 择性的一类
介质调整剂 矿泥分散剂
药剂。
絮凝剂和凝聚剂
捕收剂
水 玻璃
水 玻璃
亲水
疏水
石蜡就起了捕收剂的作用。
石蜡
极性基 非极性基
矿物
极性基决定药剂在矿物表面固着强度和选择性 非极性基决定药剂在矿物表面疏水性
中国铁矿浮选技术与设备
东北大学
目录
1、浮选概述 2、铁矿浮选工艺 3、铁矿浮选药剂 4、铁矿浮选新技术 5、铁矿浮选新设备 6、铁矿浮选技术的发展趋势
1 浮选概述
浮选即泡沫浮选，是依据各种矿物表面 性质的差异，从矿浆中借助于气泡的浮力， 选分矿物的过程。
上浮
浮选的过程
原矿
矿浆准备作业
加药调整作业
鞍钢调军台选厂连续磨矿—弱磁—强磁—阴离子反浮选工艺流程
鞍钢调军台选矿厂的连续磨矿—弱磁—强磁—阴离子反浮选工艺流程 结构合理，因为从我国从红铁矿选矿目前现状看，强磁选是最有效的抛 尾手段之一，阴离子反浮选是提高精矿品位最有效手段之一。同时，强 磁选与阴离子反浮选的结合有利于实现工艺流程的优势互补，这不仅表 现在两个工艺本身提质降尾上，也表现在强磁选能为反浮选提供良好的 选别条件上；另外，该工艺流程便于生产稳定操作。根据齐大山铁矿石 嵌布粒度细的特点，连续磨矿工艺直接将矿石磨至单体解离度较高的水 平，避免了阶段磨矿中矿再磨量的波动较大和效率不高给流程带来负面 影响的问题；另外，用强磁机脱泥抛尾，既为阴离子反浮选工艺准备了 较高品位的入选物料，也消除了原生矿泥和次生矿泥对阴离子反浮选工 艺的影响，且强磁选本身具有较好的稳定性。阴离子反浮选本身由于强 磁选为其提供了较好入选物料，故也具有较好的稳定性。因此，“连续磨 矿、弱磁一强磁一阴离子反浮选”工艺控制好最终磨矿粒度后，工艺具有 较好的稳定性，对矿石具有较强的适应性，便于生产稳定操作；最后， 该工艺流程具有较好的工艺操作特点。由于该工艺具有精矿品位高、浮 选温度低、适于管道运输、分选效果好、浮选泡沫稳定性好流动性好等 工艺特点，在生产操作上易于控制，有利于生产指标的稳定。当然，该 工艺流程存在因为磨矿粒度细而导致选矿成本高的问题。
泡沫分离技术
应用
生物医学
回收废水中铜锌
环境保护 废纸脱墨 土壤清洗
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ点：一、可冷态下操作（热敏和不稳定物质有特殊意义）
二、低浓度下分离有效 三、1.泡沫分离设备简单，易于放大； 2.操作简单，能耗低； 3.可连续和间歇操作； 4.在生物下游加工过程的初期使用，处理体 积 庞大的稀料液； 5.可直接用于处理含有细胞或细胞碎片的料液； 6.只要操作条件设计合理，可获得很高的分离效率。
仍将占主导地位。为了适应越来越复杂的矿石 选别的要求，药剂间的组合使用势在必行，也 是一条挖掘传统药剂潜力的有效途径。由于不 同矿石对药剂的组合内容要求不同，导致目前 药剂的组合种类、组合方式种类繁多，做好各 种药及组合与各种矿物之间的对应统计工作， 将是一项有意义的工作。
（四）有机调整剂
在浮选过程中，常常也会添加一些有机调整剂来提 升浮选效果。这些有机调整剂通常为高分子化合物，能 够起到抑制和絮凝沉降的作用。例如淀粉和纤维素就可 以用做非极性矿物的抑制剂和赤铁矿的选择絮凝剂。
淀粉
纤维素
（一）浮选机
将复杂体系（通常为矿浆）装入浮选机内部，然后浮选 机会通过机械搅拌的抽吸作用或充气管道充入空气。空气与 矿浆在两相混合区迚行混合，机械叶片不断搅拌产生泡沫， 然后从泡沫区出口排出成为泡沫产物。
入选粒度：在泡沫浮选中，浮选物质的粒度过粗时，待分 离物质不易浮起，分离效果不好；浮选物质的粒度过细时， 待分离物质不易与气泡结合，同样不易于浮选分离。
体系组分（矿浆）浓度：矿浆浓度是指复杂体系中固体的 质量分数，对于浮选过程中药剂、溶剂、能量的损耗以及待 分离物质的回收率及品相都会有很大影响。
（一）捕收剂（collector）
捕收剂常常用来提升待分离物质的亲水性和可 浮性，在泡沫浮选分离中占据着重要的地位。捕收 剂含有亲水基以及疏水基。当捕收剂中的亲固离子 与待分离物质中的离子同名时，可以对它迚行捕收。
泡沫浮选法
捕收剂
• 与铜、铅、锌、铁等硫化矿物伴生的金，在浮选时常用有 机硫代化合物作浦收剂．例如，烷基（乙、丙、丁、戊基 等）二硫代碳酸钠（钾），又称黄原酸盐，俗称黄药。如 NaS2C· OCH2· CH3，在含金多金属矿石的浮选时，多采用 乙基黄药和丁基黄药。烷基二硫代磷酸或其盐类，如 (RO)2PSSH，式中R为烷基，俗称黑药．烷基二硫代氨基 甲酸盐和黄原酸盐的酯类衍生物等也是硫化矿物常用的捕 收剂。也是浮选含金多金属硫化矿的常用描收剂，常与黄 药类同时使用．非极性型极性捕收剂的分子不解离，如含 硫酯类，非极性捕收剂为烃油（中性油），如煤油、柴油 等。
14.3 泡沫分离的操作方式及其影响因素
14.3.1 泡沫分离的操作方式 泡沫分离的操作是由 两个基本过程组成： 1 待分离的溶质被吸 附到气－液界面上； 2 对被泡沫吸附的物 质进行收集并用化学、 热或机械的方法破坏 泡沫，将溶质提取出 来。因此它的主要设 备为泡沫塔和破沫器。
泡沫分离装置
泡沫浮选流程
气泡的矿化
气泡 起泡剂
捕收剂
调整剂
• 用于调整其它药剂与矿物表面的作用,调整矿浆的性质,提 高浮选的选择性。调整剂是控制矿物与捕收剂作用的一种 辅助药剂,调整剂按作用可分为pH矿浆调整剂、活化剂、 抑制剂、絮凝剂与分散剂五类。 • (1) pH值调整剂。用它来调节矿浆的酸碱度，用以控制矿 物表面特性、矿浆化学组成以及其他各种药剂的作用条件， 从而改善浮选效果。在氰化过程中也同样要调节矿浆pH 值的。常用的有石灰、碳酸钠、氢氧化钠和硫酸等。在选 金时，最常用的调节剂是石灰和硫酸。(2)活化剂。能增 强矿物同捕收剂的作用能力，使难浮矿物受到活化而浮起。 使用硫化钠活化含金的铅铜氧化矿，然后用黄药等捕收剂 浮选。(3)抑制剂．提高矿物的亲水性和阻止矿物同捕收 剂作用
泡沫浮选在钾盐生产中的应用
I raiTECHNOLOGYROUNDATABLE2020年第1期苏艳明张永民（江南大学化学与材料工程学院，江苏无锡，214122）摘要：按照泡沫浮选的定义，从原理、影响因素及生产工艺方面综述了泡沫浮选分离技术的研究进展，其中对泡膜分离浮选技术的原理、捕收剂及国内工艺改进方面进行了重点阐述，并提出了展望。
关键词：泡沫浮选；浮选分离；捕收剂；工艺改进中图分类号：TH3文献标识码：A文章编号：1672—2701（2020）01—49—041泡沫浮选概述1.1泡沫浮选的概念泡沫浮选分离法是在一定的条件下，向试液鼓入空气或氮气使之产生气泡，将溶液中存在的欲分离富集的微量组分（离子、分子、胶体或固体颗粒）吸着 或吸附在其上面并随着气泡浮到液面，从而与母液分离，收集后即达到分离和富集的目的，其作为一种新兴的分离与净化技术，广泛应用于工业领域中。
泡沫分离必须具备两个基本条件：所需分离的溶质应该是表面活性物质，或者是可以和某些活性物质相络合的物质，它们都可以吸附在气-液界面上；富集质在分离过程中借助气泡与液相主体分离，并在塔顶富集。
为了统一泡沫分离的概念，1967年Karger，Grieves等人共同推荐并向IUPAC提出一项建议，把泡沫分离技术方法按照图1的方法分类⑴。
泡沫分离包括泡沫分离与非泡沫分离，前者包括泡沫分离法和泡沫浮选法，后者包括鼓泡分离法和萃取浮选法。
细分泡沫浮选法有矿物浮选、粗粒子浮选、细粒子浮选、沉淀浮选、离子浮选、分子浮选、吸附富集浮选等。
《中国洗涤用品工业》工业与公共设施清洁wn技术圆桌泡沫分离泡沫分离非泡沫分离I I r n泡沫分离法泡沫浮选法鼓泡分离法萃取浮选法图1泡沫分离的分类1.2泡沫浮选的原理泡沫分离技术是根据表面吸附原理，基于溶液中溶质（或颗粒）间表面活性的差异，表面活性强的物质优先吸附于分散相与连续相的界面处，通过鼓泡使溶质选择性地聚集在气液界面并借助浮力上升至溶液主体上方形成泡沫层从而分离、浓缩溶质或净化液相主体的过程叫关于泡沫浮选的机理，目前，国内外普遍接受的是界面水结构理论。
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泡沫浮选技术
泡沫浮选技术是一种常用的矿石分离方法，它利用气泡与固体颗粒之间的亲附性差异来实现矿石和杂质的分离。
泡沫浮选技术广泛应用于金属矿山，如铜、铅、锌、镍等金属矿物的提取和精矿处理过程中。
本文将从原理、应用、设备以及未来发展等方面对泡沫浮选技术进行详细介绍。
泡沫浮选技术的原理是利用气泡在液相中的排列和作用力来实现矿石和杂质的分离。
在浮选过程中，首先要将矿石磨成一定的粒度，然后与药剂混合并悬浮在水溶液中。
随后向悬浮液中通入空气或其他气体，气泡在悬浮液中产生，并与矿石颗粒发生亲附作用。
矿石颗粒的亲附与否取决于其与气泡的亲附力和与水的亲附力之间的差异。
如果矿石颗粒与气泡的亲附力大于与水的亲附力，则矿石颗粒会被气泡捕获形成泡沫，并漂浮到液面上；如果矿石颗粒与气泡的亲附力小于与水的亲附力，则矿石颗粒仍会保持在悬浮液中。
通过控制气泡和矿石颗粒的亲附性，可以实现矿石和杂质的有效分离。
泡沫浮选技术的应用十分广泛。
在金属矿物的提取过程中，泡沫浮选技术被广泛应用于选矿厂。
例如，在铜矿提取过程中，泡沫浮选可以将含铜矿石从含杂质的矿石中分离出来，提高提取效率。
在冶炼过程中，泡沫浮选还可用于精选过程，将低品位的原矿转化为高品位的精矿。
此外，泡沫浮选技术还可以用于水处理过程中，例如废水处理、岩溶水处理等。
泡沫浮选技术主要依靠浮选设备来实现。
浮选设备通常包括浮选机、气泡发生器、泡沫仓等。
其中，浮选机是核心设备，用于将悬浮液和气泡进行混合，并实现泡沫和矿石颗粒的接触和碰撞。
气泡发生器用于产生气泡，并将其通入浮选机中。
泡沫仓则是用于收集和排放泡沫的地方。
随着技术的发展，现代浮选设备逐渐发展出高效、节能的特点，提高了浮选效率和产量。
泡沫浮选技术仍然存在一些挑战和改进空间。
首先，泡沫浮选过程中，选择合适的药剂和正确的药剂剂量是至关重要的，需要对矿石的特性进行准确的分析和判断。
其次，一些矿石颗粒易与水产生亲附力，导致无法被气泡捕获。
因此，改进器件和操作参数可以提高浮选
效果。
另外，减少环境污染也是泡沫浮选技术需关注的问题，要求对废水进行处理和再利用。
总之，泡沫浮选技术作为一种常用的矿石分离方法，具有广泛的应用前景。
通过不断优化设备和改进操作技术，将进一步提高浮选效率和产量，降低成本和环境污染。
随着科学技术的发展，泡沫浮选技术将有望在未来的矿业开发中发挥更大的作用。