浮选—起泡剂的作用机理及常用起泡剂

一、加大起泡剂用量是否可以升高精煤灰分？1、首先回顾一下起泡剂的作用机理，起泡剂是异极性分子，通过分布在气泡表面的单分子层来降低气泡的表面张力，在表面形成水化层，达到维持气泡的稳定性和促使气泡破裂的目的，从而产生大量我们所需尺寸的气泡。

2、当减小起泡剂用量时，气泡表面的起泡剂分子覆盖就达不到要求，没有把气泡的表面张力降低到维持稳定的大小，所产生的泡沫会有脆性，即容易破裂，从而产生了煤粒脱落并重选的目的，即“二次富集作用”，这样就降低了浮选精煤的灰分。

3、当增大起泡剂用量时，各室的泡沫层会变厚，气泡变小、坚韧、有弹性，大量泡沫重叠如蜂窝状，使气泡发粘，正如以上加强二次富集作用一样，这里会减弱二次富集作用，会在气泡表面吸附较多的细粒和细泥，尤其是当原煤中的细泥含量高时，表现得尤为突出，这样就升高了浮选精煤的灰分。

同时，当起泡剂用量过多时，多余的起泡剂分子会在煤粒表面已形成的捕收剂油膜上产生反射吸附，这样反而又增大了煤粒表面的亲水性，从而造成跑煤，升高精煤的灰分。

4、前面只是说到了起泡剂对灰分的影响，另外起泡剂对水分也有影响。

当用量小时泡沫层覆盖不了液面，液面低就刮不出泡沫，液面高就刮水；用量大时泡沫发粘，刮入泡沫槽后，流动性极差，总之无论用量大小都会在一定程度上影响精煤产品的水分。

二、加大捕收剂用量是否可以升高尾煤灰分？1、捕收剂的作用机理是：捕收剂是非极性分子，容易与煤粘附，而不容易与矸石粘附，这就是捕收剂是作用机理。

2、当减小捕收剂的用量时，缺少粘合剂的气泡就不能充分的吸附煤粒，只有较容易吸附的细粒煤会被吸附，较大颗粒的煤会随尾矿排出，从而降低了尾矿的灰分。

3、当加大捕收剂的用量时，过量的油滴会将矸石颗粒带入泡沫中，增大精煤灰分。

当捕收剂用量过大时，会产生消泡作用，对起泡剂分子在气泡表面产生排挤作用，使气泡稳定性下降，气泡易兼并或破灭，进而使产率大幅下降，而精煤灰分则始终上升。

4、捕收剂对水分的影响，用量少时，精煤泡沫中虚泡多，影响脱水；捕收剂多时，泡沫发脆，脱水效果比较好。

固体废物的物化处理是利用物理化学反应过程对固体废物进行处理的方法，常见的是浮选、溶剂浸出、稳定化/固定化处理等第一节 浮选一、 浮选原理浮选是在固体废物与水调制的料浆中，加入浮选药剂，并通过空气形成无数细小气泡,使欲选物质颗粒粘附在气泡上，随气泡上浮于料浆表面成为泡沫层,然后刮出回收；不浮的颗粒仍留在料浆内,通过适当处理后废弃. 二、浮选药剂：捕收剂、起泡剂、调整剂（1）捕收剂：主要作用是使欲浮的废物颗粒表面疏水，增加可浮性,使其易于向气泡附着。

异极性捕收剂：黄药类、脂肪酸类 常用的捕收剂非极性油类捕收剂：煤油、柴油等异极性捕收剂(heteropolar collector ）异极性捕收剂的分子由极性基（亲固基）和非极性基（疏水基）组成，如黄药（ROCSSNa ）和羧酸（RCOOH ）或羧酸盐(RCOONa ）等。

其捕收对象主要取决于极性基的选择性吸附。

非极性捕收剂(non —polar collector)不含极性基的有机烃类，如煤油、柴油等,对具有天然可浮性的物料具有增强作用。

（2）起泡剂：表面活性物质，主要作用在水—气界面上使其界面张力降低，促使空气在料浆中弥散，形成小气泡，防止气泡兼并,增大分选界面,提高气泡与颗粒的粘附和上浮过程中的稳定性，以保证气泡上浮形成泡沫层。

常用的起泡剂：松醇油、脂肪醇等.松醇油的主要成分为α-萜烯醇（C10H17OH ）结构式为：（3)调整剂：主要作用是调整捕收剂的作用及介质条件.三、浮选工艺 包括调浆、调药、调泡三个程序。

（1）调浆：浮选前料浆浓度的调节,它是浮选过程的一个重要作业。

一般，调整剂系列pH 调整剂 活化剂 抑制剂 絮凝剂 分散剂 典型代表酸、碱 金属阳离子、阴离子HS －、HSiO3－等 O2、SO2和淀粉、单宁等 腐植酸、 聚丙烯酰胺 水玻璃 磷酸盐浮选密度较大、粒度较粗的废物颗粒，往往用较浓的料浆;反之浮选密度较小的废物颗粒，可用较稀的料浆。

浮选药剂的分类及用途分析在浮游选矿过程中，为有效地选分有用矿物与脉石矿物，或分离各种不同的有用矿物，常需添加某些药剂，以改变矿物表面的物理化学性质及介质的性质，这些药剂统称浮选药剂。

浮选药剂按其用途可分为五类：捕收剂、起泡剂、活化剂、抑制剂、调整剂一、捕收剂，改变矿物表面疏水性，使浮游的矿粒黏附于气泡上的浮选药剂。

捕收剂的种类很多，按其离子性质可分为阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型；按其应用范围可分为硫化矿捕收剂、氧化矿捕收剂、非极性矿物捕收剂和沉积金属的捕收剂。

常用的硫化矿捕收剂有黄药、黄药衍生物、黑药、白药、苯并噻唑硫醇、苯并咪唑硫醇、苯并嗯唑硫醇等。

氧化矿捕收剂主要有脂肪酸及其钠皂、烷基磺酸盐、烷基硫酸盐、磷酸酯、砷酸酯、脂肪胺及其盐、松香胺、季铵盐、二胺及多胺类化合物、两性表面活性剂等。

油类捕收剂，如煤油、柴油等。

捕收剂在矿物表面的作用有物理吸附、化学吸附和表面化学反应。

捕收剂的吸附与矿物浮选行为有密切关系。

在一定的捕收剂浓度范围内，随着药剂浓度提高，吸附量增大，浮选回收率显著上升；浓度达到相当值后，回收率随浓度及吸附量提高的幅度变小；捕收剂浓度过高时，吸附量还可继续增大，但浮选回收率却不再升高，甚至反而下降。

因此，在浮选过程中要正确掌握捕收剂的用量，以获得最佳效益。

二、起泡剂：浮选矿浆中气泡的形成,主要依赖于浮选设备中各种类型的充气搅拌装置,以及向矿浆中添加适量的起泡剂(frothers)。

起泡剂一般均为表面活性剂，其分子结构由非极性的亲油（疏水）基团和极性的亲水（疏油）基团构成，形成既有亲水性又有亲油型的所谓的“双亲结构”分子。

亲油基可以是脂肪族烃基、脂环族烃基和芳香族烃基或带O、N等原子的脂肪族烃基、脂环族烃基和芳香族烃基；亲水基一般为羧酸基、烃基、磺酸基、硫酸基、膦酸基、氨基、腈基、硫醇基、卤基、醚基等。

起泡剂加到水中，亲水基插入水相而亲油基插入油相或竖立在空气中，形成在界面层或表面上的定向排列，从而使界面张力或表面张力降低。

起泡剂工作原理及种类详细介绍-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII起泡剂作用及性能介绍一、起泡剂作用二、作用：降低界面表面张力，促使空气在矿浆中弥散，形成小气泡，并防止气泡兼并，增加分选界面，提高气泡的稳定性。

三、浮选对起泡剂的要求及其分类2.1泡沫浮选在异极性表面活性物质存在的纯水，矿浆中充气形成细小和比较坚韧的气泡或泡沫，气泡上浮到水面形成具有一定稳定性的细小气泡聚集层，此层为泡沫层。

其中两相泡沫是由气、液两相形成的泡沫。

三相泡沫是由气、液、固三相形成的泡沫，或称矿化泡沫矿化气泡。

2.2起泡剂简介能促使在介质中形成大量大小适宜和具有一定稳定性泡沫的物质。

主要有醇、酚、酮、醛、醚、酯、酸等有机异极性表面活性物质。

2.3对起泡剂的要求及其应具备的条件（1）起泡剂一般应是具有适宜结构的有机异极性表面活性物质，由两部分组成: 一端为极性基, 亲水;另一端为非极性基 ,亲气。

起泡剂能在气一液界面上定向吸附和排列，起泡性能决定于极性基和非极性烃基的性质。

a 极性基：最好：-OH(羟基)、醚基,两类极性基是理想的极性基团水化作用强,无捕收作用,PH值影响小。

其它，-COOH、-NH2（氨基）、-SO3H （磺酸基等）起泡能力强，亲固性强，PH值影响大。

b 非极性基：起泡剂是以整个分子发挥起泡作用的。

理论上非极性基可由任何一种类型的烃基构成，但烃基长度、分子量、结构类型属性对起泡性能均有影响。

c 极性基：非极性基与起泡性能的关系（后一节讲述）。

（2）在矿浆中要有适当的溶解度。

1）溶解度大：在气液界面吸附少，甚至不具有起泡性能，起泡速度快，气泡脆，泡沫层结构疏松，用量大，H3COH 、 H3CH2COH。

2）溶解度小：滞留矿浆表面，起泡速度慢，泡沫结构致密，气泡寿命长，浮选过程难以控制。

3）适当溶解度：C4～C10脂肪醇，最理想C5～C8。

4）对矿物无捕收作用。

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起泡剂种类及作用
起泡剂是浮游选矿过程中必不可少的药剂。

为了使有用矿物有效地富集在空气与水的界面上，必须利用起泡剂造成大量的界面，产生大量泡沫。

起泡作用指的是用药剂改变液气界面（即气泡）性质，用以促进空气的分散，形成小而稳定的气泡及泡沫（气泡的集合体）。

泡沫是在充气的矿浆中分散的许多气泡的集合体。

仅由气体在液体中形成的泡沫，叫做两相泡沫；在两项泡沫上粘附大量矿粒的泡沫叫三相泡沫或矿化泡沫。

浮选对气泡的数量、大小及强度有一定的要求：适合浮选的气泡不应过大或过小，过大则界面积小，附着的矿粒将减少，浮选效果差；过小，界面积虽大，附着的矿粒将增加，但上浮困难；泡沫的强度（或稳定性）应适当，强度太低，矿化后的泡沫在上浮时容易发生兼并或破裂，使已附着的矿粒过早脱落；强度太大，（即过于稳定），泡沫自浮选机刮出后，长时间不兼并，不破裂，这不但难于运送，还可能给下一工序处理带来困难。

因此，为了产生浮选所必需的大量而稳定的气泡，除向矿浆中充入大量的空气外，还必须加入适量的起泡剂。

松醇油（2#油）是我国应用最广泛的一种起泡剂。

松醇油含量比松油稳定。

是以松节油为原料，硫酸作催化剂，酒精或平平加为乳化剂的条件下，发生水解反应制得。

它的组成和松油相似，其主要成分也是a-萜烯醇。

其a-萜烯醇含量为50%左右。

松醇油为淡黄色油状液体，颜色比松油淡，比重在0.9-0.91 之间，可燃、微溶于水，在空气中可氧化，氧化后，粘度增加。

松醇油起泡性能强、能生成大小均匀、黏度中等和稳性合适的气泡。

醚醇油（聚丙二醇烷基醚）类起泡剂的水溶性好，能形成大量适宜于浮选的。

起泡剂工作原理及种类详细介绍引言：起泡剂是一种广泛应用于物理、化学以及日常生活中的化学品。

它们具有改善液体表面性质的特点，可以在液态中产生大量稳定的气泡。

本文将详细介绍起泡剂的工作原理以及常见的种类。

一、起泡剂的工作原理起泡剂的工作原理可以通过研究液体表面张力来解释。

液体表面张力是指液体分子与其外界界面间的相互作用力。

液体分子在表面上会形成一层排列紧密的层，与内部分子有较强的吸引力。

因此，液体在表面上具有较高的能量，导致液体表面具有较高的张力。

当起泡剂加入液体中时，它们能够降低液体的表面张力。

起泡剂分子在液体表面形成一层分子薄膜，改变了液体分子的排列方式，减少了分子间的吸引力，从而降低了表面张力。

因此，液体表面张力的降低使得气体可以在液体中形成稳定的气泡。

二、常见的起泡剂种类1. 有机起泡剂：有机起泡剂是指由有机分子构成的起泡剂。

它们通常由碳、氢、氧、氮等元素组成。

有机起泡剂的优点是在各种环境中都能正常工作，并且对环境友好。

常见的有机起泡剂包括脂肪酸盐、胺类化合物等。

2. 无机起泡剂：无机起泡剂主要由无机盐或氧化物构成。

它们的特点是稳定性高，能够在高温、酸碱等恶劣条件下仍能正常工作。

无机起泡剂通常用于工业生产中，如金属加工、矿石浮选等过程。

3. 混合起泡剂：混合起泡剂是指由有机和无机成分组成的起泡剂。

这些起泡剂既兼具有机起泡剂的环境友好性，又具备无机起泡剂的稳定性。

混合起泡剂在工业和消费品领域广泛应用，如洗涤剂、泡沫塑料等。

4. 生物起泡剂：生物起泡剂是指从生物体中提取或合成的起泡剂。

它们具有很高的生物可降解性，对环境友好。

生物起泡剂通常用于食品、药品、化妆品等领域，如酵母、蛋白质等。

结论：起泡剂是一种能够改善液体表面性质的化学品。

通过降低液体的表面张力，起泡剂使得气体能够在液体中形成稳定的气泡。

常见的起泡剂种类包括有机起泡剂、无机起泡剂、混合起泡剂和生物起泡剂。

它们在不同的领域有着广泛的应用，如工业生产、消费品制造等。