矿物浮选第5章浮选剂(作用原理(2)
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第一章1、浮选药剂:在矿物浮选过程中,为了改变矿物表面的物理化学性质,提高或降低矿物的可浮性,以扩大矿浆中各种矿物可浮性的差异,经行有效地分选,所使用的各种有机和无机化合物,称为浮选药剂。
浮选:浮选是利用不同矿物表面的物理化学性质的差异,在固-液-气三相界面分选各种矿物的工艺过程,所以固、液、气的界面性质及其调节,对这一分选过程将产生深刻的影响向,特别是固相即矿物的界面性质及其调节将具有决定性的影响。
2、调节和控制矿物浮选行为的方法?调节矿物分选的方法一般分为物理方法和化学方法,物理方法主要包括:加温处理和高能辐射,化学方法就是加入浮选药剂。
3、浮选药剂发展的历史阶段及其特点?①早起混合油类捕收剂时期药剂条件简单,但是分选效率不高,能分选的矿物的种类不多,尤其是不能使共生矿物彼此分离,并且耗油量大;②中期这一时期所使用的浮选药剂大多都是人工合成或天然物经加工获得的有机和无机化合物,他们大多具有较好的水溶性,而且有效成分含量高,分选效率高、适应性强、耗药量低;③近期非离子极性特效捕收剂时期(络合捕收剂时期)选择性更好,可以用少量抑制剂就可完成优先浮选,其次是用量更少,许多具有起泡性能或者在常温下为液体,易于添加。
4、常见的阴离子离子捕收剂浮选药剂类别典型实例捕收剂极性型阴离子型硫代化合物黄药类黑药类硫氮类硫醇及其衍生物硫脲及其衍生物乙基黄药、丁基黄药25号黑药、丁基铵黑药乙硫氮、丁硫氮苯(马并)噻唑硫醇二苯硫脲羟基含氧酸及其皂类羧酸及其皂烃基硫酸酯烃基磺酸及其盐烃基膦酸烃基胂酸羟肟酸油酸、氧化石蜡皂、妥尔油十六烷基硫酸钠石油磺酸钠苯乙烯膦酸。
浮锡灵混合甲苯胂酸、苄基胂酸异羟肟酸阳离子型胺类脂肪胺醚胺吡啶盐月桂胺、混合脂肪胺烷氧基正丙基醚胺烷基吡啶盐酸盐非离子型硫代化合物的酯多硫代化合物Z-200双黄药非极性型烃油煤油,柴油起泡剂羟基化合物脂环醇、萜烯醇脂肪醇酚松醇油甲基异丁基甲醇、C6-C8混合醇甲酚、木馏油醚及醚醇脂肪醚醇醚三乙氧基丁烷乙基聚丙醚醇吡啶类重吡啶酮樟脑油调整剂抑制剂无机化合物(其中石灰。
浮选剂作用原理与应用
浮选剂是一种常用的矿石提取工艺中的化学药剂,其主要作用是调节矿石表面的性质,使其能够与气泡接触并附着在气泡上进行分离。
浮选剂的作用原理主要包括以下几个方面:
1. 表面活性剂作用:浮选剂中的表面活性剂可以使矿石表面具有亲水性或疏水性,从而改变其与气泡的接触角度,增强矿石颗粒与气泡的接触能力。
2. 细胞膜作用:浮选剂中的部分有机物质可以进入矿石颗粒的细胞膜或孔隙中,改变矿石表面电荷状态,从而增加矿石颗粒与气泡之间的吸附作用。
3. 化学反应作用:浮选剂中的特定药剂可以与矿石表面的金属离子形成络合物,改变矿石表面的化学性质,以提高矿石与气泡的相互作用能力。
浮选剂的应用主要集中在矿石的选矿过程中,特别是提取金、铜、铅、锌等金属矿石及有色金属矿石。
浮选剂可以分为阳离子浮选剂和阴离子浮选剂两大类,具体的应用取决于矿石的矿物组成和化学性质。
浮选剂的选择和使用需要考虑矿石的特点、浮选流程和经济效益等因素。
(经典知识)浮选—调整剂的原理、作用及分类pH调节剂、抑制剂、活化剂、絮凝剂、分散剂通称调整剂。
总起说来,浮选药剂可分为捕收剂、起泡剂、调整剂三大类。
在选矿过程中,利用矿物天然疏水性的不同,从磨矿分级溢流矿浆中浮选出矿物的富集过程称之为浮选。
在浮选作业中为使磨细矿石的各种矿物能有效的分离,必须经过药剂处理,并且在矿浆中加以搅拌、充气,易于与气泡粘附的矿物随气泡上浮,不与气泡粘附的矿物留在矿浆中,达到矿物富集的目的。
在浮选工艺中所使用的各种药剂,总称为浮选药剂,在浮选药剂中除捕收剂和起泡剂外,都称为调整剂。
调整剂的作用是:调整捕收剂与矿物的作用,促进或抑制矿物的可浮性;调节矿浆的酸碱度及离子的组成。
按调整剂的作用效果分类,大致可分为pH调节剂、活化剂、抑制剂、分散剂,絮凝剂等。
一、pH调节剂(一)pH调节剂有:石灰、碳酸钠、硫酸、二氧化硫、苛性钠等。
1、石灰:石灰石(CaCO3)在1200℃高温条件下锻烧分解为生石灰(CaO)与二氧化碳,生石灰简称为石灰,生石灰易于吸水成为熟石灰(Ca(OH)2)。
熟石灰为白色粉状物质,不易溶解于水中,在浮选作业中通常直接添加到球磨机或者浮选前的搅拌槽中,也可以在搅拌中用水调成石灰乳,然后加入浮选机中,氢氧化钙是强碱,溶于水中的氢氧化钙完全电离,使溶液呈强碱性。
石灰是最便宜的矿浆pH调整剂,在多金属硫化矿床中,采用优先浮选时,常用石灰提高矿浆pH值,使黄铁矿受到抑制。
石灰是黄铁矿很典型的抑制剂,一般的说有的黄铁矿可以在弱酸性矿浆中浮选,有的也可以在中性或碱性矿浆中浮选。
黄铁矿表面氧化后,当pH大于7时就浮不好。
加入石灰黄铁矿便受到抑制。
石灰抑制黄铁矿原因是在矿物表面生成Fe(OH)2和Fe(OH)3的亲水薄膜。
被石灰抑制的黄铁矿,可以用碳酸钠和硫酸铜,或者加入硫酸将矿浆pH值调至6-7,黄铁矿就可以再浮选。
2、碳酸钠:苏打的学名叫碳酸钠,工业上叫纯碱,是一种弱酸强碱盐,无色固体,易溶于水。
选矿浮选药剂分类及机理浮选捕收剂(collectors)是能提高矿物表面疏水性的一类药剂,也是矿物浮选最主要的一类药剂。
由于浮选是利用捕收剂与矿物表面的活性点作用,从而使矿物表面疏水上浮的选矿方法,而自然界中,天然疏水性矿物(hydrophobic minerals)为数甚少,大部分矿物亲水或弱疏水,只有与捕收剂作用,增大其表面的疏水性,才具有一定的可浮性。
即使是天然疏水性矿物,为了有效浮选,也要适当添加非极性油类捕收剂,以提高其可浮性。
因此,捕收剂对浮选技术的发展起着关键的作用。
据统计,美国1985年浮选处理4.22x108t矿石,所用捕收剂就占全部浮选药剂费用的50%以上。
最初的捕收剂为杂酚油等油类,随后是油酸捕收剂。
可溶于水的捕收剂的发现是浮选药剂的一大进步,尤其是科勒尔发明的黄药。
上世纪30年代,浮选技术发展到处理非金属矿物,此时皂类捕收剂和阳离子胺类捕收剂与抑制剂一起使用。
至50年代,除哈里斯发明了Z-200外,浮选捕收剂研究进展不大。
随后,捕收剂的研究取得很大进展,研制了大豆油脂肪酸硫酸化皂、氧化石蜡皂等铁矿的捕收剂,合成了黄原酸酯类及硫代氨基甲酸酯类等选择性较好的捕收剂。
近些年,也出现了一系列高效捕收剂,如硫化矿捕收剂Y-89、T-2K、KM-109、PAC,氧化矿捕收剂GY、CF、MOS,硅酸盐浮选的胺类捕收剂等。
目前,捕收剂的研究,主要朝两个方向发展:一是开发研制高效、无毒(或低毒)、价廉、低耗、原料来源广泛的新型捕收剂;再就是对各种现有捕收剂进行合理搭配与组合使用。
前者一旦突破,将使选矿技术取得革命性进展,但研制周期长、难度大;后者见效快,容易在选矿实践中实现。
3.1 浮选捕收剂的分类与作用3.1.1 捕收剂的分类理论研究和浮选实践均已表明,对不同类型的矿石需要选用不同类型的捕收剂。
对捕收剂进行分类,可系统地、科学地认识各类捕收剂的共性和个性,有利于对药剂的掌握和发展,同时也有助于正确的选择和使用好各种药剂。
浮选技术中浮选药剂的分类与作用
浮选药剂按用途分为捕收剂、起泡剂和调整剂三大类。
捕收剂的主要作用是使目的颗粒表面疏水,使其容易附着在气泡表面,从而增加其可浮性。
因此,凡能选择性地作用于颗粒表面并使之疏水的物质,均可作为捕收剂。
起泡剂是一种表面活性物质,富集在水一气界面,主要作用是促使泡沫形成,并能提高气泡在与颗粒作用及上浮过程中的稳定性,保证载有颗粒的气泡在矿浆表面形成的泡沫能顺利排出。
调整剂的主要作用是调整其他药剂(主要是捕收剂)与颗粒表面的作用,同时还可以调整矿浆的性质,提高浮选过程的选择性。
调整剂按照其具体作用又细分为活化剂、抑制剂、介质调整剂、分散与絮凝剂4种。
凡能促进捕收剂与颗粒表面的作用,从而提高其可浮性的药剂(多为无机盐),统称为活化剂,这种作用称为活化作用。
与活化剂相反,凡能削弱捕收剂与颗粒表面的作用,从而降低和恶化其可浮性的药剂(各种无机盐及一些有机化合物),统称为抑制剂,这种作用称为抑制作用。
介质调整剂的主要作用是调整矿浆的性质,造成对某些颗粒的浮选有利,而对另一些颗粒的浮选不利的介质性质,例如调整矿浆的离子组成,改变矿浆的pH值,调整可溶性盐的浓度等。
分散与絮凝剂是用来调整矿浆中微细粒级物料的分散、团聚及絮凝的药剂,当微细颗粒由一些有机高分子化合物通过“桥联作用”形成一种松散和具有三维结构的絮状体时,称为絮凝,所用药剂称为絮凝剂,如聚丙烯酞胺等;当微细颗粒因一些无机电解质(如酸、碱、盐)中和了颗粒的表面电性,而在范德华力的作用下所引起聚团时,称为凝聚,这些无机电解质称为凝聚剂(或凝结剂、助沉剂)。
选煤技术浮选药剂的作用及应用王晶岩,姜国积(黑龙江龙煤矿业集团有限责任公司营销分公司,哈尔滨150001)摘 要:主要介绍了浮选药剂的类型,并着重分析了一些常见浮选药剂的特点和作用,以及这些药剂在选煤中的应用。
关键词:浮选药剂;捕收剂;起泡剂;调整剂;乳化剂中图分类号:T D923+.1 文献标识码:A 文章编号:1008-8725(2006)04-0085-03Function and Application of Flotation R eagentWANGJing -yan ,J IANG G uo -ji(Longmei M ining G roup ,Harbin 150001,China )Abstract :The classification of flotation reagent for coal -proparation is mainly introduced and the characteris 2tics of s ome comm on flotation reagents for coal -proparation em phatically are analyzed as well as the applica 2tion of flotation reagents in coal -proparation.K ey w ords :flotation reagent ;collector ;frother ;m odifier ;emulsifier0 前言浮选是依据矿物表面物理化学性质的差异而实现分选的。
其实质是疏水的煤粒粘附到气泡上,亲水的矸石等杂质留在水中,从而实现分离[1]。
在浮选过程中所使用的药剂称为浮选药剂,浮选药剂的作用主要是提高煤表面疏水性和煤在气泡上粘着的牢固度。
因此在调节矿物的表面性质,提高矿物的浮选速度和选择性等方面,浮选药剂起着极为重要的作用。
浮选剂作用机理浮选剂是矿石浮选过程中的重要药剂,其作用机理是通过吸附和改变矿石表面性质,使其与泡沫接触后发生选择性附着,从而实现矿石的分离和浮选。
一、吸附作用浮选剂在浮选过程中的主要作用是吸附在矿石表面,形成一层化学吸附膜,改变矿石表面的性质。
浮选剂分为阳离子浮选剂和阴离子浮选剂,它们通过与矿石表面的带电粒子发生吸附作用,改变其表面电荷性质,从而使矿石颗粒呈现出一定的亲水性或疏水性。
阳离子浮选剂主要通过与矿石表面的阴离子基团结合形成络合物,从而改变矿石表面的电荷性质。
阴离子浮选剂则通过与矿石表面的阳离子基团结合,形成化学吸附膜,使矿石表面带有一定的带电性。
二、选择性附着作用浮选剂在吸附到矿石表面后,会与泡沫接触形成气泡,并随气泡上升,将吸附在其表面的矿石颗粒一起带出液面。
在这个过程中,浮选剂的选择性附着作用起着关键的作用。
浮选剂通过与矿石表面的特定矿物或矿石颗粒发生选择性吸附,使其在气泡中得到富集。
这种选择性附着作用是由浮选剂与矿石表面的化学反应或物理吸附相结合而形成的。
通过选择合适的浮选剂,可以实现对不同矿石的选择性浮选,达到矿石的分离和富集的目的。
三、表面能改变作用浮选剂还可以通过改变矿石表面的表面能,影响矿石颗粒与泡沫的接触角度,进而改变矿石表面与泡沫的接触性质。
当浮选剂吸附在矿石表面时,可以降低矿石颗粒与水之间的表面能,使其表面呈现亲水性,与泡沫有较好的接触性,从而使矿石颗粒能够与泡沫接触并附着。
浮选剂还可以通过改变水的表面张力,使矿石颗粒与泡沫之间的接触角度发生变化,提高矿石颗粒与泡沫的接触性。
这种表面能改变作用使得矿石颗粒能够更容易地与泡沫结合,实现浮选的目的。
浮选剂通过吸附和改变矿石表面性质的方式,实现了矿石的选择性附着和浮选分离。
选择合适的浮选剂,可以根据矿石的性质和需求,实现对矿石的有效分离和提纯,具有重要的应用价值和意义。
浮选剂作用原理与应用浮选剂是矿物处理中常用的分离剂,它通过改变矿物表面性质,使其与泡沫产生亲和力差异,从而实现矿石的浮选分离。
本文将从浮选剂的作用原理和应用两个方面进行阐述。
一、浮选剂的作用原理浮选剂的作用原理主要基于矿物表面性质的改变。
浮选剂分为两类:吸附剂和解吸剂。
吸附剂主要是通过吸附在矿物表面,改变矿物的亲水性或疏水性,使其与水的接触角发生变化,从而影响矿物与泡沫之间的亲和力。
解吸剂则是通过解吸或还原矿物表面的吸附剂,从而改变矿物与泡沫之间的亲和力。
浮选剂的作用可以通过以下几个方面进行解释:1. 表面化学作用:浮选剂中的活性物质与矿物表面发生化学反应,形成新的表面物种,改变矿物的表面特性。
例如,某些吸附剂可以与矿物表面形成化学键,增加矿物与泡沫之间的亲和力。
2. 吸附作用:浮选剂中的吸附剂可以吸附在矿物表面,改变矿物的亲水性或疏水性。
当矿物表面被吸附剂覆盖后,矿物与泡沫之间的亲和力发生变化,从而影响浮选过程的效果。
3. 解吸作用:浮选剂中的解吸剂可以解吸或还原矿物表面的吸附剂,改变矿物与泡沫之间的亲和力。
解吸作用可以使矿物重新变得亲水或疏水,从而影响浮选过程的结果。
二、浮选剂的应用浮选剂广泛应用于矿物处理中的浮选分离过程,主要包括以下几个方面:1. 金属矿物浮选:金属矿物浮选是浮选剂最常见的应用领域之一。
根据矿物的特性和浮选过程的要求,选择适当的浮选剂可以实现金属矿物的有效分离。
例如,对于硫化铜矿,常用的浮选剂是黄药水和黑药水;对于氧化铜矿,常用的浮选剂是氨化剂等。
2. 非金属矿物浮选:除了金属矿物,浮选剂也广泛应用于非金属矿物的浮选分离中。
例如,对于磷矿石的浮选分离,常用的浮选剂是磷酸酯类化合物;对于石英的浮选分离,常用的浮选剂是氟化物等。
3. 煤炭浮选:浮选剂在煤炭处理中也有重要应用。
通过选择适当的浮选剂,可以实现煤炭的分级浮选和硫磷的去除。
常用的浮选剂有煤油和柴油等。
4. 废弃物处理:浮选剂不仅可以用于矿石的浮选分离,还可以用于废弃物的处理。
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
浮选剂的作用与分类
一、浮选剂的作用矿物浮选是利用矿物和矿物杂质的表面物理化学性质的差异实现分选过程的。
为强化分选效果,浮选中添加了各种浮选剂,浮选剂是为实现或促进浮选所应用的各种化学药剂的总称。
浮选剂的作用主要是提高矿物表面疏水性和矿物在气泡上粘着的牢固度;在矿浆中促使形成大量气泡,防止气泡兼并和改善泡沫的稳定性,使矿物有选择性地粘着气泡而上浮;调节矿物与矿物杂质的表面性质,提高矿物的浮选速度和选择性。
二、浮选剂的分类
按作用分类
1、浮选剂按其作用可分为以下几类:
(1)捕收剂
捕收剂是指加入煤浆中提高煤粒表面的疏水性,使其易于并牢固地和气泡附着的浮选剂。
在浮选中最常用的捕收剂为非极性烃类化合物,如煤油、轻柴油等。
(2)起泡剂
起泡剂是指在浮选过程中用以控制气泡大小、维持气泡稳定性的浮选剂。
属于这类浮选剂的是各种有机表面活性物质,如脂肪醇。
(3)调整剂
调整剂是指调整煤浆及矿物表面的性质,提高某种浮选剂的效能或消除负作用的浮选剂。
选煤用调整剂主要包括:
介质pH 值调整剂调整煤浆酸碱度的浮选剂,用以改变煤粒和矿物杂质表面的电性,来提高浮选过程的选择性。
属于这类浮选剂的有石灰、硫酸等。
抑制剂浮选过程中用于控制矿物杂质对分选的有害行为,降低某种矿物表面。