起泡剂调整剂
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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。
油墨主要化学成分
1 油墨的主要化学成分
油墨是印刷用品中重要的一种工业品,它是由墨料、油基、溶剂、起泡剂、防晒剂、调整剂等构成的物质。
在不同的情况下,分别加入
不同的成分,可以能够制造出不同的油墨。
这些油墨的主要的主要化
学成分包括:
1. 墨料:墨料是油墨的主要成分,可以由矿物、动物或植物原料
配制而成。
比如,印染墨中常用到的砷黑、铁黄等;用于出版印刷的
油墨中常用到的椰青、尼龙等。
2. 油基:油基是油墨乳液的稳定性,也是油墨的主要成分之一,
油基的特点在于具有良好的介电性、透明度和流动性,并提供能量增
透的特性。
它可以由各种类型的油、蜡、沥青及其他添加剂制成。
3. 溶剂:溶剂有助于油墨的分散、稀释与脱涩,大多采用石油衍
生物、植物油和有机溶剂中的一系列混合物作为溶剂,如石蜡油、烷
基丙酮、乙醇醚等。
4. 起泡剂:起泡剂可以使印刷液里的气泡不易凝聚,并能使油墨
具有良好的悬浮性和可均匀性,一般采用表面活性剂和油基结合而成,其中常用的有月桂基甲醇酰胺和月桂酰脲。
5. 防晒剂:防晒剂是指可以有效阻止紫外线的物质,可以有效的
防止油墨在紫外线的照射下产生变质,其中采用最多的是聚氨酯衍生
物和醋酸类防晒剂。
6. 调整剂:调整剂的功能是调节油墨的粘度、润滑性及其他物理
性能,可以使油墨具有滴不溢的特性,常用的有缓冲剂、抗黏剂等物质。
以上就是油墨主要化学成分的介绍,这些化学成分作用于油墨中,不仅能够增加油墨的稳定性,同时增加油墨的粘度,使油墨在印刷过
程中表现的良好,并且能够提高印刷的效果。
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。
科技名词定义中文名称:浮选剂英文名称:flotation agent定义:为实现或促进浮选过程所使用的药剂。
应用学科:煤炭科技(一级学科);煤炭加工利用(二级学科);选煤(三级学科)以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布浮选剂浮选时使用各种药剂来调节入选矿物和浮选介质的物理化学性质,从而扩大金矿物或含金矿物与脉石间亲琉水性的差异,使之更好地分选,达到提高金回收率的目的。
常用的浮选剂分三大类:捕收剂,起泡剂,调整剂。
1.捕收剂自然界中除煤、石墨、硫磺、滑石和辉钼矿等矿物颗粒表面疏水、具有天然的可浮性外,大多数矿物均是亲水的,金矿物也是如此。
加一种药剂能改变矿物颗粒的亲水性而产生疏水性使之可浮,这种药剂通常称之为捕收剂。
捕收剂通常是极性捕收剂和非极性捕收剂。
极性捕收剂由能与矿物颗粒表面发生作用的极性基团和起疏水作用的非极性基团两部分组成。
当这类捕收剂吸附于矿粒表面时,其分子或离子呈定向排列,极性基团朝向矿物颗粒表面,非极性基团朝外形成疏水膜,从而使矿位具有可浮性与铜、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.非离子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。
2.起泡剂具有亲水基团和疏水基团的表面活性分子,定向吸附于水一空气界面,降低水溶液的表面张力,使充入水中的空气易于弥散成气泡和稳定气泡。
起泡剂和捕收剂联合在一起吸附于矿物颗粒表面,使矿粒上浮。
常用的起泡剂有:松树油,俗称二号油、酚酸混合脂肪醇,异构己醇或辛醉、醚醉类以及各种酯类等.3.调整剂调整剂可分为五类:(1) pH值调整剂。
第2章浮选药剂
2.1浮选药剂的分类与作用
2.2.1 捕收剂的分类与结构
2.2.2 非极性烃类油捕收剂及其捕收机理
1.非极性烃类油的特性;
2.非极性烃类油与矿物的作用机理;
3.非极性烃类油的捕收作用
4.非极性烃类油中杂质物质的其他作用;
5.非极性烃类油组成对捕收作用的影响
6.非极性烃类油馏分对浮选的影响;
7.常用的非极性烃类油捕收剂。
8.提高非极性烃类油浮选活性的途径;9.煤泥浮选新型药剂的研究与发展
2.2.3 硫代化合物捕收剂
1.黄药;
2.黑药;
3.硫氮捕收剂;
4.酯类捕收剂;
5.其他硫代化合物类捕收
2.2.4 有机酸类捕收剂[提示后自学]
2.2.5 胺类(阳离子)捕收剂[提示后自学]
2.3起泡剂
【起泡剂及其作用】—得到小且不易兼并的气泡。
2.3.1 起泡剂的结构与性质
【性质】—通常是一种异极性表面活性物质(有机物),有两部分组成:
一端为极性基,亲水;另一端为非极性基,亲气。
【分两类】即:离子型和非离子型。
〖离子型〗有:①羧酸及其皂类;极性基为—COOH(Na); {皂类:有机酸和碱反应,生成之}
②烷基磺酸及皂类,极性基为—SO3H(Na);
③吡啶类,极性基为三价的N;
④酚类,极性基为—OH。
〖非离子型〗有:①醇类;极性基为—OH;
②聚醇醚类,极性基为—O—和—OH;
③氧烷类,极性基为—O—。
1.非极性基对起泡性能的影响
※不同系列的表面活性物质,烃类每增加一个碳原子,表面活性可以增大3.14倍。
表面活性越强,其起泡能力越强。
※非极性基长度的适度性,有一个范围:烃基中无双键的醇,一般6~8个碳,有双键的醇由于其溶解度较大,烃基可以长些。
如萜烯醇C10H17OH。
※不同极性基的起泡剂的烃基长度范围也不一样。
非极性基的长短要和极性基配合。
2.极性基对起泡性能的影响
【实际使用的起泡剂极性的种类】—O—、—OH、—COOH、 C=O、—NH2、—SO4H、—SO3H.【极性基的结构和数量的对起泡剂的影响】
物理性质:—溶解度。
解离度、粘度等;
化学性质:—矿物表面活性、与矿浆中离子的化学反应。
①极性基对起泡剂溶解度的影响—主要取决于其性质和数量,极性基与水分子作用越强,其溶解度越大。
〖几种常见极性基对水作用力的顺序〗
极性基数目越多,溶解度越大;
【分段加药】
②极性基对起泡剂解离度的影响—各类起泡剂(非离子型和离子型)在水中的解离规律。
◎离子型起泡剂在水中的解离度受溶液pH值的影响→起泡能力也受pH值的影响;
〖酸性起泡剂〗—解离后使溶液呈酸性的起泡剂叫~。
◎酸性起泡剂应在酸性溶液中使用,同样,碱性起泡剂应在碱性溶液中使用。
③极性基水化能力对起泡性能的影响
【影响的原理】起泡剂分子或离子,在水中与水偶极作用,发生水化,在气泡表面形成一层水膜,使气泡不容易破裂,提高其稳定性。
极性基水化能力强,则气泡稳定性也较强。
根据极性基在气—水界面吸附自由能的大小,大致可判断各种极性基水化能力的强弱。
3.起泡剂的溶解度对起泡性能的影响
溶解度高与低。
起泡剂的溶解度见表4-2-4
4.对起泡剂的要求
3条.醇类最好,用途最广。
2.3.2 起泡剂的作用【其解释仅作参考】
1.使空气在矿浆中分散成小气泡,并防止气泡兼并
2.增大气泡机械强度,提高气泡的稳定性
3.降低气泡的运动速度,增加气泡在矿浆中停留时间
※起泡剂的用量要适量,见图4-2-7 起泡剂的浓度与溶液表面张力及其起泡能力的关系
2.3.3 起泡剂作用机理
1.单纯起泡剂的作用机理
从极性端与非极性端的作用去分析。
2.起泡剂与捕收剂的共吸附作用
捕收剂与起泡剂在气—液界面联合作用,这种现象叫~。
捕收剂与起泡剂在矿物表面也产生共吸附现象。
非表面活性物质不能作起泡剂和捕收剂,但部分非表面活性物质与捕收剂共用,可产生很好的泡沫,并可提高精矿品位及回收率。
图4-2-9 表面活性剂、非表面活性剂与捕收剂共吸附及互相穿插机理
2.3.4 起泡剂起泡性能的测定[提示后自学]
2.3.5常用起泡剂[提示后自学]
【分三类】1.天然起泡剂:
2.工业副产品:充分利用工业副产品,寻找新的品种,进行加工处理,作为起泡剂使用,是浮选药剂发展的方向之一,意义重大。
3.人工合成起泡剂:正逐步取代天然起泡剂。
【了较】主要成分、结构、来源、特点(优缺点)、用途及用法、用量。
2.4调整剂
【调整剂与广义的调整剂】—是控制矿物与捕收剂作用的一种辅助药剂。
【意义】对于一些复杂的多金属矿石或难选矿石,合理使用调整剂是获得高指标的关键。
【分类】活化剂、抑制剂、矿浆pH调整剂、分散和絮凝剂四类。
【注意】药剂在何种条件下起何作用,应根据实际浮选体系确定。
2.4.1 活化剂
【定义】凡能增强矿物表面对捕收剂的吸附能力的药剂称为活化剂。
【活化机理】①在矿物表面生成难溶的活化薄膜。
白铅矿+硫化钠后+黄药=上浮
②活化离子在矿物表面的吸附;
③清洗矿物表面的抑制性亲水薄膜;
④消除矿浆中有害离子的影响。
【常用的活化剂】—了解:特点、用途、机理、用量与用法及注意事项
1.硫酸铜及有色重金属可溶性盐
硫酸铜(CuSO4·H2O)
2.碱土金属和部分重金属的阳离子
有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Fe3+等金属离子.
3.可溶性硫化物
硫化钠(NaS·9H2O)、硫氢化钠、硫化氢及硫化钙
〖作用有四〗①硫化作用:活化有色金属矿的浮选。
②抑制各种硫化矿物。
③解吸硫化物表面的捕收剂,用于硫化矿浮选时混合精矿的脱药。
④调整矿浆pH值。
硫化钠溶解于水中后。
相当于在水中加入Na+、OH—、HS—、S2—离子和H2S分子。
4.无机酸、碱
硫酸、苛性钠、苏打。
—主要作用是清洗矿物表面的氧化膜或粘附的矿泥。
2.4.2抑制剂
【定义】凡能够破坏或削弱矿物对捕收剂的吸附,增强矿物表面亲水性的药剂,称之为抑制剂。
【抑制机理】
①从溶液中消除活化离子作用;
②消除矿物表面的活化薄膜;
③在矿物表面形成亲水的薄膜,提高矿物表面的水化性,削弱对捕收剂的吸附活性。
※这些药剂使用时,是非孤立的作用。
【常用的抑制剂】—了解:特点、用途、机理、用量与用法及注意事项
1.硫化钠及其他可溶性硫化物
2.氰化物
氰化钾和氰化钠,剧毒!
3.硫酸锌(ZnSO4·7H2O)
4.二氧化硫、亚硫酸及其盐类
二氧化硫气体(SO2)、亚硫酸(H2SO3)、亚硫酸钠(Na2SO3)和硫代硫酸钠(Na2S2O3)。
5.重铬酸盐
重铬酸钾(K2Cr2O7)或重铬酸(Na2Cr2O7).
6.水玻璃(Na2O·mSiO2)
7.有机抑制剂
①淀粉;②丹宁;③羧基甲基纤维素(CMC);④木质素;⑤腐殖酸
2.4.3介质pH调整剂
【作用与机理】
①调整重金属离子的浓度—使矿浆中的“难免离子”(多为重金属离子),生成氢氧化物沉淀。
使离子浓度降低。
【注意一些方法的辩证关系和思想技巧】
②调整捕收剂的离子浓度;
③调整抑制剂的浓度;
④调整矿浆的分散与凝聚;
⑤调整捕收剂和矿物之间的关系。
【常用的调整剂】石灰、苏打、硫酸和苛性钠。
2.4.4分散剂和絮凝剂
1.颗粒的分散和聚集状态
【问题的引出】
【按作用的本质差异分为三种】如图:4-2-10
①细粒受无机电解质的作用,粒子表面电动电位下降,从而引起互相聚集生成聚合体,称为凝聚。
②颗粒在捕收剂的作用下,表面形成疏水膜,各颗粒疏水膜之间粘附缔合成团,称为团聚。
③细粒通过高分子絮凝剂的桥联作用,构成松散的、多孔的、具有三度空间结构的絮凝体,称为絮凝。
2.常用分散剂(类似于抑制剂)
苏打、水玻璃、三聚磷酸盐、丹宁、木素磺酸盐等。
2.常用絮凝剂
【三类物质】
①无机电解质,如石灰和明矾(硫酸铝)等;
②有机捕收剂,如非极性烃类油;
③有机高分子絮凝剂。