浮选理论

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。

1）浮选：是利用矿物表面物理化学性质（润湿性）的差异，并借助浮选药剂的作用从矿浆中浮出某种固体，从而使不同矿物有效分离的一种选矿方法2）油团浮选：3）泡沫浮选：是在矿浆中引入气泡，使疏水性矿粒与气泡附着着并借助气泡的升浮运动，使其在矿浆液面得到富集4）浮选基本过程：①磨矿—即先将矿石磨细，使有用矿物与其他矿物或脉石矿物解离；②调浆加药—调整矿浆浓度适合浮选要求，并加入所需的浮选药剂，以提高效率③浮选分离—矿浆在浮选机中充气浮选，完成矿物的分选；④产品处理—浮选后的泡沫产品和尾矿产品进行脱水分离。

5）矿物结构及性质：矿物是由离子、（或原子、分子）等质点组成离子晶体。

1、离子晶体由阴阳离子组成，离子之间以静电引力结合形成离子键。

此类矿物断裂时，沿离子界面断开；矿物表面形成不饱和离子键；一般此类矿物表面极性较强。

2、原子晶体，由原子组成，原子间以共价键结合，共价键具有方向性、饱和性。

此类矿物断裂后其表面形成强极性。

3、金属晶体。

晶格质点为金属阳离子，金属阳离子间以金属键结合。

其断裂面为强不饱和键，呈强极性。

4、分子晶体。

晶格质点为分子，分子之间形成分子。

其断裂后表面为分子建，属弱键，极性很弱。

6）矿物表面性质由于矿物断裂后暴露在表面的键不同，使矿物表面具有不同的性质，此性质对矿物可浮性有着较大的影响。

当矿物表面有较强原子键、离子键时，矿物表面有较强的极性和化学活性；矿物表面对水分子有较大的吸引力；矿物表面表现为亲水性。

当矿物表面有极弱的分子键时，矿物表面有较弱的极性和化学活性；矿物表面对水分子有较小的吸引力；矿物表面表现为疏水性。

不同晶格结构的极性顺序极性由强到弱为：离子键、共价键、金属键、分子建。

矿物表面极性越强，矿物亲水性越强；疏水性越弱；矿物天然可浮性越差。

7）煤的结构和性质：复杂的高分子有机化合物的混合物。

煤不是晶体结构，组成复杂。

丝炭、暗煤、镜煤、亮煤。

.煤的结构（万－克列维廉模型）煤是多环芳香族高分子化合物有机质的基本结构单元主要是带有支链和各种官能团的缩聚稠环芳香系统由多层平面碳网组成，并存在有侧链煤化程度不同，层间距不同。

第三章磷矿浮选的理论基础从技术的角度来看，浮选是指通过与第二流休相接触，从水悬浮液体中取出所选固体(目的矿物)的技术，如泡沫浮选用空气为第二流体，油浮选用油等。

不难看出，浮选至少涉及在各种浮选药剂存在下，三种界面的物理化学性质。

因此，从基础的角度看，浮选技术是界面化学的最重要应用，是非常复杂的界面化学问题。

为了有效地分离各种矿物，人们越来越认识到，必须掌握影响矿物浮选性能的各种因素。

即了解矿浆中发生的各种界面现象，搞清矿物与各种浮选药剂的作用机理，设想出各种反应模型，然而浮选体系是一种很复杂的多组分、多粒子的多相体系，要想全面弄清这种复杂体系中所发生的各种反应，无论从理论上和技术上都不是件易事，尽管人们做了大量研究，特别是近来，随着一些先进的表面测试技术的出现，这种研究有了很大的进步。

但总的来说，浮选理论的研究还落后于浮选实践。

尤其是对磷酸盐类矿物的研究，这种差距就更大。

这一方面因为磷矿物本身在组成和构造上比较复杂，另一方面是因为和磷矿物共生的脉石矿物常常是碳酸盐类矿物，它与磷酸盐类矿物的许多相似性质，使得研究工作更加难以控倒，精确的试验数据难以得到.所以本术所介绍的磷矿浮选理论基础主要是些较为成熟的研究资料和编者的试验总结，重点放在影响磷矿浮选的因素和浮选中各种药剂的作用机理上。

第一节磷矿物的特征及其可浮性这里讨论的磷矿物是指各种磷灰石和“胶磷矿”。

这是两种基本形式相同而结晶程度相异的两种主要磷矿物，前者呈晶形而后者属隐晶质。

然而它们的基本化学组成相近。

加之对磷灰石的研究也成熟些，所以这节主要介绍确灰石的特征与可浮性。

一、磷矿物化学组成磷灰石是一三离子晶体的微溶磷酸盐矿物。

矿物中磷常以P离子出现，与氧结合成稳固的[PO4]3-络阴离子，而[PO4]3-易与钙化合形成磷灰石，所以常见的磷矿物是钙磷酸盐类。

在磷矿物的形成过程中，其晶格离于常被一系列其它元素所替代，因而天然磷灰石实际上又是一系列置换(替代)产物，这就使得磷矿物在组成、结构和构造上呈现出多变性和复杂化，从而使得同为磷矿物却表现出不同的性质。

浮选药剂与矿物作用的理论基础浮选过程中药剂的作用机理十分复杂，近年来通过利用各种现代测试方法研究，特别是关于捕收剂与矿物表面作用的研究，取得很多进展。

然而到目前为止，也还有很多问题没有研究清楚。

已经有许多专著讨论选药剂的作用机理，有关的论文也不断在发表，我们简略地介绍一些较有影响的理论和与本书有关的一些研究成果。

捕收剂在矿物表面的作用，总的说来，不外是;(1)物理吸附特点是能量小(有人提出约在,.0l-,0,1电子伏特/克分子)，或者说吸附热小(几千卡/克分子或更小)，吸附分子一与固体表面距离较大，在固体表面上具有流动性(好似二维气体)。

吸附力为范德华力或静电力。

药剂分子(或离子)与矿物间不发生键合的电子转移或共有。

物理吸附一般没有选择性或选择性较差，并且易十解吸，通常吸附量随温度上升而下降。

(2)化学吸附特点是能量大(约在1电子伏/摩尔)，或说吸附热高(几十千焦/摩尔)，吸附分子与矿物表面距离小，药剂分子与矿物间发生键合的电子关系，吸附力本质上是化学力。

化学吸附一般具有选择性吸附比较牢固，不易解吸，通常随着温度升高(在一定范围内)吸附量升高。

(3)表面化学反应化学吸附进一步发展，常常在矿物表而发生化学反应。

表面化学反应一与化学吸附的主要区别是前者的反应产物在表面上构成独立的相。

捕收剂与矿物作用的具体方式，已经提出了各种看法，现将主要的列举如下。

(1)非极性分子的物理吸附主要是各种非极性经类油的吸附，吸附力为瞬间偶极力(或称色散力)。

据观测，非极性油的吸附主要发生在矿物与气泡粘着时的三相润湿周边上。

(2)双电层吸附理论矿物在水中由于表面一种离子转人溶液或吸附于表面的趋外较大，·使表面多余了定位离子，并由此而引来的异名的配衡离子(或称相反离子)，形成表面双电层。

内层由矿物表面的定位离子组成;外层又分为厚度约为水化离子半径的紧密层（或称斯特恩层)及再向外的扩散层。

由溶液内部至矿物表面的总电位义称电极电位(或化学电位);至紧密层滑动面的电位则通常作为电动电位又称省电位。

浮法选矿的基本原理浮法选矿是一种常见的矿石分选工艺，通过利用矿石与溶液之间的物理性质差异，在气泡的作用下，使矿石粒子在溶液中产生特定的浮力，从而实现矿石的分离和富集。

它是矿石矿物学理论和颗粒浮选原理的结合，广泛应用于金属矿石和非金属矿石的选矿过程中。

浮法选矿的基本原理可以总结为以下几点：物理性质差异原理：不同矿石矿物在物理性质上存在差异，如密度、磁性、导电性等。

根据这些差异，可以通过选用适当的药剂，调整溶液的性质，使特定矿石矿物在特定条件下产生浮力或沉力，实现其分离和富集。

湿润性差异原理：在浮法选矿中，通常需要添加一定的药剂，如捕收剂、起泡剂等。

这些药剂能够在矿石粒子表面吸附形成一薄膜，改变矿石的湿润性。

根据不同矿石矿物的湿润性差异，可以使一类矿石矿物更容易与气泡相结合，形成浮力，而其他矿石矿物则难以形成浮力，实现它们的分离。

气泡附着原理：在浮法选矿过程中，需要通过气泡将矿石粒子带到溶液表面。

气泡的生成通常通过机械或物理法进行，例如气体鼓泡、吸气、压力变化等。

气泡与矿石粒子之间的接触面积较大，当矿石粒子接触到气泡表面时，会发生两种可能的情况：一种是粒子吸附在气泡表面形成浮力，另一种是粒子从气泡表面脱离，重新进入溶液中。

这两种情况的比例取决于矿石矿物的湿润性和药剂的选择，从而实现分离和富集。

浮力调整原理：在浮法选矿中，浮力是实现矿石分离和富集的关键。

浮力的大小决定了矿石粒子在溶液中上浮的速度和方向。

浮力的调整是通过添加药剂和控制操作条件来实现的。

例如，添加起泡剂可以增加气泡数量和大小，增加矿石粒子与气泡相互作用的机会，从而增大浮力；而添加抑制剂可以减小粒子与气泡的接触，减小浮力。

操作条件的调整，如搅拌速度、气泡尺寸、溶液pH值等，也会对浮力产生影响。

综上所述，浮法选矿的基本原理是通过调整矿石粒子与溶液之间的物理性质差异和湿润性差异，利用气泡的作用，控制矿石的浮力，实现矿石的分离和富集。

这一原理在矿石选矿过程中得到了广泛应用，可以高效地提取矿石中有用的矿物，提高选矿的回收率和纯度。

浮选工理论复习资料一、填空1、浮游选煤是指利用煤粒与矸石表面湿润性的差异分选煤泥的方法。

2、选煤利用煤炭与其它矿物质的不同物理、化学—性质在选煤厂内用机械方法除去原煤中的杂质，把它分成不同质量规格的产品，以适应不同用户的要求。

3、灰分指煤完全燃烧后残留物的产率。

4、矿化泡沫是指矿粒与气泡粘附后形成的结合体。

5、精煤经过洗选后获得的高质量产品。

6、尾煤浮选作业排出的高灰分产品。

7、煤的水分是指单位质量的煤中水的含量。

8、煤的硫分单位质量的煤中硫的含量。

9、原煤从毛煤中选出规定粒度的矸石（包括黄铁矿等杂物）以后的煤。

10、充气量向浮选机矿浆中导入的空气量的多少。

11、捕收剂的作用提高煤粒表面的疏水性和煤粒在气泡上的固着程度。

12、起泡剂的作用使空气在矿浆中分散成大量气泡，增加气泡的稳定性。

13、调整剂的作用调整矿浆或矿物表面的性质，消除或减少有害杂质的不良影响。

14、药剂制度是指煤泥浮选过程中使用的浮选药剂种类、用量、加药地点和加药方式的总称。

15、浮选的方法包括油团聚选煤法、造粒分选法、油浮选法、选择性絮凝等。

16、通常按照药剂在浮选过程的用途和所起的作用可将浮选剂分为捕收剂、起泡剂和调整剂。

17、直接浮选是指洗选过程中煤泥不经浓缩直接进入浮选的方法。

18、浮选方法中应用最广的是泡沫浮选。

19、一次加药是把药剂全部加到搅拌桶或矿浆准备器内。

20、煤的工业分析是指煤的灰分、水分、挥发分和固定碳含量。

21、矿区选煤厂是在煤矿矿区范围内厂址设在单独的工业场地上，入选外来煤的选煤厂。

22、“三级”安全教育是指厂级、车间级和班组级。

23、皮带运输机无论运转与否都禁止在皮带上站、行、坐、卧，搬运工具和其他物件。

24、扑救电气火灾首先应切断电源，然后扑灭火灾。

25、使用梯子高空作业时，梯子靠放的斜度应不小于30度。

26、按充气方式浮选机分为机械搅拌式、无机械搅拌式和混合式三种。

27、根据所用的介质不同，选煤可分为干法选煤和湿法选煤两种。

浮选入料的浓度选择和调整者丁立亲曾经研究国外有关选择浮选入料浓度的资料，统计了国内几十个选煤厂煤泥浮选资料，提出了确定最佳浮选入料浓度的方法：当入料中一120网目颗粒韵含量小于55％时，入料浓度取决于入料的灰分与精煤灰分的比值，即谴分系数。

比值小于1．6，则入料浓度取150～200 g／L，比值大于1.6，入料浓度取100～150 g／L。

当入料中一120网目颗粒的含量大于55％时，最佳矿浆浓度按以下经验公式计算：y下-120*G=80（g/l）式中y下-120——入料中-120网目的含量，％；G——最佳浮选入料浓度，g／L。

如果浮选人料中-120网目颗粒含量为65％时，则最佳入浮浓度为120 g／L。

目前，较多选煤厂确定浮选入料浓度仍凭经验，一般情况下，浓缩浮选流程中，粗选的入料浓度为21％左右，精选浓度为16％左右，若用固体含量浓度表示，则为100～120 g ／L。

在直接浮选流程中，入浮浓度一般为70 g／L左右。

浮选入料浓度是否恰当，将在产品质量、尾矿灰分、精煤脱水效果及浮选机处理量等方面体现出来。

在浮选的生产操作中，入料浓度的变化也将在浮选机各室的泡沫层中反映出来。

(1)正常情况在正常浮选情况下，泡沫层的厚度应该是从第一室开始逐室变薄，到末室泡沫层不能覆盖矿浆面。

1、2室的泡沫层呈黑色，并带有光泽，无大泡，气泡尺寸较均匀，泡沫中多为细粒，泡沫光滑稳定并且较致密，含煤粒多。

3、4室泡沫层较薄，色较深，泡沫粗糙不光滑，泡沫中多为粗粒煤。

后两室泡沫层已不能覆盖矿浆面，气泡大小不等，明显可见气泡兼并和破灭现象，矿浆表面漂浮着致密粗糙的泡沫薄层，泡沫中含粗粒较多。

(2)入料浓度增高当入料浓度增高时，泡沫层将发生如下变化：，①泡沫层厚度的变化趋势为：由前向后，泡沫层厚度逐室增加，泡沫中固体物含量相应增加。

⑧矿浆充气明显降低，泡沫层流动缓慢、发死，泡沫颜色乌黑。

⑧泡沫发粘，细粒含量愈多，发粘愈严重，泡沫脱水性能恶化，当用手挤泡沫，见手心煤泥发粘。

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。

浮选配位化学原理浮选是一种常用的矿石分选技术，其基本原理是利用矿石与气泡的接触和吸附作用，使目标矿物颗粒与废石分离出来。

配位化学是浮选过程中的关键理论基础，通过配位剂与矿石表面的化学反应，调控浮选过程中的矿石选择性和浮选效果。

在浮选过程中，矿石颗粒与气泡接触形成气泡矿物颗粒凝聚体，然后上浮至液面，完成矿石分离。

而配位化学原理则是通过控制矿石颗粒与气泡的接触和吸附行为，实现对矿石的选择性分离。

配位化学原理主要包括以下几个方面：1. 配位剂的选择：在浮选过程中，配位剂是起到调节矿石选择性的重要因素。

配位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，从而影响气泡与矿石的接触和吸附行为。

选择合适的配位剂可以提高矿石的浮选效果。

2. 配位剂的浓度和pH值的调节：浮选过程中，配位剂的浓度和pH值的变化也会影响矿石的选择性。

通常情况下，适当增加配位剂的浓度可以提高矿石的浮选率，而控制pH值则可以调节矿石表面的电荷性质，影响气泡与矿石的相互作用。

3. 表面活性剂的应用：表面活性剂可以在气泡和矿石颗粒之间形成一层薄膜，增加气泡与矿石的接触面积，提高矿石的浮选效果。

表面活性剂的选择和浓度也是影响浮选效果的重要因素。

4. 矿石颗粒大小和密度的影响：矿石颗粒的大小和密度也会影响浮选过程中的分选效果。

一般来说，较大的颗粒易于与气泡接触和吸附，而较小的颗粒则容易被带走，导致选择性降低。

此外，不同矿石的密度差异也会影响浮选效果，密度较大的矿石更容易下沉。

5. 浮选机构的设计和操作参数的控制：浮选机构的设计和操作参数的控制也是影响浮选效果的重要因素。

合理设计浮选机构的结构可以提高气泡与矿石的接触机会，提高浮选效果。

同时，合理控制操作参数如搅拌速度、进料浓度等，也可以调节浮选过程中的矿石选择性。

浮选配位化学原理是浮选技术中的重要理论基础。

通过合理选择配位剂、调节浓度和pH值、应用表面活性剂、控制矿石颗粒大小和密度以及设计和操作浮选机构等方式，可以实现对矿石颗粒的选择性分离，提高浮选效果。