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20个浮选常见问题

在选矿过程中,浮选是比较常用的一种选矿工艺,为了让广大客户能够更清楚的了解浮选过程,拥有多年浮选经验的鑫海专家为大家总结了浮选过程中的常见问题,我们将一一为您阐述。

 
1、矿物表面极性产生的原因及类型和对可浮性的影响。
组成矿物晶体的质点不仅按一定空间几何图形进行有序排列,而且通过某种键力使各顶点彼此联结在一起。位于晶体表面与位于晶体内部的质点彼此所处状态则不尽相同。内部的均处于平衡,断裂面上质点具有不饱和键力且因位置不同,键力的不饱和程序也很不相同,显示出不同的吸附能力和作用活性。特别是矿石经破碎细磨后,比表面积随之增大,所形成的棱角增加更多,形成的吸附其它物质的“活性中心”更多,因些矿石磨细越细,吸附能力和作用活性也越强烈。
(1)强键合力:共价键、离子键、金属键
断裂面上的质点以此键,具有较强的极性和化学活性,极性表面,对偶极水分子有较强的吸引力,易被水润湿,亲水性强天然可浮性差。此表面亲水表面。天然可浮性差。
(2)弱键合力:
断裂面呈现的不饱和键力主要为分子间力,极性较小,称为非极性表面,与偶极水分子的作用较弱,不易被水润湿,表现疏水易向气泡吸附,天然可浮性较好。
 
2、浮选及其在矿物分选中的作用。
浮选:是按矿物表面物理化学性质的差异来分离各种细粒的方法。
作用:
(1)浮选的适应性强
(2)浮选的效率高,且适于处理细物料
(3)有利于对矿产资源的综合回收
 
3、浮选过程及其三相在分选中的地位。
浮选过程:在气、液、固三相体系中完成的复杂的物理化学过程。其实是疏水的有用矿物粘附在气泡上,亲水的脉石矿物留在水中,从而实现,从而实现彼此分离。
在矿物的浮选过程中,固相是分选对象,液相是分选介质,气相是分选载体。因此,本章重点学习浮选各相的结构和性质。
 
4、晶体的分类、结构。
(1)离子晶体
(2)分子晶体
(3)原子晶体
(4)金属晶体
 
5、两相泡沫及其特点和不稳定的因素。
两相泡沫:由气相和液相构成的泡沫。
两相泡沫是气相在液相中的分散的一种形式,是两元分散不稳定体系。
特点:气相体积远大于液相体积,气相之间以呈薄层状的液相分割。
不稳定因素:脱水作用和气泡的兼并作用。
6、水的性质及其在浮选中的作用。
基本性质:
(1)4℃时水的密度最大。4℃为略高于冰点。
(2)具有很高的价电常数。
(3)具有很高的溶解能力。
(4)导电率低,但对其它化合物有较大的电极能力。
(5)有较疝的偶极矩,缔合作用强。
(6)有形成氢键的特性。
水对浮选过程的影响:
(1)水分子之间的缔合作用:氢键缔合、偶极缔合。
(2)水分子与矿物表面的作用:作用的结果是矿物表面水化或湿润。
(3)水的溶解能力:在浮选过程中有相当重要的作用,改变矿物表面的化学组成,界面电性,液相的化学组成而改变,近而改变矿物在浮选过程中的行为。
 
7、空气的性质及对浮选的影响。
空气是混合物,典型的非极性物质,是有对称的结构。易合非极性表面结合。
空气在矿浆中的溶解度与压力,温度和水中溶解的其他物质的浓度有关。对浮选有意义的是压力与溶解度的关系。
气相在浮选中作用与影响
(1)载体作用
(2)主要组分能活跃地被吸附在矿物表面产生特殊作用,并直接影响矿粒的可浮性。活化剂作用,其中最活跃的是氧。
 
8、何为润湿接触角,接触角与界面张力的关系,对可浮性的影响。
润湿接触角:过三相润湿周边上任一点P作气液界面的切线,与固液界面之间所形成的包括液相的夹角。
接触角的大小,与接触的三相界面所具有的和界面张力有关,当和界面张力相互作用达到平衡时,有接触角是三相界面张力的函数。不仅与矿物表面
性质有关,而且与液相、气相的界面性质有关。
凡能引起改变任何两相界面张力的因素都可以影响矿物表面的润湿性。
当大于900时,矿物表面不易被水润湿,具有疏水表面,其矿物具有疏水性。可浮性好。
当小于900时,矿物表面易被水润湿,具有新水表面,其矿物具有新水性,可浮性差。
 
9、润湿阻滞,润湿阻滞对浮选的影响。
润湿过程中,润湿周边展开或移动受到阻碍,使平衡接触角发生改变,这种现象称为润湿阻滞。
润湿阻滞的两种阻滞效应:水排气和气排水时的阻滞效应
润湿阻滞对浮选的影响:浮选过程中,矿粒向气泡附着时,属于排水,即在矿物本身可浮性不变的情况下,附着过程难,对浮选不利。而矿粒从气泡上脱落时,属于水排气,使水难于从矿物表面将气泡排开,防止矿粒从气泡上脱落,对浮选有利。
 
10、粘附功及其与润湿接触角和可浮性的关系。
粘附功:矿粒与气泡附着只有单位面积时,附着前后体系的自由能的变化。
粘附功ΔE=σAW(1-cosθ)
润湿性=cosθ
可浮性=1-cosθ
ΔE>0,体系自由能降低,自发进行。θ越大,ΔE越大矿物表面越疏水,固着到气泡上的自发趋势越显著。
 
11、应用热力学第二定律解析气泡碰撞矿化。
碰撞矿化自由能变化:通过分析,疏水矿物能与气泡粘附,亲水矿物不能。
 
12、水化层的结构及特点。
水化层具有扩散结构:水化层内水分子的定向排列程度随着矿物表面的距离增大而逐渐减弱。水化层是介于矿物表面和普通水之间的过渡区域(界间层),类似固体表面的延续。
水化层的特点:
(1)粘度比普通水大。
(2)稳定性高。
(3)具有一定的能量。
(4)溶解能力降低。
 
13、矿物表面的水化作用及对矿物可浮性的影响。
水化作用:水分子的定向排列。
矿物表面的水化作用:水分子在矿物表面的定向排列。
水化作用对可浮性的影响:水化作用与矿物表面的润湿性一致,与可浮性相反。极性矿物表面水化作用强,水化层厚,水分子排列紧密;非极性矿物表面水化作用弱,水化层薄,水分子排列稀疏。矿物表面的水化性不仅取决于矿物表面晶格本身的特点,而且也取决于矿物表面所吸附的分子或离子的性质。
 
14、矿物表面电性的起因。
(1)离子的选择性吸附
矿物表面和水对不同离子的新合力不同,导致矿物表面对电解质溶液中正负离子的不等量吸附,促使矿物表面带电。
(2)矿物表面组分的选择性解离
组成固体的正负离子在介质中的溶解能力常常不同。部分矿物和水后,在两相界面上生成新的物质,界面电性与生成的新产物有密切关系。
(3)矿物晶格缺陷
由于矿物破裂,缺乏某种离子,或非等量的类质同像替换,也促使矿物表面的电荷不平衡,进而使矿物表面荷电。
 
15、斯特恩的双电层结构模型,双电层中的电位及零电点和等电点。
斯特恩在双电层扩散模型的基础上提出在扩散层中存在紧密层即斯特恩层,此模型是电三层理论模型。
双电层中电位:
(1)表面总电位:是矿物表面与溶液间的总电位差。
(2)电动电位Zate:滑动面上的电位和溶液内部的电位差。
(3)Stern电位:Stern界面与溶液之间的电位差。
零电点和等电点:
(1)零电点PZC或ZPC
矿物表面静电荷为零时,溶液中定位离子浓度的负对数值。如定位离子为H+或OH-,则此时的PH值即为零电点。
(2)等电点PZR或IEP
电动电位为零时,溶液中电解质浓度的负对数值。或溶液的PH值。
 
16、矿物表面双电层对矿物悬浮液絮凝和分散的影响。
降低、压缩电位,使矿物悬浮物絮凝―失稳
升高、扩大双电层,使,物理吸附和化学吸附的特征。
吸附:液体(或气体)中某种物质在相界面上产生浓度增高或降低的现象。
凡由化学键力引起的吸附称为化学吸附。
凡由分子键力引起的吸附称为物理吸附。
物理吸附:热效应小、无选择性、吸附速度快、吸附可逆、可以形成多层吸附,
分子吸附,双电层扩散层吸附,半胶半吸附。
化学吸附:热效应大、选择性强、吸附速度慢、吸附不可逆、形成单层吸附,
离子吸附,双电层内层吸附和特性吸附。
 
17、吸附
降低矿物可浮性的作用。
抑制作用方式:
(1)在矿物表面形成亲水膜或胶粒。其次与捕收剂在矿物表面发生竞争吸附,相互排挤,使捕剂从矿物表面解吸或阻碍捕收剂的作用吸附,两者可能同时发生。
(2)溶去矿物表面由捕收剂所形成的疏水性覆盖膜。
(3)溶去易与捕收剂作用的矿物表面活性质点或活化膜。
(4)除去矿浆中的活化离子。
 
18、烃类油捕收剂作用及机理。
作用:提高疏水性,增加可浮性,促使气泡附着,增强附着的牢固性。
机理:
(1)烃类油与水之间的作用,油不溶于水,有很好的疏水性,在水中以油滴形式存在;
(2)烃类油与矿物之间的作用在疏水表面展开,提高疏水性;
(3)吸附在三相润湿周边上,提高矿化气泡的牢固性。
 
19、硫化矿物常用的捕收剂是什么类型的药剂?其特点是什么?列出三种典型药剂。
硫化矿浮选时常用的捕收剂:疏基类阴离子型捕收剂。
特点:烃链短,分子量小,极性率固基含有两价的硫离子水解后生成SH基的产物,解离出阴离子具有捕收作用,属于杂极性物质。
代表药剂:黄药类、黑药类、白药类。
 
20、起泡剂的作用矿物悬浮物分散―稳定及机理。
起泡剂的作用:
(1)降低气液界面的张力,改盖气泡的分散度
(2)阻碍或减轻气泡的相互兼并
(3)增大气泡的机械强度,提高气泡的稳定性。
(4)降低气泡在矿浆中的升浮速度
起泡剂的作用机理:
(1)单纯起泡剂的作用
(2)起泡剂与捕收剂的共吸附作用
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