浮选复习资料解析.docVIP

、什么是难免离子？难免离子对矿物浮选有何影响？ 矿物在水中要受到氧化和水化作用，导致矿物晶格内部键能削弱、破坏，从而使表面一些离子溶解下来。这些离子与水中固有的离子，如K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-等，统称为“难免离子” 。 难免离子对浮选的影响：⑴ 难免离子与捕收剂发生反应，从而消耗捕收剂。如使用脂肪酸类捕收剂时，Ca2+、Mg2+等离子与捕收剂反应生成沉淀；⑵ 难免离子对矿物产生活化作用，从而使矿物的分离产生困难。如多金属分离时，Cu2+对闪锌矿的活化；⑶ 季节性变化时，一些积雪融化带来的腐烂植物的分解产物对浮选产生影响。 2、消除难免离子对矿物浮选影响的措施有哪些？ 消除难免离子影响的方法包括：⑴ 通过水的软化等方法，消除难免离子与捕收剂发生的沉淀反应；⑵ 控制充气氧化条件，尽时减少矿物氧化溶解而产生难免离子；⑶ 控制磨矿时间和细度，减少微细粒矿物溶解产生难免离子；⑷ 调节pH值，使某些难免离子形成不溶性沉淀物。 3、硫化矿物表面氧化的几种形式及规律是什么？硫化矿的表面氧化反应有如下几种形式，氧化产物有两类，一是硫氧化合物，如、、和等，二是金属离子的羟基化合物，如、。 （1） （2）???????????????????（3）? ???????????? （4）?????? ?? ??研究表明，氧与硫化物相互作用过程分阶段进行。第一阶段，氧的适量物理吸附，硫化物表面保持疏水；第二阶段氧在吸收硫化物晶格的电子之间发生离子化；第三阶段离子化的氧化学吸附并进而使硫化物发生氧化生成各种硫氧化基。表面离子的水化自由能?可由离子的表面结合能?和气态离子的水化自由能?计算。即对于阳离子M+，??Us(M+)+?Fh(M+)??????????????????????? （1）对于阴离子X，则??Us(X-)+?Fh(X-) ??????????? ???????????? （2）根据?据?何者负值较大，相应离子的水化程度就较高，该离子将优先进入水溶液。于是表面就会残留另一种离子，从而使表面获得电荷。?对于表面上阳离子和阴离子呈相等分布的1-1价离子型矿物来说，如果阴、阳离子的表面结合能相等，则其表面电荷符号可由气态离子的水化自由能相对大小决定。 例如碘银矿（AgI），气态银离子Ag+的水化自由能为-441kJ/mol，气态碘离子I的水化自由能为-279kJ/mol，因此Ag+优先转入水中，故碘银矿在水中表面荷负电。 相反，钾盐矿（KCl）气态钾离子K+的水化自由能为-298kJ/mol，氯离子Cl的水化自由能为-347kJ/mol，Cl优先转入水中，故钾盐矿在水中表面荷正电。 ?对于组成和结构复杂的离子型矿物，则表面电荷将决定于表面离子水化作用的全部能量，即（1）式和（2）式。例如萤石（CaF2）。已知：??Fh(Ca2+)=-1515 KJ/mol，?Us(F-) =2537KJ/mol，?Fh(F-)=-460KJ/mol。由（）和（）式得?Gh(Ca+)=-1515+6117=4602 KJ/mol ?Gh(F-)=-460+2573=2113 KJ/mol 即表面氟离子F的水化自由能比表面钙离子Ca2+的水化自由能（正值）小。故氟离子F优先水化并转入溶液，使萤石表面荷正电。转入溶液中的氟离子F受表面正电荷的吸引，集中于靠近矿物表面的溶液中，形成配衡离子层 矿物表面????矿物表面????配衡离子层其他的例子有，重晶石（BaSO4）、铅矾（PbSO4）的负离子优先转入水中，表面阳离子过剩而荷正电；白钨矿（CaWO4）、方铅矿（PbS）的正离子优先转入水中，表面负离子过剩而荷负电。例如前述白钨矿在自然饱和溶液中，表面钨酸根离子较多而荷负电。如向溶液中添加钙离子Ca2+，因表面优先吸附钙离子Ca2+而荷正电。又如，在用碳酸钠与氯化钙合成碳酸钙时，如果氯化钙过量，则碳酸钙表面荷正电（+3.2mV）。以石英（SiO2）在水中为例，其过程可示意如下：石英破裂： ???H+和OH吸附：?? →?? ??电离： 其他难溶氧化物，例如锡石（SnO2）也有类似情况。因此，石英和锡石在水中表面荷负电。矿物表面的双电层结构可用斯特恩（Stern）双电层模型表示。 图2-10 双电层中的电位 A-内层(定位离子层)；B-紧密层(Stern层)；C-滑移面；D-扩散层；?0-表面总电位；?-动电位；?-紧密层的厚度 ? 在两相间可以自由转移，并决定矿物表面电荷（或电位）的离子称“定位离子”。定位离子所在的矿物表面荷电层称“定位离子层”或“双电层内层”。如图中的A-A层。溶液中起电平衡作用的反号离子称 “配衡离子”或“反离子”。配衡离子存