矿选：浮选知识.ppt

浮选知识讲座 主讲：张凌燕 武汉理工大学 TEL: 027Fax: 027提纲 前言 浮选原理 矿物分类 捕收剂 起泡剂 调整剂 pH值的重要性 矿浆电位的重要性 浮选实验 浮选回路 浮选实践 浮选机 影响浮选指标的主要因素 前言 浮选无疑是最重要和灵活的矿物加工工艺，它的应用继续朝着大处理量和新领域扩展。 浮选开始于1906年，浮选能够处理低品位和复杂矿石。早期许多重选尾矿的品位高于现代浮选原矿。 浮选是具有选择性的工艺，应用于诸如铅-锌，铜-锌分离等。开始应用于处理铜、铅、锌硫化矿。目前浮选已扩展到包括铂、镍和含金的硫化矿，以及红铁矿和锡石等氧化矿，孔雀石和白铅矿等被氧化矿，萤石、磷酸盐和细粒煤等非金属矿。 浮选原理 浮选是利用矿物表面性质（疏水性或亲水性）的差异，在气—液—固三相界面体系中使矿物得以分离的选矿方法。实现浮选分离的重要因素是矿物本身的可浮性及矿物颗粒同气泡间有效的接触吸附，矿物可浮性与矿物表面的润湿性（疏水性）及表面电性等密切相关。 浮选原理 浮选原理 矿物被浮选回收有三种机理： （1）选择性附着于气泡（或称真浮选）。 （2）通过泡沫夹带。 （3）泡沫附着于气泡时的物理包裹（亦称做凝聚）。 有用矿物附着于气泡是最重要的机理，代表着大部分欲回收的矿物进入精矿。 浮选原理 正浮选(direct flotation) 反浮选(reverse flotation) 疏水 (hydrophobic)矿粒 亲水(hydrophilic)矿粒 浮选药剂(flotation reagents) 接触角(contact angle) 浮选原理 γ s/a = γs/w+γw/a·cosθ 黏附功：打破颗粒与气泡界面所需的力 Ws/a = γw/a + γs/w – γs/a Ws/a = γw/a(1-cosθ) 浮选原理-接触角 浮选原理 疏水性(hydrophobicity)与可浮性(floatability) cosθ值大，θ值小，反映矿物表面有较强润湿性（亲水性），cosθ值小，θ值大，反映矿物的亲水性较弱（疏水性强）。 接触角θ值愈大，cosθ值愈小，说明矿物润湿性愈小，可浮性愈好。cosθ值介于0～1之间，对矿物润湿性和可浮性的度量可定义为： 润湿性指标：cosθ 可浮性指标：1—cosθ 所以，通过测定接触角的大小，可以判断矿物可浮性的强弱。 疏水性反映的是热力学特征，可浮性反映的是动力学特征。 浮选原理 浮选药剂 (flotation regents) 捕收剂 (collectors) 起泡剂 (frothers) 调整剂 (regulators) 活化剂 (activator) 抑制剂 (depressant) 矿物分类 按照矿物的表面特性分为： （1）非极性(non-polar)矿物： 相对弱的分子键，与共价键力共存的van der Waals力。不易与水极化。如石墨、硫黄、辉钼矿，金刚石、煤和滑石等，天然疏水，可浮性好，接触角在60到90℃之间。浮选时只需添加烃基油或起泡剂即可。 矿物分类 矿物分类 （2）极性(polar)矿物 矿物表面具有很强的共价键或离子键，表现有很高的自由能，与水分子有很强的作用，属天然亲水性矿物。 根据极性基的数量可把该类矿物分成5组。见下表。 矿物分类 矿物分类 矿物表面的极化度按下列顺序依次增强： 硫化矿(sulphide minerals)，硫酸盐(sulphates)，碳酸盐(carbaonates)，石盐类(halites)，磷酸盐(phosphates)等，然后为氧化矿-被氧化矿(oxides-hydroxides)，最后是硅酸盐(silicates)和石英(quartz)矿物。 捕收剂 定义： 通过分子或离子作用选择性吸附到矿物表面，促使矿物疏水的有机化合物，在气泡与矿粒接触时减少分离矿物表面的水化层的稳定性。 分类： 离子性(ion)：阴离子(anionic)、阳离子(cationic)、两性离子(amphoteric） 非离子性(non-ion)： 捕收剂 捕收剂 捕收剂 捕收剂-阴离子型 有机酸或皂类捕收剂：羧酸盐(carboxylates)又称脂肪酸(fatty acids)类捕收剂是具有代表性的一种，它是通过蒸馏和晶化从菜油和动物脂肪中提取的。常用的是油酸盐（