固体废物处理与资源化第章 固体废物的物化处理.ppt

什么是亲水性矿物，什么是疏水性矿物？ 表征矿物表面润湿性的指标——接触角。 接触角示意图 （二）起泡剂 起泡剂是一种表面活性物质，主要作用在水一气界面上，使其界面张力降低，促使空气在料浆中弥散，形成水气泡，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。 浮选用的起泡剂应具备： ①用量少，能够形成量多、分布均匀、大小适宜、韧性适当和黏度不大的气泡； ②有良好的流动性，适当的水溶性，无毒，无腐蚀性，便于使用； ③无捕收作用，对料浆的pH变化和料浆的各种物质颗粒有较好的适应性。 常用的起泡剂有松油、松醇油、脂肪醇等。 （三）调整剂 调整剂的作用主要是调整其它药剂（主要捕收剂）与物料颗粒表面之间的作用，还可调整料浆的性质，提高浮选过程的选择性。调整剂的种类较多，它包括了活化剂、抑制剂、介质调整和分散与混凝剂等。 可分为以下四种类： ①活化剂：凡是能够促进捕收剂与欲选物质颗粒的作用，从而提高欲选物质颗粒可浮性的药剂称为活化剂。常用的活化剂多为无机盐，如硫化纳、硫酸铜等。 ②抑制剂：抑制剂与活化剂的作用正相反，其作用为削弱非选物质与捕收剂之间的作用，抑制其可浮性，增大其与欲选物质颗粒之间的可浮性差异，提高分选过程的选择性。起这种抑制作用的药剂称为抑制剂，如水玻璃，单宁、淀粉等。 ③介质调整剂：主要作用为调整浆料的性质，使其对某些物质的浮选有利，而对另外一些物质不利。如酸类、碱类调整pH值。 ④分散与混凝剂：调整料中细泥的分散、团聚、絮凝，以减小细泥对浮选的不利影响，改善和提高浮选效果，如苏打、水玻璃(水溶性硅酸盐)、聚合磷酸盐、石灰、明矾、PAM(聚丙烯酰胺)。 三、 浮选工艺 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，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。 调药：浮选过程药剂的调整，包括提高药效、合理添加、混合用药、料浆中药剂浓度调节与控制等。 调泡：浮选气泡的调节。气泡越小，数量越多，气泡在料浆中分布越均匀，料浆的充气程度越好，为欲浮颗粒提供的气液界面越充分，浮选效果越好。对机械搅拌式浮选机，当料浆中有适量起泡剂存在时，大多数气泡直径介于0.4～0.8mm，最小0.05mm，最大1.5mm，平均0.9mm左右。 四 浮选设备 浮选机的基本要求： ①良好的充气作用 ②搅拌作用 ③能形成比较平稳的泡沫区 ④能连续工作及便于调节 浮选机的基本要求： ①良好的充气作用：气泡是疏水性物料的运载工具，浮选机必须保证能吸入或压入足量的空气并能使这些空气充分弥散。 ②良好的搅拌作用：搅拌能造成物料的悬浮，物料在浮选槽内均匀分散，造成物料与药剂、气泡充分接触和碰撞，促进药剂的溶解。 浮选机的基本要求： ③能形成比较平稳的泡沫区：在浮选的料浆表面，应有比较平稳的泡沫区，以使吸附了目的物料的泡沫保持住目的物料，并使夹杂的非目的物料能够脱落。 ④能连续工作及便于调节：包括连续给料和连续排料，给、排料量的调节等。 2.4.6.3 浮选设备 浮选机的主要类型： 机械搅拌式浮选机 充气搅拌式浮选机 充气式浮选机 气体析出式浮选机 机械搅拌式浮选机 机械搅拌式浮选机 特点： 料浆的充气和搅拌都是由机械搅拌器实现的； 结构简单，耗能大，搅拌器磨损快。 充气搅拌式浮选机 特点： 空气由压缩机压入，搅拌器只起搅拌作用； 空气可调节，耗能小，但需配套压缩机和回流装置。 充气搅拌式浮选机1-叶轮；2-盖板；3-主轴；4-循环筒；5-中心筒；6-刮泡装置；7-轴承座；8-皮带轮；9-总气筒；10-调节阀；11-充气管；12-槽体 充气式浮选机 特点： 无搅拌装置，压缩空气在提供空气的同时，也对料浆起搅拌作用； 低耗，搅拌能力弱，发气装置易堵塞。 充气式浮选机1-浮选柱；2-旋流充气器；3-压缩空气；4-循环料浆；5-压力表；6-砂泵；7-闸门；8-非泡沫产品；9-泡沫产品；10-给料 气体析出式浮选机 特点： 利用从溶液中析出气泡产生泡沫，如真空浮选机，料浆加压式浮选机等； 浮选条件好，结构复杂。 第二节 溶剂浸出 什么是溶剂浸出? 溶剂浸出是用适当的溶剂与废物作用使物料中有关的组分有选择性地溶解的物理化学过程。 应用：溶剂浸出主要用于处理成分复杂、嵌布粒度微细且有价成分含量低的矿业固体废物、化工和冶金过程的废弃物。 选择溶剂注意事项： ①对目的组分选择性好 ②浸出率高，速率快 ③成本低，容易制取 ④对设备腐蚀性小 一、动力学过程 浸出过程的几个阶段： ①外扩散：溶剂分子向颗粒表面扩散。 ②内扩散：溶剂分子向颗粒孔隙扩散。 ③化学反应：溶剂达到反应带后与颗粒中的某些组分发生反应，生成可溶性的化合物。 ④解吸：可溶性的化合物