浮选基本原理.ppt

浮选的基本原理 第一节 矿物表面的润湿性与可浮性 第二节 矿物的组成结构与可浮性 第三节 矿物表面的电性与可浮性 第四节 矿物表面的吸附 第五节 矿粒的分散与聚集 第六节 浮选速率 第一节 矿物表面的润湿性与可浮性 润湿是自然界常见的现象。任意两种流体与固体接触，所发生的附着、展开或浸没现象（广义的说）称为润湿过程。其结果是一种流体被另一种流体从固体表面部分或全部被排挤或取代，这是一种物理过程，且是可逆的。如浮选过程就是调节矿物表面上一种流体(如水)被另一种流体取代(如空气或油)的过程(即润湿过程) 。 在一定条件下，γwA值与矿物表面性质无关，可看成恒定值，故θ的大小取决于γSA-γsw的差值大小，若矿物表面与水分子作用活性较高（亲和力强），致使γsw很低，同时若空气与矿物表面亲和力较弱，γSA就高，这样γSA-γsw差值就大，cosθ值大，而θ值小，反映出矿物表面有较强润湿性（亲水性）。反之，若γSA-γsw差值小，cosθ值也小，而θ值大。反映出矿物表面亲水性较弱（疏水性强）。极个别的γSA＜γsw　表示空气对矿物的亲和力比水大，这时θ＞900。 三、辐射防护的目的与任务 辐射防护的主要目的是在保证不对伴随辐射照射的有益实践造成过度限制的情况下为人类提供合适的保护。具体来讲，就是要防止有害的确定性效应，并限制随机性效应的发生率，使之达到被认为可以接受的水平。 既要保护环境，保障从事辐射工作人员和公众成员，以及他们的后代的安全和健康，又要允许进行那些可能产生辐射照射的必要活动；提高辐射防护措施的效益，以促进核科学技术、核能和其它辐射应用事业的发展。 θ是反映矿物表面亲水性与疏水性强弱程度的一个物理量。成为衡量润湿程度的尺度，它既能反映矿物的表面性质又可作为评定矿物可浮性的一种指标。 理想润湿状态：θ＝0 完全不润湿：θ＝1800 通过实验测得部分矿物的接触角如表1。 表1所列θ值与实际浮选的可浮性次序大致相当，故通过对矿物θ值的测定与研究，即可掌握各个矿物的可浮性，由表1也可知，大部分矿物是亲水的，只有少部分为天然疏水的。 一般地， θ＞700 矿物天然可浮性好 θ＝60－700 矿物天然可浮性中等 θ＜600 矿物天然可浮性差 亲水性矿物：θ小，比较难浮 疏水性矿物：θ大，比较易浮 实际生活中表明“水油不相容”的现象，在矿物的表面性质中也同样存在，即亲水性矿物不亲油，而疏水性矿物则亲油，这是气泡与油具有的共同性质。由于多数矿物不是自然疏水的, 因此必须在矿浆中添加各种浮选药剂来选择性地控制各种矿物表面的亲水性，获得所需要的矿化能力。 在浮选过程中加入捕收剂后，扩大了有用矿物与脉石矿物之间的这种差异是进行矿物浮选的基础措施。 在矿物浮选中，为了改变矿物表面的物理化学性质，提高或降低矿物的可浮性，以扩大矿浆中各种矿物可浮性的差异，进行有效地分选，所使用的各种无机和有机化合物，称为浮选药剂。 浮选药剂或用于调节矿浆的浮选性质，或用来改善气泡的浮选性质，为矿物的分选创造有利条件。 第二节 矿物的组成结构与可浮性 经破碎解离出来的矿物表面，由于晶格受到破坏，表面有剩余的不饱和键能，因此，具有一定的“表面能”。这种表面能对矿物与水、溶液中的离子和分子、浮选药剂及气体等的作用起决定性影响。矿物表面未饱和键决定于：第一、晶体内部的键性；第二、断裂规律。 晶体内部的键性 1、晶体内部的键性： 矿物内部结构按键能可分为四大类： （１）离子键或离子晶格：如ＣａＦ２、ＣａＣＯ３、ＰｂＣＯ３ＰｂＳＯ４、ＣａＷＯ４ 、 ＣｕＣＯ３．Ｃu(OH)２、ＺnS、ＺｒＳｉＯ４、ＮａＣｌ。 （２）共价键或共价晶格：如金刚石、ＳiＯ２、ＴiＯ２ＳnＯ２ （３）分子键或分子晶格：菱形硫中硫分子间是分子键（硫分子中硫原子之间是共价键）、石墨、辉钼矿的层状结构中层与层之间也是分子键。 （４）金属键或金属晶格：自然金属如自然铜。至于自然界及浮选常见的硫化矿如方铅矿、黄铁矿等具有半导体性，是介于离子键、共价键、金属键之间的过渡的包含多种键能的晶体。 ? 断裂规律 a．与内部一致 b．沿弱键断裂（键长愈长，键性愈弱）如：石墨的层与层之间距离为3.39Ａ0，而层内碳原子间距离仅为1.42Ａ0，所以易于沿层片断裂。 对具有层状结构的硅酸盐矿物，层间有些情况（取代离子）下，暴露出离子键。 因为在硅酸盐四面体中，Ｓｉ４＋易被Ａｌ３＋所取代，这是因为Ａｌ３＋大小与Ｓｉ４＋相近，性质也相似，因而浮选时经常遇到铝硅酸盐矿物，四面体Ａｌ｜Ｓｉ取代比例影响解理面的性质。