《固体废物处理与处置》第4章固体废物的物化处理.pptx

第四章固体废物的物化处理;第一节浮选;第一节浮选;

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。;;二、浮选药剂

根据在浮选过程中的作用不同，可分为捕收剂、起泡剂和调整剂三大类。

（一）捕收剂

捕收剂能够选择性地吸附在欲选物质颗粒表面上，使其疏水性增强，提高浮性并牢固地粘附在气泡上而上浮。

良好的捕收剂应具备：捕收作用强，具有足够的活性；有较高的选择性，最好只对一种物质颗粒具有捕收作用；易溶于水、无毒、无臭、成分稳定，不易变质；价廉易得。;常用的捕收剂有异极性捕收剂和非极性油类捕收剂两类。

典型异极性捕收剂有黄药、油酸等。从煤矸石中回收黄铁矿时，常用黄药作捕收剂。

非极性油类捕收剂主要成分是脂肪烷烃和环烷烃，最常用的是煤油，从粉煤灰中回收炭，常用煤油作捕收剂。;1）异极性捕收剂

异极性捕收剂的分子结构包含两个基团：极性基和非极性基。极性基活泼能够与物质颗粒表面发生作用，使捕收剂吸附在物质颗粒表面；非极性基起疏水作用。

典型的异极性捕收剂黄药、油酸等。以黄药为例说明其特性。

黄药是工业上的名称，学名为黄原酸盐，按其化学组成称为烃基二硫代碳酸盐，其通式为ROCSSAm；其中R为烃基，Am为硷金属，其结构式为;黄药结构式;;2）非极性油类捕收剂

主要成分是脂肪烷烃（CH）和环烷烃（CH），最常见的是煤油，它是分馏温度在150-300°C范围内的液态烃。烃类油的整个分子是非极性的，难溶于水，具有很强的疏水性。

在料液中由于强烈搅拌作用而被乳化成微细的油滴，与物质颗粒碰撞接触时，便粘附于疏水性颗粒表面上，并且再其他表面上扩展形成油膜，从而大大增加颗粒表面的疏水性，使其可浮性提高。

从粉煤灰中回收炭，常用煤油作捕收剂。

从煤矸石中回收黄铁矿时，常用黄药作捕收剂。;（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???：

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：;浮选机的基本要求：;2.4.6.3浮选设备;机械搅拌式浮选机;机械搅拌式浮选机;充气搅拌式浮选机;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;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;第二节溶剂浸出;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;溶剂向颗粒扩散的速率

溶剂在颗粒表面上的化学反应速率

当n=1时，;;二、浸出过程的化学反应机理;①交换反应溶解过程：是由于物料中的金属氧化物、硫化物与酸、碱、可溶性盐作用，生成可溶性盐类的过程。

②氧化还原反应溶解过程：是指溶液同物