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表面活性剂,浮选

发布时间:2018-04-21    文章来源:山东浮选机厂家    作者:lynn

大分子浮选剂广泛应用在细粒浮选、浮选精矿及煤浆脱水、过滤、废水处理等方面,很多学者也对其作了大量的研究。表面活性剂可降低物料的表面张力和表面自由能。这两种物质各有各的特点,在矿物浮选中,大分子浮选剂和表面活性剂的相互作用会对浮选产生什么影响呢?

当表面活性剂与聚合物电荷符号相同时,表面活性剂的加入可使聚合物在矿物表面的吸附量降低,并与添加顺序有关。当二者符号相反时,表面活性剂可使聚合物在矿物表面的吸附量增加,也与添加顺序有关。

综上所述,大分子药剂极性基与非极性基构型及分子量影响其作用性能,根据不同用途。大分子浮选剂及表面活性剂在矿物表面的相互作用,对它们在矿物表面的吸附、絮凝、浮选行为有较大的影响。表面活性剂使矿物表面的预先琉水化,有利于该矿物的大分子絮凝。大分子浮选剂抑制同号捕收剂对矿物的浮选,活化异号捕收剂对矿物的浮选。

  特种浮选的操作因素大体上与泡沫浮选相同,主要有表面活性剂的浓度、辅助药剂浓度、介质的pH值,离子强度、温度、粘度等基本变量和气流速度、气泡大小、气泡层高度,给矿速度、回流比等操作变量。

  表面活性剂浓度 浮选过程取决于目的物与活性剂的结合。因此原则上目的物回收程度随着表面活性剂浓度的增加而增加,直到CMC为止。已发现的锌、铜离子浮选回收率在一定范围内确实随十二烷基硫酸钠浓度的增加而增加;但锌、铜的沉淀浮选的回收率对表面活性剂浓度并不敏感,只要能产生稳定泡沫即可。从理论和实践上都已发现,保证所需的起泡特征的表面活性剂最低浓度对分选最合适。恰当的泡沫寿命的短暂性是有效分选的关键之一,通常表面活性剂浓度越低,泡沫寿命越短。

  辅助药剂浓度% 辅助药剂在特种浮选中主要是调整颗粒粒度,活化捕收剂的吸附和促进溶质问的凝聚或吸附。辅助药剂作为沉淀剂、吸附剂、介质调整剂、辅助捕收剂而添加。最常用的辅助剂是硫酸铁、硫酸铝。

  溶液pH值 溶液的pH将决定各种无机颗粒上电荷的大小及符号,决定溶质、药剂的存在状态。因此pH对表面活性剂的吸附,颗粒的分离程度产生重要影响。实际上浮选时溶液的起始pH值决定了所用方法将是离子浮选还是沉淀浮选。如图15所示的那样,当pH<8时,Zn2+是离子浮选,pH>8时属沉淀浮选。微生物的浮选常常只在一个特定pH范围内才能发生,例如用月桂酸和醇分离大肠杆菌(E.Cali)只在pH4~8的条件下最好;用月桂酸或十二胺分选在 pH<8时最好。

  离子强度 离子强度增加促进表面活性剂在液—气界面的吸附,但又使表面活性剂的CMC降低,还影响气泡和颗粒的双电层结构,使介质的粘度及表面张力增加,使难溶化合物的溶解度增大等。这些效应对浮选的利弊不一,视具体情况而定。例如离子强度对镍、钴的硫化沉淀浮选有促进作用;对镍、钯的离子浮选,锌、铜的沉淀浮选无明显影响;但用胺类捕收剂时对锶的沉淀浮选有不利影响。

  温度 温度对特种浮选的影响也比较复杂,温度对化学反应速度、各种组分的吸附、介质的粘度、沉淀的粒度等都有影响。一般温度升高时对于表面活性剂与目的物之间的作用是化学吸附的浮选有利,对物理吸附者不利。

  气泡的大小和供气速度% 气泡的大小对气泡的上升速度(即在矿浆中的浸没时间),气泡与矿粒粘附后气泡中的剩余毛细压力所造成的脱离作用,粘附面积、矿粒与气泡之间的碰撞几率等都有直接影响。气泡的上升速度随直径的变化情况可以看出,20微米的气泡的上升速度只有几毫米/秒,而直径为几毫米的气泡所具有的速度要大10~30倍。

  流体力学捕获系数随矿粒尺寸的增大而增大,随气泡尺寸的增大而减小。速度常数K与颗粒粒度和气泡尺寸的关系。从而证实较小气泡具有最佳浮选能力。

  气泡尺寸对毛细脱离作用和粘附面的影响比较复杂。总而言之,浮选用较小的气泡比较大的气泡好,有助于提高分选效率。但过小的气泡会限制横向流速,因而限制装置的处理量。

  气流速度较低时,分选速率较慢,但富集比较高。气流速度必须能足以维护所需要的泡沫层的高度。最佳供气速度由表面活性剂浓度和泡沫的寿命决定。

  泡沫层高度影响富集比和分离效率。泡沫层高度由被分选物料性质和泡沫层寿命而定。对短暂性泡沫而言,提取率随泡沫层高度增加而减少。

  加药方式 分批加药通常比一次加药效率高。例如用阳离子表面活性剂分选复杂的氰化物时,与一次添加相比,分三次加入表面活性剂时只用五分之四的表面活性剂却分选出290%的复杂氰化物

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