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浮选药剂会影响矿物颗粒表面性质吗

发布时间:2018-01-19    文章来源:山东浮选机厂家    作者:lynn

浮选过程中,不同矿物颗粒表面性质的调节是通过不同浮选药剂的不同吸附来实现的,而浮选药剂的吸附常受矿物表面电性的影响。因此,研究和调节矿物表面电性的变化是研究药剂作用机理、 判断矿物可浮性、实现不同矿物分离的重要方法。矿物表面双电层在很多方面影响矿物的分选效果,尤其是电动电位的影响。双电层和电 动电位对浮选影响主要表现在以下几个方面。

一般地说,化学吸附在浮选中占头等重要地位。但当表面电荷符号与捕收剂离子的电荷符号相同且电荷很高时,静电斥力可以抑制捕收剂离子的化学吸附,若此时仍发生捕收剂的吸附,则表明捕收剂离子已克服静电阻碍作用,发生了特性吸附(化学吸附或半胶束吸附)

②调节矿物表面电性可调节矿物表面的抑制或活化作用,从而实现多种混合矿物的分选。以阳离子型捕收剂浮选石英为例,当pH值大于零电点时,石英表明荷负电,可用胺类进行捕收。如果在加入捕收剂前先加入无机阳离子,使矿物表面电性降低,石英受到抑制。当十二胺浓度为1.5×10-4 mol、pH=4.6时,10-2 molKNO3 就能完全抑制石英的浮选。随pH值的升高,石英表面负电性增高,抑制所需的賴KNO3浓度也要增高。除K+以外,Na+或Ba2+等对石英均有抑制作用。

再以刚玉浮选为例说明无机离子的活化作用。刚玉的零电点在pH= 9 左右。当讲pH=6时,刚玉表面荷正电,用胺作捕收剂因电性相同,药剂与矿物互相排斥,不能捕收。如果加入足量S042-,因为S042-在刚玉表面有特性吸附,可使电动电位变号,然后再用胺浮选刚玉时,在pH=6、加入10一2 mol Na2SO4、采用5 X 10-4mol的十二胺作捕收剂,刚玉完全可浮。

当前,一种新的浮选工艺一一硫化矿物无捕收剂浮选正是利用调节矿浆电位的方法来控制硫化矿表面的氧化还原反应,使形成不同的亲水疏水物质,从而改变矿物的可浮性,实现彼此分离。

③影响矿物颗粒絮凝和分散。矿物表面由于存在双电层,故有一定电性。如果这些颗粒表面带有相同的电性,在互相接近过程中,当达到一定距离以后,就会产生静电斥力,使颗粒分开。如果颗粒所带电荷相反,则可“异性相吸”,使它们凝聚。通常,同种矿物在相同溶液中其电性是相同的。它们处于絮凝或分散状态主要取决于其表面电荷的数量大小。

为了使悬浮颗粒絮凝,必须降低其表面电位,减少其间斥力,使其互相接近,最终形成絮团;反之,要使它们分散、处于悬浮状态,必须提高其表面电位。电动电位增高,扩散层变厚,增加颗粒间斥力,颗粒相互之间保持较大距离,削弱和抵消范德华引力,使颗粒分散体系更稳定。该过程的原理与胶体体系相似,将颗粒表面电荷中和,胶体体系即失稳;而在胶体颗粒上加上同种电荷,体系的稳定性就大大增加。因此,为改变颗粒在溶液中的分散或絮凝状态,可通过向矿浆中添加电解质改变颗粒表面的双电层电位来实现。通常,所加电解质价数越高,其作用也越大。

在选煤厂煤泥水处理的浓缩或澄清过程中,为得到澄清水供洗煤循环使用,希望煤泥水中的颗粒能尽快、尽多地沉淀下来,故应使颗粒的电动电位等于零或接近于零,使之容易凝聚,加速其沉降。实际中煤泥水澄清,多在中性或弱碱性条件下进行,煤粒表面通常带负电荷,对煤粒的絮凝不利,因此,常要添加一些电解质,使电动电位降低,或加进絮凝剂使之絮凝。

而水煤浆恰好与上述相反,水煤浆是要在很高固体浓度下保持其流动性,即颗粒必须处于悬浮分散状态,因而要求较高的电动电位,扩散层越厚越好,以提高其稳定性。

④影响细泥在矿物颗粒表面的吸附和覆盖。通常细泥的表面带负电。 如果矿物的电动电位为正,则多数情况下意味着矿物表面荷正电,因此,细泥极易吸附到矿物的表面上。如果矿物表面覆盖了细泥,则会改变矿物表面原来的润湿性,并降低分选过程的选择性。因此,细泥覆盖对浮选有极大的影响

⑤电动电位与浮选的关系。研究表明:电动电位与浮选之间有着密切关系,可用电动电位来评价矿物与各种药剂作用后浮选活性的变化。电动电位绝对值降低可使浮选效果变好。对煤等矿物的试验表明,在等电点时,矿物表面吸附的捕收剂数量最多,即等电点时矿物的浮选活性最好。因此,可认为随矿物表面电动电位降低,矿物与捕收剂的作用变好,捕收剂在矿物表面的吸附量增多,矿物表面水化作用减弱,水化层变薄,提高了矿物表面疏水性和可浮性。

矿物表面与药剂作用后,可使电动电位降低。一些药剂与矿物表面有特殊亲和力,可作为双电层的定位离子吸附到矿物表面。当它们吸附到双电层内层后,既改变了矿物的表面电位,又改变了矿物电动电位。使矿物表面电位和电动电位同时降低。结果,一方面可使矿物表面极性降低,减弱其水化作用,提高分选过程中的可浮性;另一方面可改善矿物表面与捕收剂的作用,增加捕收剂在矿物表面的吸附量。此外,还可减少细泥在矿物表面的覆盖。

可见,随矿物电动电位降低,矿物可浮性提高,浮选效果变好。因而可用药剂与矿物作用前后电动电位之差评价矿物浮选活性的改变,电动电位差越大,药剂与矿物的作用越好,浮选活性提高就越大。

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浮选过程:在气、液、固三相体系中完成的复杂的物理化学过程。其实是疏水的有用矿物粘附在气泡上,亲水的脉石矿物留在水中,从而实现,从而实现彼此分离。

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