第二章浮選劑

第一節(jié)浮選劑的作用與分類一、浮選劑的作用浮選劑：是為實(shí)現(xiàn)或促進(jìn)浮選所應(yīng)用的各種化學(xué)藥劑的總稱。浮選劑的作用：1、是提高煤粒表面疏水性和煤粒在氣泡上粘著的牢固性；2、在礦漿中促使形成大量的氣泡，防止氣泡的兼并和改善泡沫的穩(wěn)定性；3、使煤粒有選擇性地粘著氣泡而上??；4、調(diào)解煤和礦物雜質(zhì)的表面性質(zhì)，提高煤泥的浮選速度和選擇性。二、浮選劑的分類1、按作用分類1）捕收劑：是指加入煤漿中提高煤粒表面疏水性，使其易于并牢固地和氣泡附著的浮選劑。常用非極性烴類化合物，如煤油、輕柴油。2）起泡劑：是指在浮選過程中用以控制氣泡大小、維持氣泡穩(wěn)定性的浮選劑。屬于這類浮選劑是各種有機(jī)表面活性物質(zhì)，如脂肪醇。3）調(diào)整劑：是指調(diào)整煤漿及礦物表面的性質(zhì)，提高某種浮選劑的效能或消除負(fù)作用的浮選劑。主要包括介質(zhì)pH調(diào)整劑、抑制劑。介質(zhì)pH調(diào)整劑：調(diào)整煤漿酸堿度的浮選劑，有石灰、硫酸。抑制劑：浮選過程中用于控制礦物雜質(zhì)對(duì)分選的有害行為，降低某種礦物表面疏水性，使其不易浮起提高煤與礦物雜質(zhì)分離的浮選劑。有偏硅酸鈉、水玻璃。4）其它2、按分子結(jié)構(gòu)分類1）極性浮選劑：能吸引極性水分子，具有親水性能溶解在水中（各種酸類、堿類、鹽類）。2）非極性浮選劑：不能吸引極性的水分子，水化作用很小，具有疏水性。（烴類化合物、油類）3）復(fù)極性浮選劑（又稱雜極性浮選劑）：有極性部分和非極性部分。極性具有親水性，非極性具有疏水性（直鏈脂肪醇），一端為非極性碳?xì)錈N鏈，另一端為極性基，排列在氣液界面上。

下圖是浮選劑分子與極性水分子相互作用示意圖a、為疏水性的非極性分子；b、親水性的極性分子；c、為雜極性分子，一端親水，一端疏水。第二節(jié)捕收劑—非極性烴類油一、非極性烴類油的捕收作用作用：是由于它能夠在非極性礦物表面吸附和在其表面展開形成油膜。主要成分

脂肪烴、環(huán)烷烴、芳香烴）是由碳和氫原子組成，原子之間以非極性的碳—碳鍵和弱極性的碳—?dú)滏I結(jié)合，屬于非極性分子。油滴在煤和矸石表面的展開情況：a、矸石不易吸附油滴；b、煤粒表面夾雜極性礦物雜質(zhì)或局部被氧化，形成不連續(xù)油膜；c、油滴在煤粒表面展開，形成薄油膜。非極性烴類油的捕收作用有三個(gè)方面：1）非極性烴類油可以提高煤粒表面和氣泡附著。2）非極性烴類油可以提高煤粒在氣泡上附著的牢固程度。3）細(xì)粒的煤表面粘附油滴后互相兼并，形成氣絮團(tuán)。二、非極性烴類油化學(xué)組成對(duì)捕收作用的影響烴類化合物：在有機(jī)化合物中，凡是只含有碳及氫原子的物質(zhì)。分為：飽和烴和不飽和烴兩大類。飽和烴：是指碳原子之間是由單鍵連接而成的烴類化合物，包括烷烴（正構(gòu)或異構(gòu)）和環(huán)烷烴。不飽和烴：是指碳原子之間由部分雙鏈連接而成的烴類化合物，包括烯烴和芳烴。（1）非極性組分對(duì)浮選的影響非極性烴類有按造烴族組成分為：芳烴、烯烴、烷烴（正構(gòu)烷烴、異構(gòu)烷烴）、環(huán)烷烴。捕收作用強(qiáng)弱次序?yàn)椋悍紵N＞烯烴＞異構(gòu)烷烴＞環(huán)烷烴＞正構(gòu)烷烴（2）雜極性化合物對(duì)浮選的影響烴類油組成中，除非極性組分外，還有少量的非烴雜質(zhì)。雜極性物質(zhì)對(duì)煤粒有捕收作用，但是含量不能過多。下圖(a)表示雜極性物質(zhì)能進(jìn)一步提高疏水性；（b)表示雜極性含量過多，使已經(jīng)疏水的表面變成親水。烴類油中的雜極性成分除起捕收作用外，還有氣泡作用和乳化作用。三、非極性烴類油餾分組成對(duì)捕收性能的影響?zhàn)s分：是石油精餾過程中不同溫度時(shí)截取的液體物料。石油分餾中，捕收性能最好的餾分溫度是180攝氏度—240攝氏度，碳鏈長8-15。四、常用捕收劑的種類和性質(zhì)（1）煤油：是煤泥浮選中應(yīng)用最廣泛的非極性烴類捕收劑之一，主要成分是C11-C26的烷烴，煤油可分為燈用煤油、拖拉機(jī)煤油、航空煤油。浮選一般使用燈用煤油。用量為0.5-2kg/(t煤泥)（2）輕柴油：可分為催化柴油、直餾柴油、熱裂化柴油、焦化柴油。碳鏈長度15-18，分餾溫度165攝氏度-365攝氏度，浮選一般用0號(hào)或10號(hào)輕柴油，用量為1-3kg/(t煤泥)（3）頁巖輕柴油（4）天然氣冷凝油（5）復(fù)合浮選劑（MB、ZF、MZ系列浮選劑）：是指兼具捕收、起泡兩種性能的浮選劑。思考題：1、名詞（浮選劑、捕收劑、起泡劑、烴類化合物、復(fù)合浮選劑）2、浮選劑的作用是什么？3、按分子結(jié)構(gòu)分浮選劑可分為幾類？4、非極性烴類油的捕收作用主要表現(xiàn)在幾個(gè)方面？

第三節(jié)起泡劑造成氣泡破滅的原因有三個(gè)一是：氣泡碰撞時(shí)氣泡間水層受氣泡本身的擠壓而變薄，直至消失，互相兼并。二是：氣泡上升到液面的瞬間，水層受擠壓力變薄，直至消失，逸出水面。三是：水層很薄時(shí)，水的蒸發(fā)作用明顯，促使氣泡破裂。一、起泡劑的作用起泡劑是雜極性分子，下圖是起泡劑分子在氣液界面的吸附排列情況：作用：1、控制氣泡的大??；2、維持氣泡的穩(wěn)定；3、減緩氣泡兼并；4、增加氣泡的彈性；5、延長氣泡在煤漿中的停留時(shí)間。起泡劑能降低氣泡升浮速度的原因：1）在起泡劑的作用下，氣泡呈球狀不易變形，而球狀物在水中的運(yùn)動(dòng)的阻力大。2）由于起泡劑的作用，充入浮選機(jī)的空氣分散成許多小直徑的氣泡。小氣泡的升浮速度要比大氣泡慢得多。二、起泡劑組成對(duì)起泡性能的影響1、非極性基對(duì)起泡性能的影響浮選劑的表面活性：是指降低表面張力的能力。適宜的非極性基中碳原子數(shù)5-9個(gè)范圍。2、極性基對(duì)起泡性能的影響1）極性基對(duì)起泡劑在水中溶解度的影響2）極性基水化能力對(duì)起泡性能的影響三、影響起泡劑選擇性的因素1、起泡劑分子量大小對(duì)選擇性的影響2、起泡劑的極性基種類對(duì)選擇性的影響3）起泡劑的捕收性能對(duì)選擇性的影響四、常用起泡劑的種類和性能分為三類：天然類、工業(yè)副產(chǎn)品類、人工合成品類。工業(yè)副產(chǎn)品類：1、GF浮選劑；2、仲辛醇：密度0.81g/cm3,淡黃色液體。3、雜醇：密度0.80g/cm3,黃色透明液體。

第四節(jié)調(diào)整劑分為：介質(zhì)Ph值調(diào)整劑和抑制劑一、介質(zhì)pH值調(diào)整劑：1、調(diào)整煤漿酸堿度；2、消除有害成分的影響；3、調(diào)整細(xì)泥的分散與凝聚。二、抑制劑：分為兩類一是泥質(zhì)礦物（高嶺土），二是硫化礦物（黃鐵礦）抑制劑的作用：為了提高煤中礦物質(zhì)表面的親水性，削弱其對(duì)捕收劑的吸附能力，增大與煤的可浮性差異，可在礦物表面形成親水性薄膜，抑制其可浮性，阻止捕收劑與礦物的相互作用，其親水膜越牢固，抑