第二章

浮選藥劑

第一節(jié)

概述一、使用藥劑的目的1、為了擴(kuò)大煤和矸石顆粒間可浮性的差異。2、產(chǎn)生穩(wěn)定性合適和足夠散度的氣泡，在礦漿中使用適當(dāng)?shù)乃巹?、為了更好地改善浮選的過程，在礦漿中添加某些藥劑，活化氧化煤粒的浮游性。二、按照藥劑的作用，分為三類：捕收劑、起泡劑、調(diào)整劑。第二節(jié)

浮選過程的吸附一、吸附作用捕收劑分子在固液界面的吸附，決定煤粒的可浮性；起泡劑分子在氣液界面的吸附，決定浮選泡沫的性質(zhì)。吸附現(xiàn)象：固體顆粒常具有把周圍介質(zhì)所包含的分子、原子或離子吸附到自己表面上來的能力，這種作用稱為吸附現(xiàn)象。吸附分為：物理吸附、化學(xué)吸附。1、化學(xué)吸附：由化學(xué)建力引起的吸附。常生成表面化合物。2、物理吸附：由分子鍵力引起的吸附。非極性油類捕收劑在煤表面的吸附就是物理吸附。3、浮選中，顆粒吸附分為三種情況：1）顆粒吸附氣體；2）顆粒吸附藥劑；3）顆粒吸附泥質(zhì)膠體。4、浮選中，顆粒吸附有如下規(guī)律：1）極性吸附劑易吸附極性物質(zhì)，非極性吸附劑易吸附非極性物質(zhì)。2)在溶劑中，溶解度小的物質(zhì)易被固體吸附。3）固體對溶質(zhì)的吸附可是化學(xué)的、也可是物理的。二、氣液界面上的吸附在溶液的表面層也存在吸附現(xiàn)象。正吸附：在戊醇的水溶液中，戊醇在溶液表面的濃度遠(yuǎn)大于內(nèi)部的濃度，這種現(xiàn)象叫正吸附。負(fù)吸附：在氯化鈉溶液中，氯化鈉在溶液表面層的濃度卻小于內(nèi)部的濃度，這種現(xiàn)象叫負(fù)吸附。

在煤泥浮選中，起泡劑分子會在氣泡與水的界面上發(fā)生正吸附，其作用是增加了氣泡的機(jī)械強(qiáng)度，使浮選泡沫變得比較穩(wěn)定。第三節(jié)捕收劑、起泡劑、調(diào)整劑一、捕收劑：能夠提高煤粒表面疏水性的藥劑。1、捕收劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：分子中結(jié)構(gòu)對稱，分子內(nèi)部的原子間以共價(jià)鍵結(jié)合，電子共有且不能轉(zhuǎn)移到別的原子上去，不會解離成離子。2、非極性油類捕收劑的作用機(jī)理作用可歸納三個方面：1）非極性油類捕收劑吸附在煤粒表面上，增大了煤粒表面的疏水性，從而強(qiáng)化了氣泡的選擇性礦化，提高了浮選速度；2）非極性捕收劑能沿著煤粒與氣泡接觸的三相周邊形成油環(huán)，增大了煤粒與氣泡的固著強(qiáng)度；煤泥用量不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：烴類油在煤表面的情況：3）油類捕收劑與煤粒和氣泡構(gòu)成氣絮團(tuán)，提高了上浮能力。3、非極性藥劑與雜極性藥劑的綜合作用生產(chǎn)上使用的都是混合藥劑，當(dāng)非極性藥劑用量過大時，會產(chǎn)生消泡現(xiàn)象，原因是：非極性油在氣泡周圍形成較厚的油膜，排擠了起泡劑分子，使之遠(yuǎn)離氣泡界面，從而破壞了氣泡周圍的水化膜。1）雜極性藥劑的捕收作用：適量的起泡劑可增強(qiáng)煤粒的疏水性，過量的起泡劑會降低煤粒的疏水性。雜極性藥劑在煤粒表面極性區(qū)域的吸附情況：2）雜極性藥劑的乳化作用：非極性藥劑成為乳濁液，小油滴兼并現(xiàn)象嚴(yán)重，加入雜極性藥劑提高非極性藥劑的分散度，加強(qiáng)乳濁液的穩(wěn)定性，從而使非極性藥劑的捕收效能得到充分發(fā)揮。3)雜極性藥劑的膠溶作用：細(xì)泥影響煤粒的可浮性，當(dāng)?shù)V漿中加有雜極性藥劑，尤其是醇類起泡劑時，可減弱細(xì)泥的影響。醇類藥劑是一種減弱細(xì)泥對浮選有害影響的膠溶劑。雜極性藥劑具有起泡、捕收、乳化、膠溶作用。4、浮選常用的捕收劑：烴類化合物（非極性油類捕收劑）。1)煤油：透明的液體，密度0.83g/cm3，用量約為0.5-2kg/t煤泥。2）輕柴油：淡黃色液體，密度0.88/cm3，用量在1-2kg/t，分為10號、0號、-10號、-25號、-35號。芳香烴具有較好的捕收性能，采用芳香烴含量多的煤油和輕柴油作捕收劑是可以改善浮選效果的。二、起泡劑：用以控制起泡大小，維持泡沫穩(wěn)定性的藥劑。1、起泡劑的性能和起泡活性：特點(diǎn)：a、均為表面活性物質(zhì)，能降低水的表面張力，具有雜極性的不對稱的分子結(jié)構(gòu)。b、表面活性隨非極性基碳原子數(shù)的減少而降低，而溶解度則相反。C非極性基的碳原子數(shù)為5-11的表面活性物質(zhì)的起泡能力較好。2、起泡劑的作用機(jī)理：作用：a、使充氣的礦漿中形成穩(wěn)定性適宜的起泡；b、起泡劑能提高空氣在水中的分散度；c、起泡劑能提高氣泡的彈性；d、降低了氣泡在礦漿中的上速度。3、常用的起泡劑：仲辛醇，醚類起泡劑（TEB）來源廣，價(jià)格低，是一種很有前途的起泡劑。三、調(diào)整劑：能提高各類藥劑的性能，或消除礦漿中各種雜質(zhì)的有害影響，促使浮選過程更有效地進(jìn)行，這類藥劑統(tǒng)稱為調(diào)整劑。分為：1、介質(zhì)pH值調(diào)整劑；2礦泥分散劑；3、抑制劑。第四節(jié)浮選藥劑的選擇和使用一、藥劑選擇的原則1、藥劑性能與所浮煤泥的相符性。2、藥劑的無害性。3、后續(xù)作業(yè)的易處理性。4、藥劑來源的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。二、影響藥劑效果的基本因素1、藥劑的使用條件。2、煤泥的可浮性及粒度特性。3、礦漿的濃度、溫度和酸堿度、礦漿的充氣效果。4、浮選機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。三、藥劑制度的選定藥劑制度：包括藥劑的種類、數(shù)量、配比、加藥方式和加藥地點(diǎn)，以及藥劑的乳化。加藥方式：一種是一次加藥；另一種是分段加藥。思考題：1、什么是浮選劑？浮選劑分哪幾類？2、浮選過程中，煤粒表面主要吸附哪些物質(zhì)？矸石顆粒表面主要吸附哪些物質(zhì)？3、什么是捕收劑？其作用原理是什么？4、捕收劑吸附在煤粒表面的存在的形態(tài)有哪些？5、浮選過程中，捕收劑