【正文】 (6)用于航天飛行器的復(fù)合表面材料； 空心玻璃微珠的應(yīng)用 ? (7)作為高級噴涂材料和防火涂料的填充材料 ? (8)用于制汽車剎車片、軍用摩擦片及石油鉆機剎車塊等制品； ? (9)用作聚氯乙烯人造革的填充劑。這兩種選取方法，在實際中都是可行的，根據(jù)具體情況采用。 ? 空心玻璃微珠分選裝置由分選器、分離器和收集器三個主要部分組成。根據(jù)等降原理，較重的粗顆粒，蜂窩狀的 玻璃體、石英、莫來石、實心珠、鐵球和大顆粒炭粒 等大部分都分別沉降在分選器內(nèi)；還有大部分細小的 空心玻璃微珠、超細微珠等隨氣流進人分離器。本工藝采用的是脈沖袋式收集器，它能將由分離器末選下來的超細微珠絕大部分收集起來。 ? 1976年 3月在美國召開的第四屆國際灰渣利用會議上， Ronald 設(shè)想了一個“灰渣再循環(huán)聯(lián)合企業(yè)”。 ? 氧化鈣： %， ? 三氧化硫： %。 ? 至此，該聯(lián)合企業(yè)已利用了 110萬噸粉煤灰的 %，余下的 %，包括硫、鉀、鈦、鎂、鈉和磷的氧化物，也盡可能由當(dāng)?shù)鼗瘜W(xué)工業(yè)加以利用。 二、實驗設(shè)備、用具、礦樣、藥劑 ? XFD型浮選機 （ 3升 ） ? XTLZΦ260/Φ200真空過濾機 ? CS101電熱鼓風(fēng)干燥箱 ? FA2023電子天平 ? 注射器 （ 包括微量注射器 ） ? 秒表 、 濾紙 、 ? 粉煤灰 （ 貴州 ） ? 輕柴油 ? 起泡劑 BK204 三、實驗內(nèi)容及步驟 ? 1000g， 礦漿濃度 30%。 ? 分析各產(chǎn)品的灰分 。 以 “ 調(diào)粒 ” 為基本依據(jù)形成的選礦工藝 ， 如團絮浮選 、 載體浮選 、選擇性絮凝分離等 ， 其優(yōu)點是可用常規(guī)浮選的通用設(shè)備和流程 ， 這表明 ， 以 “ 調(diào)粒 ” 、 “ 調(diào)泡 ”為基本方法的細粒浮選工藝研究中 ， 應(yīng)充分重視“ 調(diào)粒 ” 的途徑 。 根據(jù)其機理不同 。 圖 1－ 37。 常用分散劑如水玻璃 、 六偏磷酸鈉 。 它可用ＤＬＶＯ （ D e r j a g u i m Landau verwey Overbeek） 理論定量說明 。Ｐ７１圖 1－ 40， Ｖｅ復(fù)雜 ， Ｖａ也較復(fù)雜 ， 最終要由Ｖａ＋Ｖｅ決定 。表 6－ 4（《界面分選原理及應(yīng)用》）列舉了十二種組合礦物的互凝范圍（ＰＨ值）及各礦物的零電點（ｐｚｃ）。 ? 互凝對于礦粒分選的有害作用早已為人們所認識 ， 有研究通過對硫化礦微粒浮選規(guī)律的研究指出 ， 微細礦粒浮選選擇性惡化的主要原因是微細礦粒的非選擇性團聚（ 互凝 ） 。 ? 礦泥罩蓋選擇缺乏選擇性 ， 對礦粒的分選有害 ， Taggart很早就指出 ， 在進行優(yōu)先浮選時 ， 控制礦泥罩蓋極其重要 。 盡管在生產(chǎn)中 ， 可以把礦石細磨至礦物充分解離 ， 如果這些顆粒在礦漿中因為互凝而產(chǎn)生非選擇性團聚 ，細磨所付出的代價等于白費 。 ? 因此，不論懸浮液中粒子表面荷電狀況如何，勢壘多大，只要添加的絮凝劑分子具有在粒子表面吸附的官能團，或具有吸附活性，便可實現(xiàn)絮凝。 ? 共價鍵合：高分子絮凝劑的活性基團在礦粒表面的活性區(qū)吸附 ， 并與表面的離子產(chǎn)生共價鍵合作用 。 ? 氫鍵鍵合：聚合物分子中有 NH2基團和 HO基團時 ，它們與粒子表面的電負性較強的氧原子作用 ， 會失去大部分電子而形成氫鍵 。 ? 由于高分子的每個分子長度超過粒子間的范德華力和雙電層力的作用距離 ， 這樣高分子絮凝劑就會象架橋一樣 ， 搭在兩個或多個礦粒上 ， 并以自己的活性基團與礦粒起作用 ， 從而將礦粒聯(lián)結(jié)形成絮凝團 。 礦泥罩蓋對礦粒分選產(chǎn)生許多有害影響 ? (1)降低分選過程中分選藥劑對礦粒的吸附能力； ? (2)在浮選中阻礙氣泡對有用礦物的附著； ? (3)罩蓋在有用礦物上的脈石礦物微粒被選進精礦 ， 使精礦品位降低； ? (4)有用礦物微粒罩蓋在脈石粗粒上 ， 使它們難以回收； ? (5)顯著縮小分選顆粒的表面差異 。 因此 ， 遵循互凝的基本規(guī)律 ， 當(dāng)兩顆粒表面電位相反或相同但數(shù)值相差較大時 ， 均可發(fā)生礦泥罩蓋現(xiàn)象 。 ? （ 2） 大多數(shù)堿性脈石礦物的ｐｚｃ在強堿性范圍內(nèi) （ ＰＨ＝ 10－ ） ， 故有用金屬礦物若與堿性脈石礦物共存時 ， 將在中性至堿性范圍內(nèi) （ ＰＨ＝７－１１ ， １２ ） 發(fā)生互凝 。 （３）掃描電鏡照片 ? 互凝絮團的直觀圖像 ， 由圖可得知平均粒徑為 2ｕｍ的礦物礦?？缮闪郊s為 45ｕｍ的聚團 。 （互凝） ? （ １ ） 表面電位不同 （ 符號或數(shù)值不同 ） 的異類粒子凝聚 。 二、微粒間的凝聚作用 ? 介質(zhì)中呈分散狀態(tài)的粒子的分散穩(wěn)定性 ，由粒子間雙電層的相互作用能量 （ Ve）和倫敦－范德華力的作用能量 Va之和來決定 ， 即 V＝ Ve＋ Va ? 根據(jù)粒子表面荷電情況 ， 凝聚可分為同相凝聚和異相凝聚 。 圖 1－ 38 ? （ ３ ） 團聚：指礦漿中加入非極性油后 ， 促使礦粒聚集于油相中形成團 ， 或者由于大小氣泡拱抬 ， 使礦粒聚集成團的現(xiàn)象 。 主要機理是外加電解質(zhì)消除了表面電荷 ， 壓縮雙電層的結(jié)果 。 一、微細礦粒的分散和聚集狀態(tài) ? １ ． 分散狀態(tài)：礦漿中微細礦粒是懸浮狀態(tài) ， 并且各個顆?？勺杂蛇\動 。 隨著礦物資源的大規(guī)模開發(fā)和利用 ，“ 貧礦 、 細粒礦和復(fù)雜有用礦物人選比例逐年增大 ， 微細粒浮選作為世界難題 ， 得到了很多研究 ，產(chǎn)生了許多細粒分選新工藝 ， 這些新工藝的特點主要包括 “ 調(diào)粒 ” 和 “ 調(diào)泡 ” 三方面 。 添加藥劑體積的折算方法： ? 根據(jù) d輕柴油 ＝ ， d BK204＝ ? 則 ＝ x＝＝ ? 所需添加的輕柴油的體積數(shù) V柴 ＝＝ （ 對應(yīng)800g/t） ? 所需添加的起泡劑的體積數(shù) V起泡 ＝＝ （ 對應(yīng)600g/t） ? 分別刮取第一分鐘 、 第二分鐘 、 第三分鐘 、 第四分鐘 、 第五分鐘 、 第六分鐘的粗選精礦 ， 烘干稱重 。 實驗一 粉煤灰浮選速度的試驗 ? 一 、 實驗?zāi)康模? ? (1)了解烴類油捕收劑和起泡劑對粉煤灰的浮選作用 。 3萬噸純鋁，這可能是該聯(lián)合企業(yè)最得益的部分。這個電廠年產(chǎn)灰渣約 110萬噸，將它按美國的典型粉煤灰組成及其百分數(shù)計算即得各組分的含量。某廠用浮選分離方法回收產(chǎn)率為 22． 2％的高檔空心玻璃微珠及產(chǎn)率為 9． 23％的中檔空心玻璃微珠。分離器的主要形式為旋風(fēng)分離器組，由沉降箱通道末選下來的細小空心微珠，隨氣流進入分離器，經(jīng)過兩級旋風(fēng)分離器組的分選，能將大部分細小的空心玻璃微珠分選出來；余下極少量的超細微珠隨氣流最后進入收集器。分選器是由三個大小 不等的沉降箱所組成，在每個沉降箱的下部，都設(shè)有 卸料裝置。目前已初具規(guī)模，每天可以處理 30t的粉煤灰。 (二 )分選空心玻璃微珠的方法 ? 目前，國內(nèi)外從粉煤灰中提選空心玻璃微珠，大致可以分為兩種方法。 ? 空心玻璃微珠具有顆粒細小、質(zhì)輕、空心、隔熱、隔音、耐高溫和低溫、耐磨、強度高及電絕緣等優(yōu)異的多功能特性。沉珠壁厚為其直徑的 30％，珠壁密度為 800kg／ m3。 四、從粉煤灰中提取空心玻璃微珠 ? (一 )空心玻璃微珠的性質(zhì) ? 粉煤灰中一般含有 50％一 80％的空心玻璃微珠，其細度為 — 200微米，其中小于 5微米的占粉煤灰總量的 20％。氧化鋁可作電解鋁的原料、人造寶石原料、陶瓷釉原料、高級耐火材料等。其反應(yīng)式可以下式表示： ? 5Ca03Al2O3 ，另一方面又使粉煤灰中的Si02與石灰石中的 CaO生成不溶性的2Ca0 三、從粉煤灰中提取氧化鋁 ? 用石灰石燒結(jié)工藝從粉煤灰中提取氧化鋁，在國外已有較深入的研究，并已投入工業(yè)生產(chǎn)。 ? 干燥的粉煤灰磁選效果比濕灰磁選效果好，根據(jù)試驗，經(jīng)過一般磁選，鐵精礦品位即可達到55％。主要設(shè)施是半逆流永磁式磁選機、沖洗泵和沉淀池。3H 20)、菱鐵礦 ((FeCO3)等。on)。 電選法從粉煤灰中選炭 ? 電選適用于于法排放的粉媒灰。浮選法適用于濕法排放的粉煤灰，此方法是利用粉煤灰和煤粒表面親水性能的差異而將其區(qū)分的一種方法。 一、從粉煤灰中選炭 ? 電廠鍋爐在燃用無煙煤和劣質(zhì)煙煤的情況下，由于經(jīng)濟燃燒還存在一些技術(shù)上的困難，因此煤粉不能完全燃燒，造成粉煤灰中含碳量增高，一般波動于 8％一 20％。 提 問 ? 一、不同礦床的閃鋅礦具有不同的顏色，與什么有關(guān)？ ? 二、各種顏色的閃鋅礦的可浮性有差異嗎？ 小專題 —— 粉煤灰的分選 ? 基于粉煤灰中含有碳、鐵、鋁以及粉煤灰空心微珠等有用組分，因此綜合回收和利用是消除粉煤灰危害，使之資源化的有效途徑。這樣，一方面不需要熱傳導(dǎo)，熱效率高，能耗低；另一方面，即使是共生在同一礦石中的不同組分，也會出現(xiàn)不同的溫升變化，從而加劇了結(jié)合面的軟化。 微波所對應(yīng)的波長為 1mm至 1m。 充分論證了QWD工藝 ， 提高金回收率 、 減小砷硫污染的作用效果 。此外 ， 還研究過加入雜質(zhì)或浸除表面雜質(zhì) 、用放射能照射 、 加熱或加壓等方式來改變晶格缺陷及位錯 ， 從而人為的改變礦物可浮性 。 ? ｂ ． 構(gòu)造缺陷：有位錯和鑲嵌結(jié)構(gòu)兩種類型 ? 位錯 ―― 相對正常結(jié)點位置 ， 晶體的一部分原子 （ 或離子 ） 發(fā)生位移 ， 分為邊緣位錯和螺旋位錯 。 當(dāng)晶體沿不同方向分裂時 ， 顯示出能量性質(zhì)的各向異性 。 第四節(jié)礦物表面的不均勻性與可浮性 ? 浮選研究常常發(fā)現(xiàn)同一種礦物可浮性差別相當(dāng)大 ， 這是因為實際礦物很少是理想典型的純礦物 。 PHPMn+圖在化學(xué)吸附的浮選劑與礦物作用研究中的重要作用 ? 由圖可得出以下結(jié)論： ? （ 1）指出了礦物與浮選劑（特別是捕收劑）溶液體系中各種離子的競爭情況。如：同名離子， H+、 OH，及可類質(zhì)同象離子等。對礦表有特別親和力而又非化學(xué)吸附 的某些離子稱為特征吸附離子（如： SO4RSO PbOH+）。 按吸附方式 ⑴交換吸附；溶液中離子與礦表上另一種離子發(fā)生交換吸附，（這是指溶液中某種離子與礦物上另一種相同電荷符號的離子發(fā)生等當(dāng)量交換而吸附在礦表 上 ， 這種 交換吸附在浮選中是較常見的。半膠束吸附的結(jié)果可以改變礦表的“ ζ 電位”的符號 。如：中性油在天然可浮性礦物（石墨、輝鉬礦等）表面的吸附而浮選，在煤表面的吸附而使煤粒團聚。 浮選是發(fā)生在固 液 氣各相界面上的復(fù)雜物理化學(xué)過程，其中最為重要的是固液界面上浮選藥劑的吸附，這些吸附就其本質(zhì)可以分為物理吸附和化學(xué)吸附兩大類，但由于浮選藥劑種類繁多，不同種的藥劑可以吸附在界面的不同位置并產(chǎn)生不同性質(zhì)的吸附及結(jié)果。當(dāng) pH，針鐵礦的表面電位為負，此時用陽離子捕收劑如脂肪酸 RNH3，以靜電力吸附在礦物表面，使表面疏水性良好上浮。 礦表電性與可浮性關(guān)系。 （ 2）等電點 (IEP)：是指當(dāng)沒有特性吸附時， ξ電位等于零時，溶液中定位離子活度的負對數(shù)。 ⑵斯特恩電位（ ψ δ ）：緊密面與溶液之間的電位差。 電位 ⑴表面電位（ ψ0 ）：即礦物表面與溶液之間的電位差。一般認為，對于氧化礦、硅酸鹽礦物定位離子是 H+和 OH，對于離子型礦物、硫化礦礦物定位離子就是組成礦物晶格的同名離子。 因為Ａｌ ３＋ 比Ｓｉ ４＋ 少一個正價 ， 因此一個Ｓｉ ４＋ 如被Ａｌ ３＋ 取代 ， 就必須同時引進一個一價的陽離子 ， 才能保持電中性 ， 就成為自然界中常見的鉀長石或鈉長石ＫＡｌＳｉ ３ Ｏ ８ 或ＮａＡｌＳｉ ３ Ｏ ８ ） ， 這時礦物的斷裂面就較復(fù)雜 。至于自然界及浮選常見的硫化礦如方鉛礦 、 黃鐵礦等具有半導(dǎo)體性 ， 是介于離子鍵 、 共價鍵 、 金屬鍵之間的過渡的包含多種鍵能的晶體 。 這種表面能對礦物與水 、 溶液中的離子和分子 、浮選藥劑及氣體等的作用起決定性影響 。 在浮選過程中加入捕收劑后 ， 擴大了有用礦物與脈石礦物之間的這種差異是進行礦物浮選的基礎(chǔ)措施 。 表 1 部分礦物的接觸角 礦物名稱 θ 0 礦物名稱 θ 0 硫 78 黃鐵礦 30 滑石 64 重晶石 30 輝鉬礦 60 方解石 20 方鉛礦 47 石灰石 0～ 10 閃鋅礦 46 石英 0～ 4 螢石 41 云母 ～ 0 由表可以看出 ,大部分礦物是親水的。極個別的γSA＜ γsw 表示空氣對礦物的親和力比水大，這時 θ＞ 900。 ?接觸角的定義 ?當(dāng)氣泡在礦物表面附著 （ 或水滴附著于礦物表面 ） 時 ， 一般認為其接觸角處為三相接觸 ， 并將這條接觸線稱為 “ 潤濕周邊 ” ， 在接觸過程中 ， 潤濕周邊可以是移動的 ， 或者變大