【正文】 目前已初具規(guī)模，每天可以處理 30t的粉煤灰。 ? 這套分選工藝包括提選空心玻璃微珠，并且可以選鐵、選碳以及進(jìn)行空心玻璃微珠的多種粒徑分級(jí)。 ? 空心玻璃微珠分選裝置由分選器、分離器和收集器三個(gè)主要部分組成。 分選器 分選器是采用重力分離的方法。分選器是由三個(gè)大小 不等的沉降箱所組成，在每個(gè)沉降箱的下部，都設(shè)有 卸料裝置。當(dāng)含有粉煤灰的氣流由進(jìn)氣管道進(jìn)人沉降 箱時(shí)，由于氣流通道斷面的增大，使氣體流速迅速下 降，粉煤灰借本身重力的作用，有一部分逐漸下落到 沉降箱中。根據(jù)等降原理，較重的粗顆粒，蜂窩狀的 玻璃體、石英、莫來(lái)石、實(shí)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(xì)小的 空心玻璃微珠、超細(xì)微珠等隨氣流進(jìn)人分離器。 分離器 ? 分離器是利用氣流旋轉(zhuǎn)過(guò)程中作用于顆粒上的慣性離心力，使顆粒從氣流中分離出來(lái)。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(lái)的細(xì)小空心微珠，隨氣流進(jìn)入分離器，經(jīng)過(guò)兩級(jí)旋風(fēng)分離器組的分選，能將大部分細(xì)小的空心玻璃微珠分選出來(lái)；余下極少量的超細(xì)微珠隨氣流最后進(jìn)入收集器。 收集器 ? 收集器在分選裝置的末端，它既是凈化處理的裝置，又是回收超細(xì)微珠的收集器。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(lái)的超細(xì)微珠絕大部分收集起來(lái)。 (2)濕法分選空心玻璃微珠 ? 在濕法分選空心玻璃微珠的工藝中，在國(guó)內(nèi)有用浮選法、溜槽法及分選單體礦物的重液變溫法等。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。 ? 粉煤灰是“寶貴的資源” ? 粉煤灰象鐵礦、鋁土礦、粘土礦一樣，是一種寶貴的資源，若不進(jìn)行合理有效的徹底利用，它將惡化我們生態(tài)環(huán)境，威脅人類(lèi)的生存。 ? 1976年 3月在美國(guó)召開(kāi)的第四屆國(guó)際灰渣利用會(huì)議上， Ronald 設(shè)想了一個(gè)“灰渣再循環(huán)聯(lián)合企業(yè)”。這個(gè)企業(yè)與一家 2600MW的電廠相鄰，并以它所排放的灰渣為原料進(jìn)行加工。這個(gè)電廠年產(chǎn)灰渣約 110萬(wàn)噸，將它按美國(guó)的典型粉煤灰組成及其百分?jǐn)?shù)計(jì)算即得各組分的含量。 美國(guó)粉煤灰典型組成 ? 二氧化硅：占 %， ? 氧化鋁： 26%， ? 氧化鐵： %。 ? 氧化鈣： %， ? 三氧化硫： %。 ? 氧化鉀： %， ? 氧化鈦： %， ? 氧化鎂： %， ? 氧化鈉： %， ? 五氧化二磷： %， 企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程 ? 第一、灰渣經(jīng)過(guò)該聯(lián)合企業(yè)的金屬氧化物分離廠，該廠有破碎系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、混合系統(tǒng)和密度控制系統(tǒng)，通過(guò)磁力型、氣力型和機(jī)械型的分離器，以及酸槽攪拌和連續(xù)離心機(jī)，將灰渣分離成上述組分； ? 第二、用一臺(tái)輸送機(jī)將 萬(wàn)噸氧化鈣送到另一個(gè)廠的料倉(cāng)內(nèi)，用來(lái)生產(chǎn)玻璃制品、特殊用途的超級(jí)輕質(zhì)骨料、塑料和涂料的特殊填充料、無(wú)收縮型砂、高溫耐火材料（耐火砌塊和耐火澆鑄料）、玻璃鋼絕緣材料和多種建筑砌塊； ? 第三、把 ，制成鋁錠，可生產(chǎn) 14。 3萬(wàn)噸純鋁，這可能是該聯(lián)合企業(yè)最得益的部分。 ? 第四、將 ，足以建造一家小型鋼鐵廠。 ? 至此，該聯(lián)合企業(yè)已利用了 110萬(wàn)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。 ? 這樣一個(gè)廠所帶來(lái)的不僅是充分利用自然資源創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，還可解決社會(huì)就業(yè)，帶動(dòng)第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展等一系列好處。 實(shí)驗(yàn)一 粉煤灰浮選速度的試驗(yàn) ? 一 、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? ? (1)了解烴類(lèi)油捕收劑和起泡劑對(duì)粉煤灰的浮選作用 。 ? (2)了解浮選速度對(duì)粉煤灰浮選的影響 。 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、用具、礦樣、藥劑 ? XFD型浮選機(jī) （ 3升 ） ? XTLZΦ260/Φ200真空過(guò)濾機(jī) ? 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(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 ? 1000g， 礦漿濃度 30%。 采用 “ 一次粗選 ” 的流程 ， 添加輕柴油 800 g/t， BK204600 g/t。 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(duì)應(yīng)800g/t） ? 所需添加的起泡劑的體積數(shù) V起泡 ＝＝ （ 對(duì)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(chēng)重 。 ? 制樣 ， 混勻縮分樣品 （ 80目 ） 。 ? 分析各產(chǎn)品的灰分 。 四、列表記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果 產(chǎn)品名稱(chēng) 重量（克） 產(chǎn)率（ %） 灰分（ %） 可燃物含量（ %） 可燃物回收率（ %） 精 1 精 2 精 3 精 4 精 5 精 6 尾礦 原礦 分散與聚集 ? 在浮選體系中 ， 由于微米粒級(jí)的礦粒質(zhì)量小 ， 表面能高 ， 表面電荷和比表面積大等原因 ， 故浮選效果很差 。 隨著礦物資源的大規(guī)模開(kāi)發(fā)和利用 ，“ 貧礦 、 細(xì)粒礦和復(fù)雜有用礦物人選比例逐年增大 ， 微細(xì)粒浮選作為世界難題 ， 得到了很多研究 ，產(chǎn)生了許多細(xì)粒分選新工藝 ， 這些新工藝的特點(diǎn)主要包括 “ 調(diào)粒 ” 和 “ 調(diào)泡 ” 三方面 。 “ 調(diào)粒 ”是使微細(xì)粒級(jí)聯(lián)合 ， 合并成較粗顆粒 ， 以適應(yīng)常規(guī)浮選方法 ， “ 調(diào)泡 ” 則是將氣泡尺寸變小 ， 從而適合于微細(xì)粒級(jí)的浮選特性 。 以 “ 調(diào)粒 ” 為基本依據(jù)形成的選礦工藝 ， 如團(tuán)絮浮選 、 載體浮選 、選擇性絮凝分離等 ， 其優(yōu)點(diǎn)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(xì)粒浮選工藝研究中 ， 應(yīng)充分重視“ 調(diào)粒 ” 的途徑 。 ? 這些礦粒雖然并不完全是膠體粒級(jí) ， 但在礦漿中表現(xiàn)出的性質(zhì)及目前處理它們的方法如分散脫泥 、 選擇性絮凝等的主要機(jī)理均屬于膠體化學(xué)原理范疇 。 一、微細(xì)礦粒的分散和聚集狀態(tài) ? １ ． 分散狀態(tài)：礦漿中微細(xì)礦粒是懸浮狀態(tài) ， 并且各個(gè)顆?？勺杂蛇\(yùn)動(dòng) 。 ? ２ ． 聚集狀態(tài)：礦漿中微細(xì)礦粒相互粘附團(tuán)聚 ， 因團(tuán)粒尺寸變大 。 根據(jù)其機(jī)理不同 ?？煞譃槿N： ２ .聚集狀態(tài) ? （ １ ） 凝結(jié) （ 凝聚 ） ：書(shū) P67圖 1－ 36a， 在某些無(wú)機(jī)鹽 （ 石灰 、 明礬等 ） 的作用下 ， 礦漿中微細(xì)礦粒形成凝塊的現(xiàn)象 。 主要機(jī)理是外加電解質(zhì)消除了表面電荷 ， 壓縮雙電層的結(jié)果 。 ? （ ２ ） 絮凝：圖 1－ 36b a,高分子凝聚：主要是用高分子絮凝劑 （ 淀粉和聚電解質(zhì) ） 通過(guò)橋鍵作用 ， 把微粒聯(lián)結(jié)成一種松散的網(wǎng)絡(luò)狀的聚集狀態(tài) ， 也稱(chēng)高分子絮凝 。 圖 1－ 37。 ：主要由外加表面活性物 （ 如捕收劑 ） 在礦粒表面形成疏水膜 ， 則各礦粒表面間疏水膜中的非極性互相吸引 、 締合而產(chǎn)生的絮凝 。 圖 1－ 38 ? （ ３ ） 團(tuán)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(tuán) ， 或者由于大小氣泡拱抬 ， 使礦粒聚集成團(tuán)的現(xiàn)象 。 P67圖 1－ 36C ? 微細(xì)礦粒的浮選要得以有效進(jìn)行 ，其主要前提是必須使懸浮液處于最佳分散狀態(tài) ， 避免各種礦物細(xì)粒間互相混雜和礦泥覆蓋 。 常用分散劑如水玻璃 、 六偏磷酸鈉 。 ? 如果使懸浮液中形成的絮團(tuán)解散并恢復(fù)分散狀態(tài) ， 則稱(chēng)解絮凝作用 。 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(lái)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 。 １ ． 同相凝聚：粒子表面的符號(hào)和大小都相同；即 Ψ1＝ Ψ2＝４時(shí)所產(chǎn)生的凝聚現(xiàn)象 。 它可用ＤＬＶＯ （ D e r j a g u i m Landau verwey Overbeek） 理論定量說(shuō)明 。 Ｐ７０圖 1－ 39所示的位能曲線 。 （互凝） ? （ １ ） 表面電位不同 （ 符號(hào)或數(shù)值不同 ） 的異類(lèi)粒子凝聚 。 其分散和凝聚的情況較同相凝聚復(fù)雜 。Ｐ７１圖 1－ 40， Ｖｅ復(fù)雜 ， Ｖａ也較復(fù)雜 ， 最終要由Ｖａ＋Ｖｅ決定 。 ? （ ２ ） 礦粒間互凝實(shí)驗(yàn)研究 對(duì)雙礦物組含量溶液的互凝行為進(jìn)行了研究 ，如石英－螢石 、 石英－金紅石 、 石英－赤鐵礦 、石英－菱鐵礦 、 石英－方解石 、 石英－菱鐵礦 、石英－菱錳礦 、 方解石－金紅石 、 方解石－赤鐵礦 、 方解石－菱鎂礦 、 方解石－菱錳礦 ， 菱錳礦－金紅石的平衡出發(fā) ， 幾乎同時(shí)分別提出了分散體系穩(wěn)定性理論的基礎(chǔ) ， 此理論通常被稱(chēng)為ＤＬ VＯ理論 。 （３）掃描電鏡照片 ? 互凝絮團(tuán)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(tuán) 。 （４）能譜分析 ? 可判斷聚團(tuán)是否有選擇性。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(diǎn)（ｐｚｃ）。由表可得到如下具有使用價(jià)值的結(jié)論： ? （ 1） 由于大多數(shù)有用金屬礦物的ｐｚｃ在弱酸性至弱堿性范圍內(nèi) ， 而硅鋁酸鹽脈石礦物的ｐｚｃ多在強(qiáng)酸性范圍內(nèi) （ ＰＨ＝ － ） 因此 ， 當(dāng)?shù)V漿中同時(shí)含有有用金屬礦物及硅鋁酸鹽脈石礦物微粒時(shí) ，大體上將在中性至酸性范圍內(nèi) （ ＰＨ＝２－７ ） 發(fā)生互凝 。 ? （ 2） 大多數(shù)堿性脈石礦物的ｐｚｃ在強(qiáng)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(shí) ， 將在中性至堿性范圍內(nèi) （ ＰＨ＝７－１１ ， １２ ） 發(fā)生互凝 。 ? （ ３ ） 如果礦漿中同時(shí)含有有用金屬礦物 、硅鋁酸鹽脈石礦物及堿性脈石礦物時(shí) ， 可能發(fā)生互凝的 PH范圍 ， 跨越從酸性到堿性的廣泛區(qū)間 。 ? 互凝對(duì)于礦粒分選的有害作用早已為人們所認(rèn)識(shí) ， 有研究通過(guò)對(duì)硫化礦微粒浮選規(guī)律的研究指出 ， 微細(xì)礦粒浮選選擇性惡化的主要原因是微細(xì)礦粒的非選擇性團(tuán)聚（ 互凝 ） 。 （ 5）礦泥罩蓋 ? 礦泥罩蓋的本質(zhì)是微細(xì)礦粒與粗顆粒之間的互凝 。 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(shí) ， 均可發(fā)生礦泥罩蓋現(xiàn)象 。 ? 可通過(guò)電子顯微鏡清楚的觀察到互凝引起的微粒礦物的罩蓋現(xiàn)象 。 ? 礦泥罩蓋選擇缺乏選擇性 ， 對(duì)礦粒的分選有害 ， Taggart很早就指出 ， 在進(jìn)行優(yōu)先浮選時(shí) ， 控制礦泥罩蓋極其重要 。 ? 礦泥罩蓋的基礎(chǔ)是不同粒度及荷電狀況的異質(zhì)顆粒間的互凝行為 。 礦泥罩蓋對(duì)礦粒分選產(chǎn)生許多有害影響 ? (1)降低分選過(guò)程中分選藥劑對(duì)礦粒的吸附能力； ? (2)在浮選中阻礙氣泡對(duì)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(jìn)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 。 ? 互凝是一種非選擇性團(tuán)聚 ， 又是礦泥罩蓋的原因 ， 因此是微細(xì)礦粒有效分選的一大障礙 。 盡管在生產(chǎn)中 ， 可以把礦石細(xì)磨至礦物充分解離 ， 如果這些顆粒在礦漿中因?yàn)榛ツa(chǎn)生非選擇性團(tuán)聚 ，細(xì)磨所付出的代價(jià)等于白費(fèi) 。 三．絮凝與橋鍵作用 ? 高分子絮凝與橋鍵作用原理不同 。 ? 由于高分子的每個(gè)分子長(zhǎng)度超過(guò)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(huì)象架橋一樣 ， 搭在兩個(gè)或多個(gè)礦粒上 ， 并以自己的活性基團(tuán)與礦粒起作用 ， 從而將礦粒聯(lián)結(jié)形成絮凝團(tuán) 。 這種作用稱(chēng)為橋聯(lián)作用 。 ? 因此，不論懸浮液中粒子表面荷電狀況如何，勢(shì)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(tuán)，或具有吸附活性，便可實(shí)現(xiàn)絮凝。 絮凝劑在粒子表面的吸附，主要由三種類(lèi)型的鍵合作用引起： ? 靜電鍵合：主要指雙電層內(nèi)的靜電相互作用 ，如帶正電的礦粒吸附陰離子型分子絮凝劑 ， 當(dāng)添加量大時(shí) ， 礦物表面還可能帶負(fù)電 。 ? 氫鍵鍵合：聚合物分子中有 NH2基團(tuán)和 HO基團(tuán)時(shí) ，它們與粒子表面的電負(fù)性較強(qiáng)的氧原子作用 ， 會(huì)失去大部分電子而形成氫鍵 。 但靠氫鍵吸附的聚合物 ，對(duì)于全絮凝是理想的 ， 但不適于選擇性絮凝 。 ? 共價(jià)鍵合：高分子絮凝劑的活性基團(tuán)在礦粒表面的活性區(qū)吸附 ， 并與表面的離子產(chǎn)生共價(jià)鍵合作用 。這種作用可生成某種難溶的表面化合物或穩(wěn)定的絡(luò)合物 、 螯合物