浮游分选技术教学课件作者慕红梅学习情境一.ppt

《浮游分选技术教学课件作者慕红梅学习情境一.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、学习情境一　煤的浮选12433任务一　煤样分析任务二　煤浮选药剂的选配任务三　煤浮选设备操作任务四　煤浮选工艺影响因素的分析返回任务一　煤样分析１.１　任务概述通过接触角测量仪测定烟煤、褐煤、无烟煤的接触角，判断各种煤的可浮性。１.２　知识准备１.２.１　矿物表面的润湿性(１)润湿现象。润湿是自然界中的常见现象，是液体在固体表面产生的一种界面作用。如图１－１－１所示:在玻璃表面滴一滴水，水迅速散开；而在石蜡表面滴一滴水，水则呈珠状。同样，在较光滑的煤的表面滴一滴水，水也会呈珠状；而在矸石表面滴一滴水，水则很快展开。空气中的液体沿固体表面展开或不展开的现象被称为润湿或不润湿现

2、象。下一页返回任务一　煤样分析事实上ꎬ任意两种流体与固体接触而发生的展开附着现象，都是广义上的润湿现象。易被润湿的表面被称为亲液(水)表面，而对应的矿物被称为亲液(水)矿物；不易被润湿的表面被称为疏液(水)表面，而对应的矿物被称为疏液(水)矿物。对于不同的矿物，其表面的疏水和亲水程度不同，即润湿程度不同。如图１－１－２所示，从左到右，水中的气泡在矿物表面逐渐铺展开而成为扁平状，正好与矿物表面水滴的形状相反。这说明从左到右矿物表面的疏水性逐渐增强，而亲水性逐渐减弱。水和气泡在矿物表面表现的不同现象可被简单概述为:亲水矿物“疏气”，而疏水矿物“亲气”。上一页下一页返回任务一　煤

3、样分析润湿性是矿物表面重要的物理、化学特征之一，是矿物可浮性好坏的直观标志。矿物表面润湿性及其调节是实现各种矿物浮选分离的关键，所以了解和掌握矿物表面润湿性的差异、变化规律以及调节方法对浮选原理及实践均有重要意义。目前，人为调节润湿性(可浮性)的方法有两大类:物理方法和化学方法。(２)接触角。润湿性常用接触角θ度量。液体内部的任一分子，各种引力互相抵消，合力为零。对于液体表面层的分子，由于气体内不受引力的作用，其所受到的向内部的引力不能相互抵消，形成的合力不为零，而在液体表面形成一层向下挤压的表面膜，以缩小表面，即形成表面张力。上一页下一页返回任务一　煤样分析一个分子如果要

4、从液体内部迁移到液体表面，就必须克服液体内部的合力。因此，液面上的分子比液体内部的分子具有过剩的能量，即表面自由能(表面能或界面能)。表面能等于液体内部分子迁移到表面并把位于表面的分子移开所消耗的功，也就是增加液体单位新表面所需消耗的功。由于增加体系的表面需要做功，需要增加体系的总能量，根据能量最小原理，液体尽可能收缩，以减少自己的表面积。表面张力与单位面积表面能(比表面能)的数值相等，但单位不同。当气泡附着于浸入水中的矿物表面，达到固、液、气三相平衡时，气泡具有一定形状。气泡在矿物表面所形成的三相接触点围成的周边被称为三相润湿周边(三相体系处于不断变化—平衡中)。上一页下

5、一页返回任务一　煤样分析接触角是过三相润湿周边上任一点Ｏ做气液界面的切线ＯＢ(δＡＷ)，与固液界面ＯＣ(δＳＷ)之间所形成的包括液相的夹角θ(如图１－１－３所示)。接触角θ的大小与接触的三相界面所具有的各界面张力(δ)有关。当各界面张力相互作用达到平衡时，有上一页下一页返回任务一　煤样分析接触角是三相界面张力的函数。从上述公式(１－１)可看出，接触角不仅与矿物表面性质有关，而且与液相、气相的界面性质有关。凡能引起改变任何两相界面张力的因素都可以影响矿物表面的润湿性。根据杨氏方程，由角的大小可以度量不同矿物润湿程度的高低。①当θ<９０°时:δＡＳ>δＡＷ，液滴被拉开，沿矿物表

6、面展开。矿物表面被润湿，表现为亲水。若矿物表面不易被水润湿，具有疏水表面，则其矿物具有疏水性，可浮性好。②当θ>９０°时:δＡＳ<δＡＷ，液滴收缩，沿矿物表面聚集成珠状，矿物表面不易被润湿，表现为疏水。若矿物表面易被水润湿，具有亲水表面，则其矿物具有亲水性，可浮性差。上一页下一页返回任务一　煤样分析③当θ＝９０°时，ｃｏｓθ＝０，规定为疏水表面与亲水表面的分界线。④当θ＝０时，ｃｏｓθ＝１，固体被液体完全润湿。⑤当θ＝１８０°时，ｃｏｓθ＝－１，液滴对固体完全不润湿。⑥接触角θ逐渐减小，液滴沿矿物表面逐渐展开，润湿程度逐渐增高，矿物表面的亲水性逐渐增强。⑦接触角θ逐渐增大，

7、液滴沿矿物表面凝结成珠状，润湿程度逐渐降低，矿物表面的疏水性逐渐增强，即接触角θ越大，ｃｏｓθ愈小，矿物润湿性越小，可浮性愈好。ｃｏｓθ值介于－１~１，因此对矿物的润湿性与可浮性的度量可定义为:润湿性＝ｃｏｓθ可浮性＝１－ｃｏｓθ上一页下一页返回任务一　煤样分析矿物的接触角可以测得。表１－１－１列出了部分矿物的接触角测定值。依据接触角可大致判断各种矿物的天然可浮性。表１－１－２列出了不同变质程度的煤表面的接触角。接触角的测量:利用杨氏公式可计算出接触角θ的大小，但是，通常并不是利用杨氏公式来求θ，因为杨氏公式中的δ