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【采矿课件】第6章表面物理化学分选VIP免费

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第1页共10页编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第1页共10页第6章表面物理化学分选习题解答1.什么是表面物理化学分选?【解】利用物料颗粒间的表面物理化学性质差异来进行分选,称为表面物理化学分选。目前,表面物理化学分选方法中应用最广泛,也是最重要的是浮选。浮选是利用矿物表面物理化学性质差异,(特别是表面润湿性)在固-液-气三相界面,有选择性富集一种或几种目的物料,从而达到与废弃物料分离的一种选别技术。2.润湿现象中的沾湿(a)、铺展(b)和浸湿(c)三种类型有何区别和联系?【解】沾湿,系统消失了固-气界面和水-气界面,新生成了固-水界面,单位面积上位能降低为:WSL=gSG+gLG-gSL=-∆G如果gSG+gLG>gSL,则位能的降低是正值,沾湿将会发生。铺展:系统消失了固-气界面,新生成了固-水界面和水-气界面,单位面积上W=gSG-gSL-gLG=-∆G若gSG>gSL+gLG,水将排开空气而铺展,为了达到很好的润湿,须使gLG和gSL降低,而不降低gSG。浸没系统消失了固-气界面,新生成了固-水界面,单位面积上W=gSG-gSL因此,自发浸没的必要条件是gSG>gSL,使每个连续阶段成为可能的必要条件是:由阶段Ⅰ到阶段ⅡgSG+gLG>gSL由阶段Ⅱ到阶段ⅢgSG>gSL第2页共10页第1页共10页编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第2页共10页由阶段Ⅲ到阶段ⅣgSG>gLG+gSL如果第三阶段是可能的,则其他阶段亦皆可能。因此浸没润湿的主要条件是:gSG-gSL>gLG。所以浸没润湿与铺展润湿的条件相同。3.固体颗粒表面润湿性的度量有哪些参数?与颗粒浮选行为有何联系?【解】固体颗粒表面润湿性的度量有接触角、润湿功与润湿性、粘着功与可浮性。接触角可以标志固体表面的润湿性。如果固体表面形成的θ角很小,则称其为亲水性表面;反之,当θ角较大,则称其疏水性表面。θ角越大说明固体表面疏水性越强;θ角越小,则固体表面亲水性越强。润湿功亦可定义为:将固-液接触自交界处拉开所需做的最小功。显然,WSL越大,即cosθ越大,则固-液界面结合越牢,固体表面亲水性越强。WSG表征着矿粒与气泡粘着的牢固程度。显然,WSG越大,即(1-cosθ)越大,则固-气界面结合越牢,固体表面疏水性越强。当矿物完全亲水时,θ=0°,润湿性cosθ=1,可浮性(1-cosθ)=0。此时矿粒不会附着气泡上浮。当矿物疏水性增加时,接触角θ增大,润湿性cosθ减小,可浮性(1-cosθ)增大。4.矿物的表面润湿性是如何分类的?【解】矿物表面润湿性,实际上反映了水化作用的强弱,其中价键性质是水化作用能的主要影响因素,因而矿物价键与其表面润湿性直接相关,依据价键特性,可以把矿物的自然润湿性分为4个类型,即强亲水性、弱亲水疏水性、疏水性、强疏水性。5.如何改变固体间表面的天然润湿性差异,创造出较大的人工润湿性差异,从而有利于实现浮选?【解】矿物或某些物料的浮选分离就是利用矿物间或物料间润湿性的差别,并用调节自由能第3页共10页第2页共10页编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第3页共10页的方法扩大差别来实现分离的。常用添加特定浮选药剂的方法来扩大物料间润湿性的差别。捕收剂:其分子结构为一端是亲矿基团,另一端是烃链疏水基团(石油烃、石蜡等具有大的q和天然强疏水性,见表6-1),参见图6-16。主要作用是使目的矿物表面疏水、增加可浮性,使其易于向气泡附着。起泡剂:主要作用是促使泡沫形成,增加分选界面,与捕收剂也有联合作用。调整剂:主要用于调整捕收剂的作用及介质条件,其中促进目的矿物与捕收剂作用的,为活化剂;抑制非目的矿物可浮性的,为抑制剂;调整介质pH的,为pH调整剂。6.矿物在水介质中的表面电现象是如何起源的?简述矿物表面的双电层结构。【解】矿物在水介质中的表面电现象起源于离子优先解离(或溶解)、离子优先吸附、离子吸附和电离、离子晶格取代。矿物表面的双电层结构可用斯特恩(Stern)双电层模型表示。第4页共10页第3页共10页编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第4页共10页在两相间可以自由转移,并决定矿物表面电荷(或电位)的离子称“定位离子”。定位...

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