最新46固体废弃物浮选解析课件PPT.ppt

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1、46固体废弃物浮选解析4.6.1浮选的基本原理固体废物表面分为亲水性的和疏水性的，它们与水分子作用的程度不同，也可说被水润湿的程度不同，即润湿性不同。亲水性物质颗粒表面与水分子的作用在一定范围内，作用力超过水分子之间的作用力，因此亲水性颗粒表面吸附的水分子量大而密集，水化膜厚而难破裂；与此相反，疏水性物质颗粒表面与水分子的作用力比较弱，其表面吸附的水分子少而稀疏，其水化膜薄而易破裂。亲水性和疏水性只是定性表示物质的润湿性，物质润湿性可用气－液－固三相的接触角θ来定量表示（见图4.27）。若物质表面极亲水，气相不能排开液

2、相，接触角为0°；反之，若物质表面极疏水，气相完全排开液相，则接触角为180°。但实际情况是，物质的接触角还未发现有超过180°的，所以各种物质的接触角都在0°～180°之间。接触角θ的大小决定于气泡、矿物表面和三相界面张力的平衡状态。⑴捕收剂捕收剂的主要作用是增强欲浮的废物颗粒表面疏水性，增加可浮性，增大其向气泡附着的可能性。效果较好的捕收剂应具备：①捕收作用强，活性高；②选择性高，最好是专一性强；③易溶于水，无毒、无臭、成分稳定，不易变质；④价格低廉，来源广泛。常用的捕收剂主要有异极性捕收剂和非极性油类捕收剂两类。

3、异极性捕收剂的分子结构中含有极性基和非极性基两种基团。一般的，极性基具有很强的亲水性，非极性基具有很强的疏水性。捕收剂与废物颗粒表面作用的基本原理：向料浆中投入捕收剂，经搅拌后，捕收剂活泼的极性基能与废物表面发生作用而吸附于废物表面，满足废物表面未饱和的性能，非极性基则具有石蜡或烃类那样的疏水性，朝外排水而造成废物表面的“人为可浮性”。典型的异极性捕收剂有黄药、油酸等，图4.28所示为黄药分子与固体颗粒表面作用示意图。从煤矸石中回收黄铁矿时，常用黄药作捕收剂。黄药是工业上的名称，学名是烃基二硫代碳酸盐，通式为：ROCS

4、SMe，其中R为烃基，Me为碱金属离子。烃链越长，捕收能力越强，但烃链过长，药剂的溶解性下降，捕收效果下降。常用的黄药烃链中含碳数为2～5个。凡是能与黄药反应生成难溶解盐化合物的废物颗粒都可用黄药作为捕收剂，如含Hg、Au、Bi、Cu、Pb、Co、Ni等的废物，它们与黄药生成的化合物的溶度积小于10－10，都可用黄药作为捕收剂。黄药捕收含铜化合物的反应式为：非极性油类捕收剂主要包括脂肪烷烃CnH2n+2、脂环烃CnH2n和芳香烃三类。这类捕收剂因难溶于水，不能解离为离子而得名。常用的非极性油类捕收剂有煤油、柴油、燃料油

5、、重油、变压器油等。目前，单独使用非极性油类捕收剂的，只是一些天然可浮性很好的非极性废物颗粒，如粉煤灰中回收未燃尽碳、废石墨等。⑵起泡剂起泡剂是一种表面活性物质，主要作用在水-气界面上使其界面张力降低，促使空气在料浆中弥散，形成小气泡，防止气泡兼并，增大分选界面，提高气泡与颗粒的粘附和上浮过程中的稳定性，以保证气泡上浮形成泡沫层。起泡剂在气泡表面的吸附形式如图4.29所示。常用的起泡剂有松油、松醇油、脂肪醇等。起泡剂与捕收剂之间的相互作用如图4.30所示。⑶调整剂调整剂的主要作用是调整捕收剂的作用及介质条件。其中促进欲

6、浮废物颗粒与捕收剂作用的称为活化剂，一般为无机盐，如硫化钠、硫酸铜等；抑制非欲浮颗粒可浮性的称为抑制剂，常用的抑制剂有无机盐（水玻璃）和有机物（淀粉、丹宁等）；调整介质pH的称为pH调整剂，主要为酸、碱类；促使料浆中欲浮细粒联合变成较大团粒，以减小细泥对浮选的不利影响，改善和提高浮选效果，这样的调节剂称为絮凝剂，多为石灰、明矾、聚丙烯酰胺等；促使料浆中非欲浮细粒成分散状态的药剂称为分散剂，常用的分散剂为水玻璃和各类聚磷酸盐等。目前的浮选设备可包括浮选机和浮选柱。浮选机根据充气方式，可以分为机械搅拌式浮选机和非机械搅拌式

7、浮选机。浮选柱包括传统浮选柱和新型浮选柱。4.6.3浮选设备⑴浮选机我国使用最多的是一种带辐射叶轮的空气自吸式机械搅拌浮选机。该浮选机由两个槽子构成一个机组，第一个槽子带有进浆管，为抽吸槽或称吸入槽，第二个没有进浆管的槽子，为自流槽或称直流槽。主轴的下端装有叶轮，上端为皮带轮，在电机的传动下，皮带轮带动下端叶轮高速旋转。叶轮上方装有盖板和空气筒（或称竖管），此空气筒上开有孔，用以安装进料管、返回管或作料浆循环之用，其孔的大小可以调节。闸门用来控制和调节槽内料浆水平面。1－叶轮；2－盖板；15－稳流板图吸气装置构造浮选机

8、工作时，料浆由进浆管送入盖板的中心处，叶轮的高速旋转产生离心力将料浆甩出，此时在中心处形成一定的负压，外界的空气便经过进气管被吸入，与料浆混合后一起被叶轮甩出。在叶轮的强烈搅拌下，料浆与空气得到充分的混合，同时气流被破碎成细小的气泡，欲选废物颗粒与细小气泡碰撞黏附后，随着气泡浮升至料浆表面形成泡沫层，最后由刮泡机刮出回收。气泡在浮