《選礦學(xué)—浮游選礦》課程試驗指導(dǎo)書〔統(tǒng)招〕礦物加工工程專業(yè)目 錄HYPERLINK\l“_TOC_250003“試驗一、接觸角測定試驗 2HYPERLINK\l“_TOC_250002“試驗二：真空浮選演示試驗 7HYPERLINK\l“_TOC_250001“試驗三：可比性浮選試驗 7HYPERLINK\l“_TOC_250000“試驗四：浮選速度試驗 16試驗一、接觸角測定試驗一、目的和意義1、了解“潤濕角測量儀”的構(gòu)造和把握測定礦物潤濕接觸角的方法。2、測定幾種常見礦物的接觸角。了解礦物自然可浮性和潤濕接觸角的關(guān)系。3、了解捕收劑對礦物接觸角的影響。二、根本原理潤濕接觸角是指液滴在物體外表擴(kuò)展并到達(dá)平衡狀態(tài)后， 三相周邊上某一點(diǎn)引氣液界面的切線，則該切線與固液界面的夾角稱為潤濕接觸角。應(yīng)用特定的儀器可以準(zhǔn)確測得該角。物體外表潤濕接觸角的大小與物體外表被該液體潤濕的難易程度。對于礦物加工來說，礦粒外表的潤濕接觸角的大小直接反映其可浮性的好壞。礦物的可浮性=1-cos，為潤濕接觸角。利用特定的裝置和手段即可測得該角。本試驗以JY-82型潤濕接觸角測量儀為根底，目前市場上已有借助顯微攝像和計算機(jī)多媒體技術(shù)測定接觸角的設(shè)備，更易操作、人為誤差小、精度較高。表1 礦物外表潤濕性分類類型外表不飽和鍵性類型外表不飽和鍵性質(zhì)外表同水的作用能接觸角界面水構(gòu)造代表性礦物強(qiáng)親水離子鍵共價鍵金屬鍵>>1無直接水化層弱親水弱疏水離子-共價鍵〔部分自身閉合〕1左右無或很小直接水化層為主石英、云母、錫石、剛玉、菱鐵礦、高嶺石、方解石方鉛礦、輝銅礦、閃鋅礦分子鍵為主〔層面疏水間，離子、共價鍵為輔〔層端、斷面〕色散力為主的分子鍵<1度〕次生水化層為主滑石、石墨、輝鉬礦、葉臘石強(qiáng)疏水<<1〔90~110度〕次生水化層自然硫、石蠟1、儀器設(shè)備：接觸角測定儀；2、燒杯、量筒、竹鑷子、注射器；3、丁基黃藥、煤油等外表改性藥劑、水玻璃4400號、600號5、礦物磨片：方鉛礦、黃鐵礦、煤、石英、石蠟、聚胺脂拋光片或其他材料〔4X2X0.5厘米。四、試驗步驟和操作技術(shù)1、學(xué)習(xí)了解所用儀器設(shè)備的操作說明書和操作規(guī)程。JJC-l型潤濕接觸角測量儀的使用方法：本儀器由底座9810和照明光源114(見4—16—2)。底座：底座是根底，其他3個組件裝在底座上。結(jié)合的構(gòu)造，所以既能作角度測量，又能作線性測量。下和放上礦物薄片，礦物薄片還可以伴同升降塊上、下調(diào)整，以適應(yīng)觀測的高度。樣品盒還能通過調(diào)整手輪按直角坐標(biāo)任意移動。照明光源：照明光源承受6v15w6v可調(diào)變壓器相接，可以依據(jù)需要調(diào)整其亮度。操作方法如下：將儀器放在結(jié)實、平穩(wěn)、無振動的工作臺上，調(diào)整調(diào)平輪 5，伎園水準(zhǔn)器9的氣泡居中(見圖4—16—3)，此時底座處于水平狀態(tài)。6(4—16—3)進(jìn)展調(diào)整，凹凸調(diào)整適宜后，再將其固定住。觀看礦物薄片上液滴三相周邊投影的一端邊緣(4點(diǎn))與定分劃板(4—l6—4)水平線是否重合，如不重合可松動升降手輪3(4—16—2)進(jìn)展調(diào)整．并使液滴一端邊緣A與定分劃板刻度中心O點(diǎn)重合。使動分劃板做線性移動，轉(zhuǎn)動手輪 2使動分劃板旋轉(zhuǎn)，通過A點(diǎn)與液滴氣液界面相切，讀出夾角讀數(shù)，其測量即完成。本儀器在使用中，切記不行將照明光源直接插入 220v電源。五、試驗過程及步驟1、檢查設(shè)備，使之處于待測狀態(tài)；2、凈化物料磨片〔拋光片〕：將待測磨片置于干凈的玻璃板上，用磨料輕輕磨去外表的污染物，用蒸餾水洗凈；然后用潮濕的昵粘打光，并用蒸餾水清洗；3、用絨布擦干，用鏡頭紙包好待測；4、將待測磨片置于樣品盒上，用微量注射器給上一滴水滴，然后調(diào)整焦重復(fù)兩次取平均值；5、將待測磨片置于藥劑溶液中，浸泡 3分鐘后用鏡頭紙擦干，再次測定潤濕接觸角；6、留意：每次測量時間越短越好，水滴直徑不能太大，最好保持在 1~2毫米。測試過程必需留意保持磨片的干凈度。7、整理儀器、清理試驗現(xiàn)場，報請指導(dǎo)教師驗收和數(shù)據(jù)記錄簽字。六、試驗中留意寥項1min。每次測量，動劃刻板相切氣液界面，需微調(diào)移動，確認(rèn)相切時才能讀數(shù)。(3)1~2mm。嚴(yán)禁用手直接接觸磨片。為防止產(chǎn)生干擾，各種礦物所用磨料要嚴(yán)格區(qū)分。七、數(shù)據(jù)處理與試驗報告1、試驗條件及測試結(jié)果記錄于下表序號測試對象外表改性措施或條件潤濕接觸角12342、分析藥劑作用前后接觸角的變化及緣由分析，結(jié)合界面化學(xué)和外表活性劑學(xué)問分析外表改性劑的作用機(jī)理與實際應(yīng)用。3、編寫試驗報告八、思考題1、測試時間太長、液滴直徑過大等對測量結(jié)果有何影響？2、選礦用捕收劑和抑制劑的作用機(jī)理是什么？舉例介紹其實際應(yīng)用。試驗二：真空浮選演示試驗一、試驗?zāi)康?、驗證亨利定律，了解氣體析出原理、過程和影響因素。2、了解析出礦化的過程和作用，把握二、試驗原理1、亨利定律：浮選有意義的是壓力與溶解度的關(guān)系。增加。q＝KP。2、析出氣泡過程A、氣體分子移動：減壓瞬間，氣體分子向易于聚合起來的區(qū)域移動，連續(xù)水分子間力的阻礙。BR最小〔即能穩(wěn)定地存在于液相中的氣泡最小半徑。氣泡剩余毛細(xì)壓力P1P2飽和狀態(tài)時的液面壓力。C、初生氣泡長大。3、析出礦化上得出微泡能在疏水礦物外表析出，析出礦化提高選擇性。三、儀器設(shè)備及材料1、真空浮選裝置，1臺；2、不同礦物顆粒假設(shè)干；3、正十二烷、煤油等捕收劑，少量。四、試驗步驟和操作技術(shù)1、開啟真空瓶，參加1/3高度的自來水，密閉真空瓶，檢查裝置的氣密性，設(shè)備處于待工作狀態(tài)。2、接通電源，開啟真空泵，觀看真空瓶水中氣體析消滅象。3、停頓真空泵，開啟真空瓶，在真空瓶中裝入礦物顆粒，密閉真空瓶。4、接通電源，開啟真空泵，觀看真空瓶中氣體析消滅象、析出礦化現(xiàn)象。5、停頓真空泵，開啟真空瓶，參加被捕收劑浸泡的礦物顆粒，密閉真空瓶。64，觀看現(xiàn)象。7、停頓真空泵，開啟真空瓶，排出礦物顆粒，清洗真空瓶。五、數(shù)據(jù)處理與試驗報告按規(guī)定格式進(jìn)展，做好記錄，完成思考題要求的內(nèi)容。六、思考題1、說明亨利定律以及真空泵開動的時間與氣體析出量關(guān)系？分析緣由？2、用熱力學(xué)其次定律解釋為什么氣體易于在疏水外表析出。試驗三：可比性浮選試驗一、試驗?zāi)康?、評價煤泥的可浮性。2、進(jìn)展單元浮選試驗方法的根本訓(xùn)練。3、為后續(xù)的浮選試驗操作奠定良好根底。二、試驗原理煤試驗室分步釋放試驗評定煤泥(粉)可浮性的優(yōu)劣。(粉)對不同的煤樣承受一樣的試驗操作條件下進(jìn)展試驗，測定其產(chǎn)率和灰分，并計算出可浮性指標(biāo)進(jìn)展比較。E0的計算式為E0—精煤可燃體回收率，％，r0—浮選精煤產(chǎn)率，％；Ad0—浮選精煤灰分，％；Adf—浮選入料灰分，％。計算結(jié)果取小數(shù)點(diǎn)后二位，修約到小數(shù)點(diǎn)后一位E0的界限見表三、儀器設(shè)備及材料160mmol塊。1s。(4)洗瓶：250mL2個。(5)微量進(jìn)樣器；25uLl支。(6)注射器：0.25mLl支。(8)100g0.1g。1臺搪瓷盆、搪瓷盤、搪瓷杯假設(shè)干。(13)-0.5mm煤樣假設(shè)干(不含浮選藥劑)。四、儀器設(shè)備的使用方法浮選試驗中重要的試驗設(shè)備是浮選機(jī)和加藥器。下面分別介紹其使用方法。1、試驗室浮選機(jī)的使用方法XFD—1.54—18—1所示，葉輪如圖4—18—2所示。止區(qū)底部有一循環(huán)孔，在楷體安裝時，必需使靜止區(qū)底部的循環(huán)孔與充氣攪拌裝置上的循環(huán)孔相對應(yīng)，保證礦漿的良好循環(huán)。說明浮選機(jī)主軸、刮板旋轉(zhuǎn)方向正確。否則就是電源線接反了。浮選機(jī)的主軸轉(zhuǎn)數(shù)和充氣量、攪拌強(qiáng)度有關(guān)。帶有周密轉(zhuǎn)速測量裝置的浮選XFD試驗室浮選機(jī)的充氣量檢測常應(yīng)用旋子流量計，充氣雖大小可通過調(diào)整閥掌握4-18-2。25mL計算。注：按XFD型浮選機(jī)計算。式中Q?！硿y點(diǎn)充氣量，m3/(m2min)；S—量簡口的面積，cm2；t—測量時間，s;H—t時間內(nèi)進(jìn)入量簡的氣體高度，cm。的參考價值。2．浮選藥劑的添加方法煤泥浮選藥劑主要有捕收劑和起泡劑，一般試驗常用的捕收劑是煤油，0號或-10號輕柴油；(3)十二烷，化學(xué)純。起泡劑是；(2)GF浮選劉；(3)190浮選劑；(MIBC)，化學(xué)純。上述浮選藥劑均承受直接添加法。加藥方法有微量進(jìn)樣器量體積法和注射器點(diǎn)滴法。微量進(jìn)樣器加藥使用微量進(jìn)樣器可以直接量取藥劑的體積并加到礦漿中。當(dāng)藥劑用量確定后，加藥體積按下式計算：Q—單份浮選試樣重量，g;p—單位煤樣用藥劑量，g/t;m—浮選藥劑密度，g/cm3。待所需添加劑體積計算結(jié)果出來后，依據(jù)加藥量大小選擇適當(dāng)規(guī)格的微量進(jìn)0.25mL0.5mL兩種規(guī)格，微量進(jìn)樣0.1、0.05、0.025、0.010.005mL5種規(guī)格。外表上消滅泡沫和固體漂移物。點(diǎn)滴法加藥用注射器逐滴參加。其具體方法如下：更換。注射器裝入藥劑后，注射器應(yīng)處于垂直狀態(tài)，緩緩用力推動活塞使藥劑從40~60滴/min為宜。藥劑從注射器中滴出要反復(fù)練習(xí)假設(shè)干次，直至嫻熟為止。將外表皿清洗后，送恒溫箱(105±5℃)烘干，在分析天平上稱重。滴的重量。式中d一藥劑滴重，g/滴；M—50滴藥劑的重量，80當(dāng)試驗的藥劑量確定后，添加滴數(shù)n按下式計算式中Q—每份浮選試樣重量，g；P—單位煤樣用藥劑雖，g/t。按實際參加滴數(shù)計算。流強(qiáng)列的紊流區(qū)內(nèi)。五、試驗過程及步驟試驗條件做了嚴(yán)格規(guī)定?？杀刃栽囼灄l件：20±10℃；礦漿濃度1000±10g/t、MIBC，100±1g/t；浮選機(jī)0.25m3/(m2·min)1800r/min30次/min。試驗過程與步驟：稱量煤樣，準(zhǔn)確到0.1g。試驗煤樣重量按下式計算，式中Q—試驗煤樣重量，g；0.22mL(4—18—3)計算。向浮選機(jī)中參加約1/3容積的水(蒸餾水)(見圖參加蒸餾水，使礦漿液面到達(dá)其次道標(biāo)線，此時礦漿體積約為1.5L。開動浮選機(jī)和計時器(或秒表)2min，向礦漿液面下參加預(yù)先量好體積的十二烷。lmin后，再向礦漿液面下參加量好體積的MIBC。10s后，開啟充氣閥向礦漿中充氣，同時開動刮板以30r/min的速度到泡3min，泡沫產(chǎn)品收集在一個盆中。的恒定，應(yīng)向機(jī)槽內(nèi)補(bǔ)加清水，補(bǔ)加清水速度應(yīng)均勻。刮泡階段后期，使用洗瓶將粘在浮選槽壁上的煤粒清洗至礦漿中。選槽上的顆粒，清洗至尾煤中。粘附在刮板和浮選槽溢流唇邊的煤粒應(yīng)清洗至精煤產(chǎn)品中。尾煤中。精煤和尾煤分別過濾脫水，濾液置于不超過75℃的恒溫枯燥箱中進(jìn)展枯燥?？菰锖竺簶永鋮s至空氣干烘狀態(tài)后，分別稱重并測定灰分。試驗流程：(4—18—4)。六、試驗數(shù)據(jù)的記錄及整理14—18—3100%分別計算其產(chǎn)率。計算取小數(shù)點(diǎn)后兩位。做。同一試驗各產(chǎn)物重量之和與該試驗入料重量的相對誤差不得超過±2%。式中Q0—試驗前的煤樣重量，g；(6＝I，2…)，g。20％時，相對誤差不超過±5.0%，即式中Ad—試驗入料灰分，%；A-d—試驗產(chǎn)品的加權(quán)平均積分，％。20％時，確定誤差不得超過±1.0%，即1.6%；精煤惠芬允許誤差為Aad10%時，Ac1-Ac2小于等于±0.4％。小于等于±0.5％。Ac1—第一次試驗的精煤灰分，％；Ac2—其次次試驗的精煤灰分，％。七、試驗中留意事項本試驗應(yīng)嚴(yán)格遵照試驗條件進(jìn)展，否則將無可比性。礦漿液面的恒定。2S。(4)承受點(diǎn)滴法加藥時，注射器必需垂直。八、試驗報告(2)試驗結(jié)果。(4)試驗后的收獲體會。思考 題MIBC？可比性試驗為什么要嚴(yán)格依據(jù)試驗條件進(jìn)展？可燃體回收率作為可浮性指標(biāo)，其含義是什么？試驗四：浮選速度試驗一、試驗?zāi)康?2)對煤泥可浮性進(jìn)展評價和爭論；把握繪制可浮性曲線的方法；進(jìn)展一次加藥屢次刮泡的操作練習(xí)。二、試驗原理驗。煤泥可浮性好，浮選速度快，其精煤產(chǎn)率高。浮選速度試驗是一次加藥屢次刮泡的連續(xù)浮選試驗。次刮泡時間可依據(jù)試驗狀況加以調(diào)整。試驗初期由于泡沫大量涌出，刮泡時間稍短一些，隨著試驗的進(jìn)展，泡沫產(chǎn)量漸漸削減，刮泡時間可相應(yīng)加長。一般刮泡4—6次。(如圖4-20-1所示)。浮選速度試驗又可作為最正確條件鑒定試驗，用于煤泥的可浮性爭論。三、儀器設(shè)備及材料l臺；各一支),100g，感量0.1g；l臺；(6)2個；lkg(-0.5mm)；浮選藥劑：煤油和GF浮選劑；1個(500mL)。四、儀器設(shè)備的使用方法本試驗主要儀器設(shè)備的使用方法與試驗三。五、試驗過程及步量浮選速度試驗必需在最正確工藝條件下進(jìn)展。1．試驗條件浮選濃度，100g/L。1500g/t，GF300g/t，30r/min0.25m3/(m2min)。2．試驗過程及步驟(2)計算煤樣重量，稱取煤樣。(3)計算藥劑用量，選取進(jìn)樣器，抽取藥劑裝入進(jìn)樣器中，并標(biāo)明藥劑名稱。開1.5L。用秒表記時，關(guān)閉充氣閥。預(yù)攪拌2min后向礦漿液面下參加預(yù)先已稱量體2minGF浮選劑。30s并貼上標(biāo)簽。l230s341min52min。在試驗過程，為保證均勻刮袍，必需向浮選榴中補(bǔ)加清水。補(bǔ)加清水的操用清水將檔壁及刮板上的煤泥洗入浮選槽中。5次產(chǎn)品后，關(guān)閉充氣閥．然后停機(jī)。并將槽壁的煤泥洗入尾礦；5個產(chǎn)品中。同時將尾礦排入