《选矿学》（浮游选矿）授课教案----11.doc

黑龙江科技学院备课笔记第页
第 11 次课授课时间: 2002 年 3 月 27日
章节及主要内容:
第三章浮选药剂及其作用机理
第四节气泡的矿化过程
重点内容: 气泡矿化过程的动力学分析

难点内容: 气泡矿化过程的动力学分析
参考资料: 《浮选理论与实践》、《浮选》
《浮选理论与工艺》
教学手段: 课堂教学
扩展内容:
教学后记:
第四节气泡的矿化过程
气泡的矿化过程是指矿浆中被浮目的矿物有选择地向气泡粘附,形成矿粒--气泡集合体的一种过程。
颗粒附着在气泡上的现象称为气泡的矿化,附着颗粒的气泡为矿化气泡。实际浮选过程的组成:四阶段:接触,粘着,升浮和泡沫层形成。在此四个阶段中,前两者为气泡的矿化过程。其方式有碰撞矿化和所出矿化。两者可能同时发和,形成联合的气泡矿化方式。
气泡矿化过程很复杂,根据物理化学原理,可运用热力学方法和动力学方法研究。热力学是一种宏观方法,可用于判断气泡矿化进行可能性。动力学研究则可能于解释气泡矿化过程的机理过程的实质,影响因素,实现条件以及过程的速度等。
气泡矿化过程动态演示
一、气泡矿化过程的热力学分析
原理:热力学第二定律。
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假设:矿粒和气泡附着面积为1个单位(1cm2)。
附着前体系自由能:.
附着后体系自由能:.
自由能变化:.
结论:通过分析,疏水矿物能与气泡粘附,亲水矿物不能。
讨论:
(1)δAW值愈低,ΔE愈小,粘附可能性降低与实际有误。
(2)碰撞方法和流态也有影响。
(3)接触角的不确定性。
(4)矿粒和气泡的水化性的影响。

假设矿物表面析出的气泡比矿物表面小得多。而且矿物表面平坦,析出矿化体系自由能变化


注:S1=2πr(r+rcosθ) 、 S2=πr2sin2θ.
讨论:(1)设K=2+cosθ+sin2θcosθ,K、θ关系:θ增大,K减小。
(2)δAW不变,ΔE、K关系:K减小,ΔE增大。
(3)θ不变,δAW、ΔE关系:δAW减小,ΔE增大。
结论:随着润湿接触角的增大,值越小,体系自由能升高越小,微泡析出越容易。即从理论上得出微泡能在已此为疏水矿物表面析出。析出矿化无原则要外界作功,提高选择性。
二、气泡矿化过程的动力学分析
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起因:浮选机的激烈搅拌,矿浆中的气泡向上升浮和矿粒向下荣誉称号以用相界面间表面力场的作用。
影响碰撞几率因素:被浮矿物数量、气泡数量和表面积搅拌强度、矿化途径及方式等。
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矿物表面和气泡表面均有水化层,水化层薄化和破裂(或局部破裂)需消耗一珲的能量,引起整个自由能发生变化。
(1)强水化性矿物表面排除水化膜时,系统自由能的变化。
(2)中等水化性矿物表面排除水化膜时自由能的变化。
(3)弱水化性矿物排除水化层时,系统自由能的变化。
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途径:碰撞矿化、析出矿化。
矿化形态:单泡矿化、群泡矿化、气絮团。
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从瞬间到发生附着瞬间,完成水化层薄化、破裂、三相润湿周边的扩展以及颗粒稳定地粘附于气泡之上四个过程的时间。
接触时间:在颗粒和