电解质强化煤泥浮选效果的机制

对电解质强化煤泥浮选效果的机理进行了综述。电解质的添加可以薄化矿物颗粒表面的水化膜,压缩气泡与颗粒表面的双电层,降低气泡与颗粒表面的静电斥力,有利于气泡的矿化。同时电解质有利于阻止气泡的兼并,降低气泡的尺寸,增加浮选体系中微小气泡的数量,提高浮选的动力学,并在一定浓度范围内增加浮选泡沫的稳定性。     

浮选微泡调控及其作用机制的研究进展

气泡作为浮选过程的载体,其特征对浮选效率有显著影响,气泡特征调控是强化浮选过程的有效手段,近年来,微泡浮选引起广泛的关注。本文从微泡生成、气泡特征调控及矿化机制等方面总结了微泡浮选的研究进展。介绍了射流发泡、微孔介质发泡、溶气发泡、超声发泡和电解发泡的发泡原理及应用。从表面活性剂、电解质和能量输入角度分析了微泡直径的调控机制,并基于气泡形态和上升速度方面探讨了微泡运动特性的调控机制;从颗粒与气泡的碰撞、粘附和脱附过程角度全面分析了微泡与颗粒的作用机理。最后对浮选微泡调控及其作用机制的未来发展趋势进行展望。      

浮选柱的浮选工艺

文章扼要介绍了浮选柱浮选工艺的分析研究情况。浮选柱浮选过程的主要原则是:用高度大、直径小的浮选柱进行浮选;不用搅拌装置;使用冲洗水;借助喷射器产生气泡。浮选柱按高度分成两个区。下部是气泡矿化区,其高度H占柱总高度的75—80％。在此区固体颗粒与上升的气泡流接触。气泡的矿化率为10—20％。上部是选别区,高度为     

颗粒气泡黏附科学——宏观尺度下颗粒气泡黏附研究进展及困境

颗粒气泡黏附指从颗粒与气泡相遇开始到液膜发生薄化破裂最后至三相润湿周边铺展形成稳定矿化气絮体的过程,是浮选中的核心作用单元。然而浮选颗粒气泡黏附机理至今仍不明确。黏附过程主要受颗粒气泡的表面物理化学性质及溶液化学条件影响,表面力及流体作用力协同支配微纳尺度下颗粒气泡间液膜薄化破裂行为。排液过程中气液界面的变形效应进一步增加了系统复杂性,上述因素使得颗粒气泡黏附的理论研究及试验探索步履维艰。早期关于颗粒气泡黏附的研究主要聚焦于黏附概率,其中宏观尺度下的诱导时间测试占据主导地位,通过诱导时间结果计算黏附概率。对国内外宏观尺度下颗粒气泡黏附概率模型及研究技术手段进展展开全面综述,并对现有技术瓶颈及局限进行分析。诱导时间测量仪及高速动态摄影技术大大促进了浮选工作者对颗粒气泡黏附的理解,“诱导时间与实际浮选回收率具有着良好的相关关系”也已经被广泛证明。然而因微纳尺度下的表面力及液膜薄化动力学信息的缺失导致宏观诱导时间并不能从基础层面揭示颗粒气泡的黏附机理,微纳尺度下颗粒气泡间相互作用力及液膜薄化动力学的定量测试表征是技术发展的必然趋势,其可为浮选微观矿化反应过程提供新的理论视角,同时也为难浮煤及难选矿浮选过程强化提供理论支撑。     

气泡负载测量装置的创新及应用

对比分析了现有气泡负载测量装置的应用及存在的不足,介绍了一种改进型的气泡负载测量装置及创新测量方法,能够实现长时间连续稳定测量取样,且干扰少,精度高。将该装置和方法应用在工业浮选设备的测试中,对江西某一选矿厂的两个平行选硫生产线的粗、扫选作业进行了气泡负载测量及其对比分析,一期选矿厂粗、扫选作业浮选机内的气泡负载率在最浅处仅为9.99g/L和2.64g/L,而二期选矿厂达到了16.25g/L和8.47g/L。同时,利用该装置,首次对浮选槽近液面区域内矿化气泡运输过程中的负载变化规律进行了探究,结果表明,随着气泡的上升,粗选浮选槽内气泡负载量在近液面区呈现上升趋势,而扫选浮选槽内气泡负载量在近液面区呈现相反的下降趋势,这一规律同时也在另一个生产系列得到验证。气泡负载量的差异和变化规律揭示了浮选槽内气泡的矿化过程,可为选矿厂工艺调整及浮选槽性能的改进提供参考依据。     

微细粒矿物浮选综述：增大颗粒表观尺寸与减小气泡直径

微细粒矿物的浮选回收是世界性难题,增大颗粒表观直径与减小气泡尺寸为解决该难题的有效途径。论文综述了增大颗粒表观直径的四种方法：疏水絮凝浮选、载体浮选、选择性絮凝浮选和剪切絮凝浮选,详细阐述了其在矿物加工领域中的应用及机理,尤其是增大颗粒表观粒径过程中新药剂的最新研究进展及应用领域。从减小气泡尺寸角度出发,以微纳米气泡在矿物加工领域的应用研究为落脚点,阐述了微纳米气泡现有的稳定性机理,为后续微纳米气泡稳定性机理的深入研究提供参考;系统介绍了微纳米气泡在不同种类微细粒矿物浮选中的应用现状;从微纳米气泡与颗粒间界面作用机理出发,详细阐述了微纳米气泡在界面作用中的角色;举例介绍了微纳米气泡浮选设备的研究进展。提出微纳米气泡强化细粒浮选的机理需要进一步明确,基于微纳米气泡、矿浆精准可控的微纳米气泡浮选设备是微细粒矿物浮选的重要研究方向。     

煤炭的浮选溶液化学分析

对煤炭浮选过程所涉及的浮选溶液化学问题进行了简单评述,主要分析了矿物表面的润湿性、气泡表面的选择性矿化以及浮选药剂与矿物的作用三方面内容。     

大型浮选机浮选流体动力学特性探讨及设计原则研究

在工艺条件合适的情况下,浮选技术经济指标的高低主要取决于浮选机的性能和操作。因此,要提高浮选技术经济指标,就必须保证一个良好的分选环境及流体动力学状态。本文从浮选过程动力学的角度出发,结合国内外许多学者的研究观点,根据浮选槽内不同粒级的矿物与气泡的碰撞、黏附、脱落过程及影响这些过程的原因,分析了浮选过程中能量消耗及分布情况,结合大型浮选机流体动力学的特性,分析矿物分选对大型充气机械搅拌式浮选机的具体要求,首次提出了在大型浮选机设计中要尽量扩大运输区的高度,在把矿粒带到槽内更高区域的同时,提高矿粒和气泡的上升高度,同时增加矿粒与气泡的碰撞机会,缩短矿化气泡到槽体表面的上升距离。     

浮选旋流器的特征试验研究

采用先进的SP - 2 0 0 0型高速动态分析系统 ,捕捉浮选旋流器内颗粒及气泡的运动轨迹 ,并对颗粒和气泡的运动轨迹进行计算和分析 ,得出了在一定条件下浮选旋流器内离心力场的大小、泡沫柱形状以及矿化的形式。揭示了浮选旋流器的力场特征、泡沫特征以及矿化特征 ,为浮选旋流器的今后开发研究提供了理论依据     

逆流浮选的相际平衡与充气量

用相际平衡原理研究了逆流浮选过程，提出了最小气液比和最小充气量的概念，得出浮选充气量与入浮矿浆中目的矿物量及工艺要求的精煤回收率之积成正比，与矿化气泡中目的矿物浓度成反比等结论。为逆流浮选柱的充气量设计提供了理论依据。     

680m3充气机械搅拌式浮选机工业试验及应用

低品位矿石入选比例和选矿厂规模的日益增大,都对超大型浮选装备的处理能力、单机性能、智能化水平提出了更高的要求。680m_³超大型浮选机作为目前世界上容积最大的充气机械搅拌式浮选机,它的研制成功代表了我国浮选装备的研发能力及其智能化水平。研制过程中,针对超大型浮选机大型化的技术需求及应用特点,围绕浮选动力学、设备结构、智能控制三个方面,开发出了六项主要浮选装备创新技术,包括：浮选动力学调控技术、气泡矿化技术、流场控制技术、泡沫富集调控回收技术、智能优化控制技术和云平台数据存储与可视化操控技术。新研制的680m_³超大型浮选机被应用于铜尾矿再选工业应用中,形成了超大型浮选机尾矿再选的短流程浮选新工艺,实现了对尾矿中粗粒连生体矿物的有效回收,泡沫产品中+74μm矿物含量达30%以上,单机富集比8以上,并获得整个选厂综合回收率提升1.48个百分点的显著效果。     

气泡在煤炭表面的碰撞和粘附过程

煤泥浮选中,煤的可浮性与其表面润湿性质密切相关,选用表面润湿性差异较大的褐煤和焦煤为对象,研究气泡与煤炭表面碰撞过程中的三相接触周边的形成过程。分析了两种煤炭界面性质的差异,并采用I-SPEED 3高速动态摄像机记录并分析气泡与煤炭表面碰撞和黏附的微观过程。结果表明,在一定的碰撞速度条件下,气泡和煤炭表面要经过“接触-弹回-再接触”的数次碰撞过程,并最终形成气液固三相接触周边。焦煤表面与气泡经过2次碰撞后形成的铺展面积为8.2 mm2,而褐煤表面的三相接触周边形成之前经过了3次碰撞,且气泡在其表面的最终铺展面积为4.6 mm2。煤炭表面的接触角越大,三相接触周边形成的时间就越短,气泡在煤炭表面的铺展面积也越大,这从微观角度验证了浮选过程中煤炭表面疏水性对气泡矿化过程的影响。     

应用Jameson浮选槽分选无烟煤泥的实践

作为一种新型射流式浮选机,Jameson浮选槽采用高速射流剪切空气形成负压以改善充气性能,通过强烈的气泡矿化区和稳定的浮选区分离技术以实现良好的浮选性能。文章论述了Jameson浮选槽的分选原理和机械结构特点,将其分选性能同传统的机械搅拌式浮选机进行了比较,介绍了Jameson1500/16型浮选槽应用于古汉山选煤厂分选无烟煤泥的生产情况。     

基于Canny算子的浮选气泡形态特征参数提取

浮选过程中微观气泡的形态特征参数对浮选条件实验及机理研究具有重要意义,本文提出了一种基于气泡区域选取及Canny边缘检测的气泡形态特征提取的方法。首先,将拍摄到的浮选气泡图像进行预处理操作,阈值分割后的二值图像与原图像矩阵相乘得到气泡区域图像;然后利用Canny边缘检测提取气泡边缘坐标参数,基于此坐标信息计算出气泡面积、周长、圆心位置等参数,并实现向物理参数的转换。结果表明,此参数提取方法鲁棒性强、精度高,适用于光照不均和噪声干扰等复杂环境下气泡形态特征参数的提取。     

气泡、油泡和活性油质气泡在浮选中的应用和机理探讨

浮选是高效回收矿产资源应用最广泛的技术方法。气泡作为浮选载体在浮选过程中有着举足轻重的作用。以气泡-油泡-活性油质气泡为线索,对比了传统气泡与改性后油泡(气泡表层包裹一薄层油性捕收剂)、活性油质气泡(气泡表层包裹一薄层含有捕收剂的中性油)的浮选特性。通过浮选动力学分析了气泡与油泡、活性油质气泡浮选的区别,传统气泡浮选与改性后的油泡浮选均为2步反应,而活性油质气泡实现了1步浮选,大大降低了气泡与矿物颗粒间的黏附功,提高了浮选效率。从油-水界面表面活性剂解离度这个角度分析了活性油质气泡的表面性质,指出活性油质气泡的表面电性由表层中性油中添加的捕收剂和p H决定。通过DLVO理论计算了不同气泡与矿物颗粒间的相互作用能,从理论上解释了活性油质气泡浮选指标更好的原因。活性油质气泡在选矿中的成功应用表明,活性油质气泡与矿物表面的作用均强于传统气泡与矿物表面的作用,即活性油质气泡对矿物具有更强的捕收能力,相较于气泡和油泡的浮选,活性油质气泡浮选有利于提高浮选效率,降低捕收剂用量。活性油质气泡作为浮选载体从气泡这一特殊视觉为浮选行业开辟了一个崭新的研究领域。     

Fundamental aspects of bubble–particle attachment mechanism in flotation separation

Analysis of bubble–particle mechanism is important for improving our understanding of flotation process. The research presented integrates microflotation experiments, bubble–particle attachment time measurements, and colloid and surface characterization and analysis. The bubble–particle attachment time was inversely related to the flotation recovery and the minimum attachment time matched the maximum flotation recovery, which occurred around mutual isoelectric point for the glass particles and air bubbles. Bubble–particle force measurements, performed with an Atomic Force Microscope (AFM), showed a similar trend. Additionally, the adsorption isotherm of the glass–dodecyl amine hydrochloride (DAH) system indicated that there are the three adsorption regions, and the flotation recovery reached its maximum value in the second region of DAH adsorption on the glass surface. All results obtained in this study showed the important role of colloidal forces affected by surfactant adsorption in bubble–particle attachment.