在某些表面活性剂存在时阴离子聚丙烯酰胺对高岭土悬浮液的絮凝和脱水研究

本文报导了在表面活性刑存在时，阴离子聚丙烯酰胺(PAM—A)对高岭土悬浮液的絮凝和脱水试验结果。所研究的表面活性剂有SDS(十二烷基硫酸纳)、CTAB(十六烷基三甲基胺溴化物)和TXl00(非离子型表面活性刑聚氯乙烯酯)。物理吸附和化学吸附联合控制着PAM—A在高岭土表面上的吸附量。PAM—A在新鲜的高岭土和经表面活性剂预处理的高岭土表面上的最佳絮凝浓度约为表面复盖面积的50％(即Г最佳絮凝≈Г∝/2)。高岭土悬浮液经三种表面活性剂预处理后，PAM—A絮凝得到的絮团较大。用SDS预处理的高岭土经絮凝后，其沉降速度最大，SRF值最小，此时，约40％呈物理吸附，其它为化学吸附。此时形成的絮团适于过滤，可大幅度降低SRF值。在所有情况下，与SRF最小值对应的PAM—A浓度要比最佳絮凝所要求的浓度低得多，此时，PAM—A吸附密度约为最大吸附密度的25％(即Г最小SRF≈0.25Г∝)。表面活性剂与PAM—A混合物的添加对高岭土悬浮液絮凝和脱水的影响决定于PAM—A与表面活性剂相互作用的特性。PAA4—A与SDS混合物和PAM—A与TX100混合物的添加增大了沉降速度，而PAM—A与CTAB混合物的添加降低了沉降速度。同时添加聚合物和表面活性剂时，聚合物对滤饼水分的控制要比表面活性剂控制程度大得多。     

在聚丙烯酰胺和表面活性剂存在时高岭土悬浮液的絮凝和脱水

本文研究了有无表面活性剂 (SDS、CTAB和TX10 0 )存在时 ,非离子型聚丙烯酰胺聚合物 (PAM N)对水悬浮液中高岭土的絮凝作用。从高岭土表面的电荷、表面活性剂和PAM N在高岭土表面上的吸附量和吸附结构、以及溶液性质讨论了高岭土悬浮液的絮凝和脱水性能。PAM N的絮凝作用使高岭土的沉降速度约增大 2 0倍。絮凝使滤饼单位阻力从 7 8·10 1 1 m/kg降至 1 1·10 1 1 m/kg。但是高分子聚合物将大量水俘获到絮团中 ,使滤饼水分提得很高。表面活性剂预处理降低了PAM N在高岭土上的吸附量 ,这是由于表面活性剂分子堵塞高岭土表面上的一些质点。假设在这些情况下聚合物具有不同的适于通过桥联作用发生絮凝和提高沉降速度的条件。虽然经表面活性剂预处理后高岭土的絮凝没有进一步降低SRF值 ,但滤饼水分大幅度降低。添加PAM N与表面活性剂的混合物使得PAM N在高岭土表面上的吸附量增大 ,但是 ,沉降速度和滤饼水分降低 ,而SRF值不变化     

微细粒含量高的过滤矿浆中的絮凝现象

在难以过滤的悬浮液中,微细粒级往往不是以离散的单颗粒形式,而是以同向凝结作用生成的絮团的形式存在。产生这种聚团的原因是胶体类微细颗粒周围的扩散双电层受到了压缩。离子浓度较高或 pH 值合适时,静电斥力减弱,范德华力的作用因此增强。尤其是矿浆中,这种胶体效应甚至在大至20微米的粒级中也可发现。细颗粒相互胶合或在较大静粒表面粘附的现象在固液分离中具有决定性的意义。由此而形成的絮团在过滤时可影响滤饼的结构,因而也就影响着滤饼的形成和脱水过程。因此,本文提出了一种可用于广泛描述细粒级含量丰富的悬浮液过滤特性的沉淀分析方法。在此着重介绍基础理论公式。根据沉淀试验结果对这种絮凝现象进行了量化(絮团的大小、稳定性)描述,并讨论了絮凝的影响参数。通过矿物悬浮液的滤饼形成过程的示例证实了絮凝沉淀过程与滤饼形成过程的相似性.     

细粒氧化物的团聚浮选

本文提供了用絮凝剂和表面活性剂团聚和浮选细粒的试验数据。工作中用ZnO和MgO的水悬浮液进行试验，使用常规的浮选捕收剂油酸钠(SOL)、十二烷基硫酸钠(SDS)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，所用絮凝剂为工业用高分子量聚合物(MAGNAFLOC 1440、MAGNAFLOC E-10及MAGN—AFLOC 351)。在自然pH下测量了吸附在这两种氧化物上的表面活性剂的吸附等温线。用油酸钠时吸附密度最大。Zeta电位测量结果表明，加入阳离子表面活性剂使Zeta电位正值增加，MgO的正Zeta电位随阴离子表面活性剂浓度增加而降低。稳定性的降低说明，当加入阳离子絮凝剂(MAGNAFLOC 1440)时，经阴离子表面活性剂预处理的ZnO悬浮液形成了较大的絮凝物。用阴离子表面活性剂预处理的MgO悬浮液与非离子型絮凝剂MAGNAFLOC351作用也有类似结果。当SDS与阳离子或非离子絮凝剂结合形成疏水絮凝物时，荷负电的捕收剂(SDS)对ZnO絮凝物的浮选是良好的捕收剂。     

新型高效助滤剂的分子设计

本文论述了高效助滤剂应具备的性能特点，作为高效助滤剂应同时具有使颗粒表面“大面积疏水”和促使微细颗粒絮凝的双重功能。提出了以线性大分子表面活性剂作为高效助滤剂的设计构思，设计并合成了能使矿物表面“大面积疏水”并兼有一定絮凝功能的大分子表面活性剂，开发出了ＰＣＲＥ新一代大分子表面活性剂型助滤剂。过滤实验表明，ＰＣＲＥ对赤铁矿具有优良的助滤性能，可将平均粒度为７．３μｍ的赤铁矿的滤饼水分从１７．７％降     

化学助滤剂对微细粒煤泥的助滤作用研究

以选煤厂<0.25mm微细粒煤泥为研究对象,考查了不同类型化学助滤剂的作用效果。研究结果表明:絮凝(凝聚)剂型助滤剂的作用以提高过滤速度为主,表面活性剂类助滤剂则以降低滤饼水分为主;不同药剂联合使用可使煤泥过滤效果得到显著改善,几种药剂组合均可使煤泥的过滤速度提高3～4倍,且滤饼水分低于空白值;絮团结构表征结果说明,絮团的分形维数越大,其结构越规则,煤泥的过滤速度越快。     

高铝粉煤灰预脱硅浆液过滤分离工艺优化实验研究

在高铝粉煤灰提取氧化铝工艺中,预脱硅后产生的脱硅粉煤灰浆液黏度大、过滤速度慢、含水率高等问题严重影响了生产效率。测试了脱硅粉煤灰浆液的基本物性参数,确定了最优的过滤介质类型和过滤介质再生方式,并通过添加表面活性剂的预处理操作改善过滤效果。研究发现脱硅粉煤灰浆液是一种高碱性、沉降性能差、胶体性明显、颗粒粗糙且平均粒径较小的混合物。在此基础上,通过重新选择过滤介质,将过滤速度提高至原来的1.3倍;选择了适宜于过滤强碱性、高黏度物料的表面活性剂,并确定当添加量为0.06%时,可显著降低物料黏度,提高过滤速度并降低滤饼的含水率。     

表面活性剂在细粒煤过滤脱水中的作用研究

为改善细粒煤产品水分指标偏高问题,通过试验分别研究了煤浆浓度、抽滤真空度、抽滤时间以及处理量对滤饼含水率的影响,确定了细粒煤过滤脱水的较佳工艺条件:煤浆浓度为300 g/L、真空度为0.06 MPa、抽滤时间为4 min、细粒煤处理量为150 g,此时滤饼水分最低,为26.08%。不同种类表面活性剂对细粒煤过滤脱水助滤作用的研究结果表明:非离子表面活性剂Span-80助滤效果较好,且以煤油做溶剂所复配成的助滤剂其助滤效果明显优于单一的药剂,复配药剂作为助滤剂出现了协同效应,能更有效地降低滤饼水分,含水率较不加药剂下降6%。     

大分子表面活性剂的助滤行为与机理

对大分子表面活性剂进行了系统的助滤实验研究。结果表明,以对甲苯酚树脂为主要成分的ＰＣＲＥ大分子表面活性剂,对赤铁矿的过滤具有良好助滤性能,可将平均粒度为７．３μｍ的赤铁矿滤饼水分从１７．７％降至１１．２％,将东鞍山浮选铁精矿的滤饼水分从１６．２％降至１３．６％。以对甲苯胺树脂和以对甲苯酚与对甲苯胺共缩物为主要成分的ＰＴＲＥ和ＰＴＣＡ,分别可作为石英和浮选精煤的有效助滤剂。对大分子表面活性剂的助滤机理进行了较为深入系统的研究,论述了大分子表面活性剂具有优良的助滤性能的关键,在于使颗粒表面“大面积疏水”和促使微细颗粒絮凝。     

伊利石对煤泥水过滤机制的影响研究

煤泥水中微细粒伊利石的表面的结构及存在的离子使其界面间作用过程十分复杂,而微细伊利石表面易水化,严重影响煤泥脱水。为了研究微细粒伊利石对煤泥水过滤性能的影响,以阳离子表面活性剂1831、阴离子表面活性剂SDBS以及非离子聚丙烯酰胺NPAM为助滤剂,进行含伊利石煤泥水的过滤试验;并借助Materials Studio 8.0软件,通过分子动力学模拟(MD)从微观角度研究了微细伊利石表面对1831、NPAM、SDBS及H_2O的吸附行为,进一步揭示过程中的微观作用机理。研究结果表明:随伊利石质量分数的增加,煤泥水的过滤时间延长和滤饼水分增加,当伊利石质量分数超过8%后,煤泥水的过滤脱水效果急剧恶化;药剂用量小于50 g/t时,1831作用下含伊利石煤泥水的脱水速度的提升和滤饼水分的降低效果最好,NPAM次之,SDBS效果较差;分子动力学模拟得出H_2O在伊利石(001)面聚集效果:SDBS>NPAM>1831,SDBS作用下H_2O在伊利石表面更易聚集形成水化膜。     

表面活性剂对赤铁矿精矿助滤试验研究

赤铁矿浮选精矿往往存在因药剂残余导致的细粒精矿过滤困难等问题,为了高效便捷地解决这一问题,选用了十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、辛基酚聚氧乙烯醚-10、丁二酸二异辛酯磺酸钠和十六烷基三甲基溴化铵共五种表面活性剂型助滤剂对其进行实验室真空过滤试验研究。以巴西某赤铁矿精矿为研究对象,以油酸钠为捕收剂体系,分别考察了油酸钠用量、助滤剂用量和质量浓度、矿浆pH和温度对滤饼比阻和滤饼含水率的影响。结果表明,随油酸钠用量的增大,滤饼比阻和含水率均增大。最佳用量条件下,五种助滤剂均能使滤饼比阻和含水率降低,其中在室温以及自然pH条件下,十六烷基三甲基溴化铵对滤饼比阻的降低效果最好,十二烷基磺酸钠对滤饼含水率的降低效果最好。矿浆pH和温度对助滤剂降低滤饼比阻的影响幅度不大,而对含水率的影响较为明显。      

助滤剂对铜精矿过滤速率的影响

用比阻法研究助滤剂对铜精矿过滤速率的影响。结果表明，具有絮凝作用的高分子絮凝剂、聚氧乙烯高分子表面活性剂可加快过滤速率；低分子表面活性剂及具有分散作用的无机助滤剂降低了过滤速率；可与铜精矿粒子相互作用的选矿药剂在较低用量时也可加快过滤速率。     

表面活性剂SLL与聚合物PHP的相互作用及助滤效果研究

复合型煤泥脱水助滤剂是一种由表面活性剂SLL、高分子聚合物PHP、非极性油及水组成的W/O型乳液.采用红外吸收光谱研究了该乳液中表面活性剂SLL与高分子聚合物PHP之间的相互作用,证明二者之间通过氢键缔合形成大分子聚合体.该缔合体既可以使煤粒表面疏水又能使煤粒间形成絮团,从而起到助滤作用.过滤试验结果表明,该助滤剂可将滤饼水分由23.56%降至14.84%,降低幅度达到8.72%,过滤速度提高了1.06 L/(m2*s),滤液中残留的助滤剂可以有效地改善浮选效果.     

浓度和粒度对细粒煤滤饼结构影响的研究

为了研究浓度和粒度对细粒煤滤饼结构的影响,对不同条件下的细粒煤进行真空过滤脱水,并采用电子显微镜和计算机图像处理技术对形成的滤饼进行孔隙结构分析,得到滤饼的孔隙率和分形维数,结合过滤速度、滤饼水分和干滤饼密度分析滤饼结构对过滤脱水的影响规律。结果表明:随着煤浆浓度的增加,滤饼的孔隙率减小,从而使过滤速度减小,滤饼水分和密度增大。同一滤饼从底层到上表面,孔隙率减小,分形维数增大。同时物料粒度越细,滤饼分形维数越大,孔隙率越小,特别是当粒度为-0.045mm时,滤饼孔隙率只有5%左右,给细粒煤过滤脱水带来了很大的困难。     

木质素磺酸钙作磁铁矿浆助滤剂的试验研究

针对尖山矿业公司生产的磁铁矿粉滤饼水分偏高的情况，以木质素磺酸钙为助滤剂进行了初步试验研究。试验结果表明，在加入量为30g/t时，木质素磺酸钙因絮凝作用和表面活性而使过滤速度增加，滤饼水分可以降低0．33个百分点。     

表面活性剂对浮选精煤脱水的助滤作用

针对选煤厂浮选精煤水分偏高的问题,利用实验室加压脱水装置,考查了非离子型脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)、阴离子型十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和阳离子型十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)这3种不同类型的表面活性剂对柳湾选煤厂浮选精煤的脱水助滤作用。研究结果表明,3种不同类型表面活性剂均有良好的助滤效果,其作用一方面降低了液体的表面张力,另一方面通过对颗粒表面氧的掩蔽改善了颗粒表面的疏水性,从而减小了过滤阻力,降低了滤饼水分。与空白试验结果相比,当药剂用量为500g/t时,CTAB可降低滤饼水分4.2%,SDBS可降低3.1%;AEO-9在用量为400g/t时可使滤饼水分降低2.8%。     

用油酸钠对赤铁矿进行剪切絮凝和浮选的研究(一)

对采用油酸钠作为选择性絮凝剂使超细(<10μm)的赤铁矿与石英分离进行了研究。影响赤铁矿絮凝物粒度的主要因素是油酸浓度、pH值、剪切速度和搅拌时间。只有当溶液中油酸的溶解度过饱和时,才能产生絮凝作用。如果在矿物颗粒周围产生油酸液滴,就会发现絮凝速度和絮凝物粒度增加。产生的赤铁矿絮凝物在300/s～2200/s的剪切速度范围内有抗破裂作用。其强度归因于碳氢链连接和疏水性的相互作用产生的引力。用油酸钠形成的疏水性絮凝物用浮选法很容易回收。含Fe15%的赤铁矿和石英混合给矿经粗选回收率达到94%,精矿品位为46%Fe。超细矿物在浮选之前进行剪切絮凝,为显著提高矿物回收率,提供了一种可能的方法。     

用表面活性剂助滤大冶铜精矿的试验研究

为降低大冶铁矿铜精矿的滤饼水分，进行了表面活性剂的助滤试验。试验研究了表面活性剂种类和用量、矿浆pH值、过滤压差及药剂添加方式等条件对铜精矿过滤过程的影响，结果表明，当矿浆pH=10，用量为125和140g／t时，助滤剂TS-2和TS-1既能提高过滤速度，又能降低滤饼水分约3个百分点。若采用分段—喷洒加药方法，效果更佳。     

十二烷基硫酸钠的吸附对细粒赤铁矿搅拌悬浮液稳定性的影响

试验研究了矿浆pH和十二烷基硫酸钠浓度对细粒赤铁矿悬浮液稳定性、截他电位以及吸附量的影响。在十二烷基硫酸钠溶液中,于高剪切速率下,具有高表面电核的细粒赤铁矿颗粒是不稳定的。当表面活性剂呈多层吸附,悬浮液稳定时,赤铁矿絮凝的     

铜精矿过滤添加助滤剂的研究

针对大冶铁矿铜精矿过滤渣饼水份高的问题,在不改变现有生产工艺设备前提下,进行了多种有良好助滤效果的助滤剂。试验结果表明,采用混合添加助滤剂可降低铜精矿滤饼水分１．８￣２．３个百分点。文中对表面活性剂型助剂降低滤饼水份的作用机理进行了探讨。