浮选课件1资料

第一章第一章 基本原理基本原理第四篇.浮游选矿1中国矿业大学化工学院第一章第一章 基本原理基本原理（Fundamentals)1.1 1.1 概述概述 1.2 1.2 浮选系统中固、液、气各相性质浮选系统中固、液、气各相性质 1.3 1.3 相界面性质与可浮性相界面性质与可浮性 1.4 1.4 气泡矿化气泡矿化 1.5 1.5 浮选动力学浮选动力学第四篇.浮游选矿2中国矿业大学化工学院1.1 概述（概述（summary）一、一、浮选及其作用浮选及其作用 二、二、发展简史发展简史 三、浮选过程主要作业三、浮选过程主要作业第四篇.浮游选矿3中国矿业大学化工学院一、一、浮选及其作用浮选及其作用浮选浮选在水的悬浮液中，以在水的悬浮液中，以矿物表面矿物表面的的物理化学物理化学性质性质 差异差异为依据来精选固体矿物的过程。为依据来精选固体矿物的过程。在整个选矿行业，广泛使用浮选法。它约占分选整在整个选矿行业，广泛使用浮选法。它约占分选整个矿物的个矿物的80%80%左右（选煤左右（选煤20%20%）。）。因为因为1 1、浮选回收率高、浮选回收率高（选煤（选煤精煤产率）；精煤产率）；2 2、适应性广、适应性广：对不同矿种（金属矿、非金属矿）、不同：对不同矿种（金属矿、非金属矿）、不同品位或复杂共生矿物都能较广泛地适应；品位或复杂共生矿物都能较广泛地适应；3 3、有效处理细泥、有效处理细泥：能有效分选：能有效分选0.3-0.01mm0.3-0.01mm的微细矿物；的微细矿物；对于煤炭，可有效分选对于煤炭，可有效分选0.5-0.03mm0.5-0.03mm的细粒煤泥的细粒煤泥。第四篇.浮游选矿4中国矿业大学化工学院二、二、发展简史发展简史(Development)(Development)l1 1、从分选原理看分三个阶段从分选原理看分三个阶段l2 2、从药剂发展看也经历了三个阶段、从药剂发展看也经历了三个阶段l3 3、从加工矿种来说分为四个阶段。、从加工矿种来说分为四个阶段。第四篇.浮游选矿5中国矿业大学化工学院 l1 1、从分选原理看分三个阶段；从分选原理看分三个阶段；表层浮选表层浮选多油浮选多油浮选泡沫浮选。泡沫浮选。（1）表表层层浮浮选选：根根据据矿矿物物的的湿湿润润性性不不同同，把把磨磨细细的的矿矿粉粉撒撒于于水水面面。疏疏水水性性的的矿矿物物漂漂在在水水面面上上作作为为精精矿矿；亲亲水水性性的的浸浸没没在水中即为尾矿。在水中即为尾矿。（2）多多油油浮浮选选：利利用用矿矿物物和和脉脉石石的的亲亲水水性性和和亲亲油油性性不不同同，加加大油量与矿浆搅拌，然后将粘附于油层中的矿物刮出。大油量与矿浆搅拌，然后将粘附于油层中的矿物刮出。（3）泡沫浮选）泡沫浮选：利用气泡携带矿物上浮。：利用气泡携带矿物上浮。第四篇.浮游选矿6中国矿业大学化工学院2 2、从药剂发展看也经历了三个阶段：、从药剂发展看也经历了三个阶段：（1）油类药剂）油类药剂（2）可溶性药剂可溶性药剂1909年发现了松油和醇作为起泡剂可形成适宜的浮选气泡；年发现了松油和醇作为起泡剂可形成适宜的浮选气泡；1913年发现了年发现了Na2S等；等；1922年发现了年发现了KCN；1924年发现了脂肪类；年发现了脂肪类；1925年又发现了黄油作为捕收剂，浮选得到了飞速发展。年又发现了黄油作为捕收剂，浮选得到了飞速发展。（3）品种来源扩大期）品种来源扩大期第四篇.浮游选矿7中国矿业大学化工学院 3、从加工矿物品种来说分为四个阶段、从加工矿物品种来说分为四个阶段上世纪上世纪30年代年代：处理硫化矿；：处理硫化矿；上世纪上世纪40年代年代：处理煤、石墨、萤石；：处理煤、石墨、萤石；上世纪上世纪50年代年代：处理各种硅酸盐矿、铁矿、锡石；：处理各种硅酸盐矿、铁矿、锡石；上世纪上世纪60年代以来年代以来：处理各种微细矿物。：处理各种微细矿物。为了分选各种微细矿物，还研究开发了为了分选各种微细矿物，还研究开发了选择选择性絮凝性絮凝、剪切絮凝剪切絮凝、油团筛选法、载体浮选、离油团筛选法、载体浮选、离子浮选、沉淀浮选等子浮选、沉淀浮选等。第四篇.浮游选矿8中国矿业大学化工学院三、浮选过程主要作业三、浮选过程主要作业l现代泡沫现代泡沫浮选过程浮选过程主要包括以下主要包括以下四个四个作业：作业：l1.1.磨磨矿矿使使有有用用矿矿物物与与其其它它矿矿物物或或脉脉石石矿矿物物充充分分解解离离（选选矿厂磨矿成本占整个生产成本的比例较高）；矿厂磨矿成本占整个生产成本的比例较高）；l2.2.调调浆浆加加药药调调整整矿矿浆浆浓浓度度，使使其其适适合合浮浮选选要要求求；加加入入所所需要的浮选药剂，改善矿物表面性质，以提高浮选效率；需要的浮选药剂，改善矿物表面性质，以提高浮选效率；l3.3.浮选分离浮选分离矿浆在浮选机中充气浮选，完成矿物分选；矿浆在浮选机中充气浮选，完成矿物分选；l4.4.产品处理产品处理浮选后的泡沫产品和尾矿进行脱水处理。浮选后的泡沫产品和尾矿进行脱水处理。第四篇.浮游选矿9中国矿业大学化工学院l第一章第一节完第一章第一节完第四篇.浮游选矿10中国矿业大学化工学院 1.2 1.2 浮 选 系 统 中 气、液、固各相性质第四篇.浮游选矿11中国矿业大学化工学院1.2 1.2 浮选系统中固、液、气各相性质浮选系统中固、液、气各相性质 l一、一、矿物表面的亲水性和疏水性矿物表面的亲水性和疏水性l二、二、浮选系统各相的浮选性质浮选系统各相的浮选性质l（一）气相的浮选性质（一）气相的浮选性质l（二）液相的浮选性质（二）液相的浮选性质l（三）固相的浮选性质（三）固相的浮选性质第四篇.浮游选矿12中国矿业大学化工学院一、一、矿物表面的亲水性和疏水性矿物表面的亲水性和疏水性l我们先来看水和气泡在各种不同矿物上的粘结情况：我们先来看水和气泡在各种不同矿物上的粘结情况：水水在在前前两两种种矿矿物物表表面面尚尚有有排排气气的的能能力力，易易在在表表面面上上展展开开，固固水水界界面面很很容容易易代代替替固固气气界界面面。水水在在固固体体表表面面能能发发生生展展布布的的这这种种现现象象叫叫润润湿湿性性(Wettability)；能能被被水水润润湿湿的的表表面面叫叫亲亲水性表面水性表面。水水在在后后两两种种矿矿物物表表面面上上排排气气的的能能力力很很差差，即即固固水水界界面面不不易易替替代代固固气气界界面面。所所以以水水不不易易在在矿矿物物表表面面上上展展开开，这这种种矿矿物物叫叫疏水性矿物疏水性矿物，不能被水润湿的表面就称，不能被水润湿的表面就称疏水性表面疏水性表面。第四篇.浮游选矿13中国矿业大学化工学院二、二、浮选系统各相的浮选性质浮选系统各相的浮选性质（一）气相（一）气相（gasphase）的浮选性质的浮选性质1、空气的性质及其对浮选的影响空气的性质及其对浮选的影响l2、空气在矿浆中的溶解与析出空气在矿浆中的溶解与析出l3、煤的氧化及可浮性变化煤的氧化及可浮性变化第四篇.浮游选矿14中国矿业大学化工学院1 1、空气的性质及其对浮选的影响空气的性质及其对浮选的影响l浮浮选选中中具具有有实实际际意意义义的的气气相相是是空空气气，空空气气所所形形成成的的气气泡泡是是一一种种选选择择性性的的运运载载工工具具。浮浮选选矿矿浆浆中中某某些些颗颗粒粒能能粘粘附附到到气气泡泡上上而而浮浮出出，不不能能粘粘附附到到气气泡泡上上的的则则留留在在矿矿浆浆中中，从从而而将将它它们们分分离离。矿矿粒粒粘粘附附了了气气泡泡，可可浮浮性性改改变变；气气泡泡还还可可以以由由于于压压力力降降低低而而从从溶溶液液中中析析出出，并并优优先先吸吸附附到到矿矿物物的的疏疏水表面上，以此促进矿粒与大气泡的粘附。水表面上，以此促进矿粒与大气泡的粘附。空空气气主主要要由由下下列列元元素素组组成成：N2、O2、CO2、Ar、H2O（水蒸汽，变化的）。水蒸汽，变化的）。其其中中：N2占占到到约约78.1%，O2占占约约20.96%，也也就就是是说说空空气气主主要要由由N2和和O2组组成成。空空气气中中分分子子之之间间引引力力很很小小，质质点点呈呈不不规则运动，空气分子之间主要是色散力。规则运动，空气分子之间主要是色散力。第四篇.浮游选矿15中国矿业大学化工学院 CO2分子的空间结构是直线性，分子的空间结构是直线性，OCO，结结构对称，两个构对称，两个CO键的极性完全抵消，使整个分键的极性完全抵消，使整个分子正负电荷重心在分子的中心重合，偶极矩是子正负电荷重心在分子的中心重合，偶极矩是0，所以是所以是非极性分子非极性分子。属于两个氧原子或氮原子，属于两个氧原子或氮原子，不偏于任何一方不偏于任何一方，这种共价键即是这种共价键即是非极性共价键非极性共价键。N2是典型的是典型的非极性分子非极性分子；氧氧的的化学活性较大化学活性较大。O2、N2的分子分别有的分子分别有两两个个和和三个共用电子三个共用电子对形对形成化学键，且分子成化学键，且分子中的中的共用电子对同等程度地共用电子对同等程度地第四篇.浮游选矿16中国矿业大学化工学院1 1、空气的性质及其对浮选的影响空气的性质及其对浮选的影响(续续)l 由由相相同同原原子子结结合合成成的的分分子子是是由由非非极极性性共共价价键键分分子子，由由非非极极性性共共价价键键形形成成的的分分子子叫叫非非极极性性分分子子。非极性分子以非极性分子以色散力色散力互相结合。互相结合。l 总总之之，共共价价键键是是否否有有极极性性决决定定于于相相邻邻两两原原子子间间共共用用电电子子对对是是否否有有偏偏向向；而而分分子子是是否否有有极极性性，决决定于整个分子中正、负电荷重心是否重合定于整个分子中正、负电荷重心是否重合。l 空气中有大量的非极性分子，它是一种空气中有大量的非极性分子，它是一种典型的非极性物质，易和非极性矿物表面结合，典型的非极性物质，易和非极性矿物表面结合，分选时可以优先与矿物的非极性疏水表面附着。分选时可以优先与矿物的非极性疏水表面附着。第四篇.浮游选矿17中国矿业大学化工学院1 1 1 1、空气的性质及其对浮选的影响空气的性质及其对浮选的影响空气的性质及其对浮选的影响空气的性质及其对浮选的影响(续续续续)l空空气气中中尤尤以以氧氧气气对对矿矿物物的的浮浮选选影影响响最最大大，轻轻度度氧氧化化有有利利于于提提高高矿矿物物的的表表面面疏疏水水性性；但但重重度度氧氧化化会会恶恶化化浮浮选效果，因为重度氧化会提高矿物表面的亲水性。选效果，因为重度氧化会提高矿物表面的亲水性。l空空气气中中的的氧氧是是硫硫化化矿矿的的浮浮选选促促进进剂剂。硫硫化化矿矿表表面面具具有有亲亲水水性性，不不能能直直接接浮浮选选；当当其其表表面面吸吸附附氧氧后后可可使使其其表表面面水水化化作作用用减减弱弱，从从而而使使黄黄药药类类阴阴离离子子捕捕收收剂剂容容易易在矿物表面吸附和固着。在矿物表面吸附和固着。但但应应注注意意：分分选选过过程程中中溶溶解解于于矿矿浆浆中中的的氧氧与与矿矿物物在在运运输输、存存放放过过程程中中的的氧氧，其其作作用用是是不不同同的的。前前者者可可活活化化某某些些矿矿物物的的浮浮选选；后后者者只只对对矿矿物物起起氧氧化化作作用用，如如使使煤煤变成氧化煤，增加矿物表面的亲水性使浮选难以进行变成氧化煤，增加矿物表面的亲水性使浮选难以进行.第四篇.浮游选矿18中国矿业大学化工学院2 2、空气在矿浆中的溶解与析出空气在矿浆中的溶解与析出l 空空气气中中不不同同成成分分在在水水中中的的溶溶解解度度不不同同，因因而而与与矿矿物物和和水水的的作作用用也也不不同同，自自然然对对分分选选的的影影响也不同。响也不同。l浮浮选选中中的的空空气气性性质质还还不不完完全全是是上上述述之之。空空气气在在浮浮选选过过程程中中由由于于机机械械力力的的作作用用要要在在矿矿浆浆中中发发生生溶溶解解与与析析出出；而而在在溶溶解解与与析析出出的的过过程程中中，其成分的比例要发生变化。其成分的比例要发生变化。空气中各成分在水中的空气中各成分在水中的溶解度（克气体溶解度（克气体/100克水）：克水）：N2：0.002083；O2：0.004510；CO2：0.1718第四篇.浮游选矿19中国矿业大学化工学院空气在溶解时以及从矿浆中析出时其组成的变化空气在溶解时以及从矿浆中析出时其组成的变化气体含量，%大气中第一次溶解第一次溶解析出第二次溶解析出O220.9635.2046.8311.50 N278.1062.8040.104.51CO20.040.2310.4083.28Ar0.901.752.670.71合计100.0100.0100.0100.0第四篇.浮游选矿20中国矿业大学化工学院2 2、空气在矿浆中的溶解与析出空气在矿浆中的溶解与析出(续续)l 由由由由上上上上表表表表的的的的第第第第22第第第第4 4列列列列数数数数据据据据可可可可知知知知：经经经经过过过过浮浮浮浮选选选选机机机机的的的的作作作作用用用用，空空空空气气气气经经经经过过过过溶溶溶溶解解解解和和和和析析析析出出出出，矿矿矿矿浆浆浆浆中中中中的的的的OO2 2 和和和和COCO2 2 富集了。富集了。富集了。富集了。l lOO2 2对浮选的影响上面已介绍。对浮选的影响上面已介绍。对浮选的影响上面已介绍。对浮选的影响上面已介绍。l l COCO2 2 对对对对浮浮浮浮选选选选的的的的影影影影响响响响主主主主要要要要是是是是增增增增加加加加矿矿矿矿浆浆浆浆中中中中的的的的难难难难免免免免离子离子离子离子：lCO2+H2OH2CO3H+HCO32H+CO32第四篇.浮游选矿21中国矿业大学化工学院3 3、煤的氧化及可浮性变化煤的氧化及可浮性变化l 煤容易氧化，从而使表面的可浮性下降而影响煤容易氧化，从而使表面的可浮性下降而影响浮出。浮出。l 煤表面有、无官能团是决定其能否氧化的主要煤表面有、无官能团是决定其能否氧化的主要因素。因素。l 煤泥在水中浸泡氧化要比在空气中氧化剧烈。煤泥在水中浸泡氧化要比在空气中氧化剧烈。l 因此，煤泥的浮选以及煤泥水处理要避免煤泥因此，煤泥的浮选以及煤泥水处理要避免煤泥在水中浸泡时间过长，以免影响其可浮性。在水中浸泡时间过长，以免影响其可浮性。第四篇.浮游选矿22中国矿业大学化工学院（二）液相（二）液相（liquid phase）的浮选性质的浮选性质1、水分子的结构特征、水分子的结构特征l2、水分子对矿物表面的作用、水分子对矿物表面的作用l3、水的溶解能力、水的溶解能力第四篇.浮游选矿23中国矿业大学化工学院 1 1、水分子的结构特征、水分子的结构特征（1）水分子是很强的极性分子）水分子是很强的极性分子（2）水分子之间的氢键使水分子发生缔合）水分子之间的氢键使水分子发生缔合第四篇.浮游选矿24中国矿业大学化工学院（1 1）水分子是很强的极性分子）水分子是很强的极性分子l 浮浮选选中中的的液液相相是是水水，水水通通常常作作为为分分离离介介质质。水水是是由由两两个个氢氢原原子子和和一一个个氧氧原原子子结结合合成成水水分分子子（H2O）。水水分分子子的的两两个个OH极极性性共共价价键键分分布布不不对对称称，之之间间成成1053的的夹夹角角；氧氧原子核和氢原子核之间的距离为原子核和氢原子核之间的距离为0.990.991010-10-10m m。水水分分子子结结构构图图 第四篇.浮游选矿25中国矿业大学化工学院（1 1）水分子是很强的极性分子）水分子是很强的极性分子(续续)l 因因此此，水水分分子子是是很很强强的的极极性性分分子子。水水分分子子之之间间存存在在：取取向向力力、色色散散力力、诱诱导导力力,合合称称为为范范德德华华力力，数数值值为为47.28 kJ/mol47.28 kJ/mol。l且以且以取向力为主取向力为主.第四篇.浮游选矿26中国矿业大学化工学院（2 2）水分子之间的氢键使水分子发生缔合）水分子之间的氢键使水分子发生缔合l在在水水分分子子中中氢氢和和氧氧以以共共价价键键结结合合，由由于于氧氧的的电电负负性性比比氢氢大大得得多多，共共用用电电子子对对就就强强烈烈地地偏偏向向氧氧原原子子，而而使使氢氢原原子子的的核核几几乎乎“裸裸露露”出出来来，这这个个带带正正电电荷荷的的核核，由由于于没没有有内内层层电电子子，不不被被其其他他原原子子的的电电子子云云排排斥斥，能能和和另另一一水水分分子子中中氧氧原原子子上上的的独独对对电电子子相相吸吸引引，形形成成氢氢键键，使使水水分分子子发发生生缔缔合合作作用用。由由于于这这种种缔缔合合作作用用，当当水水分分子子在在矿矿物物表表面面形形成成水水化化层层时时，就就可可以以增增加加其其水水化层厚度。化层厚度。第四篇.浮游选矿27中国矿业大学化工学院图图1-4 1-4 水分子之间形成的氢键和缔合示意图水分子之间形成的氢键和缔合示意图（2 2）水分子之间的氢键使水分子缔合）水分子之间的氢键使水分子缔合(续续)第四篇.浮游选矿28中国矿业大学化工学院2 2、水分子对矿物表面的作用、水分子对矿物表面的作用l 矿矿物物碎碎裂裂后后，断断裂裂面面上上具具有有不不饱饱和和键键。若若将将断断裂裂面面置置于于水水中中，矿矿物物表表面面的的不不饱饱和和键键与与水水偶偶极极子子发发生生作作用用，即即水水分分子子会会根根据据矿矿物物表表面面的的极极性性不不同同在在其其表表面面形形成成水水化化层层或或水水化化膜膜。水水分分子子与与矿矿物物表表面面的的这这种种作作用用会会严严重重影影响响矿矿物物与与气气泡泡的的接接触触及其稳定性。及其稳定性。第四篇.浮游选矿29中国矿业大学化工学院3 3、水的溶解能力、水的溶解能力l 水水会会对对矿矿物物表表面面的的一一些些离离子子溶溶解解，从从而而改改变变矿矿物物表表面面的的化化学学组组成成、界界面面电电性性及及液液相相的的化化学组成，结果也改变矿物在浮选过程中行为。学组成，结果也改变矿物在浮选过程中行为。l工工业业上上的的水水不不纯纯是是由由2个个氢氢1个个氧氧的的分分子子组组成成，它它还还含含有有大大量量的的其其它它离离子子，如如Na+、Mg+、K+、Ca+、Cl、HCO3等等，以以及及其其他他有有机机质质。这这些些离离子子叫叫做做难难免免离离子子，这这些些离离子子也也影响浮选过程。影响浮选过程。第四篇.浮游选矿30中国矿业大学化工学院（三）固相（三）固相（solid phase）的浮选性质的浮选性质l1、矿物表面的极性及可浮性矿物表面的极性及可浮性l2、煤的结构特征及可浮性、煤的结构特征及可浮性l3、煤中几种典型矸石的结构特征、煤中几种典型矸石的结构特征第四篇.浮游选矿31中国矿业大学化工学院1 1、矿物表面的极性及可浮性矿物表面的极性及可浮性l矿矿物物可可以以分分成成五五大大类类：硫硫化化矿矿物物、微微溶溶性性矿矿物物、不不溶溶性性氧氧化化矿矿物物、可可溶溶性性盐盐类类、天天然然可可浮浮性矿物。性矿物。l处处于于物物质质不不同同位位置置的的各各质质点点其其所所受受的的结结合合力力，或或叫叫键键力力是是不不同同的的。经经破破碎碎解解理理后后的的矿矿物物表表面面由由于于晶晶体体受受到到破破坏坏，其其表表面面便便有有了了剩剩余余的的不不饱饱和键能，因此具有一定的和键能，因此具有一定的“表面能表面能”。第四篇.浮游选矿32中国矿业大学化工学院l但但表面层表面层的三个的三个质点质点B、C、D分别分别有一、二、三个有一、二、三个不饱和键不饱和键指向空间，指向空间，即其表面质点受力不平衡，这种表即其表面质点受力不平衡，这种表面不平衡叫表面键能，或叫表面剩面不平衡叫表面键能，或叫表面剩余力场。这指向空间的不饱和键有余力场。这指向空间的不饱和键有吸引周围物质来满足或补偿其表面吸引周围物质来满足或补偿其表面不饱和键的特性，并依据其性质和不饱和键的特性，并依据其性质和强弱的不同，对矿物表面与气泡、强弱的不同，对矿物表面与气泡、浮选药剂、水及水中的离子或分子浮选药剂、水及水中的离子或分子等的吸附起决定性影响。不同矿物等的吸附起决定性影响。不同矿物的这种表面键能是不同的。的这种表面键能是不同的。图1-5 晶体内部的饱和键 与表面的不饱和键如图如图A质点质点和周围质点的作用力（键力）处于和周围质点的作用力（键力）处于饱和状态饱和状态，它们之间联系的键称为饱和键。它们之间联系的键称为饱和键。第四篇.浮游选矿33中国矿业大学化工学院1 1、矿物表面的极性及可浮性矿物表面的极性及可浮性(续续)l矿物的矿物的表面性质表面性质是决定是决定矿物向气泡附着难易矿物向气泡附着难易程度程度的主要因素。而影响矿物表面性质的主要的主要因素。而影响矿物表面性质的主要因素又是矿物的化学组成和结构。我们知道：因素又是矿物的化学组成和结构。我们知道：物质是由质点组成。这些质点可以是分子、原物质是由质点组成。这些质点可以是分子、原子或原子团。分子、原子或原子团以一定的键子或原子团。分子、原子或原子团以一定的键（作用力）互相结合。这些质点在矿物内部可（作用力）互相结合。这些质点在矿物内部可呈规则排列，称晶体；也可呈不规则排列，则呈规则排列，称晶体；也可呈不规则排列，则为非晶体。正是由于矿物的这种不同的内部结为非晶体。正是由于矿物的这种不同的内部结构，才使其具有不同的表面性质和可浮性。构，才使其具有不同的表面性质和可浮性。第四篇.浮游选矿34中国矿业大学化工学院1 1、矿物表面的极性及可浮性矿物表面的极性及可浮性(续续)l若按上述键能将物质分类若按上述键能将物质分类,可以分为：可以分为：l（1）离子晶体离子晶体l（2）原子晶体（共价键型晶体）原子晶体（共价键型晶体）l（3）金属晶体金属晶体l（4）分子晶体分子晶体第四篇.浮游选矿35中国矿业大学化工学院1 1、矿物表面的极性及可浮性矿物表面的极性及可浮性(续续)（1）离离子子晶晶体体由由阴阴离离子子和和阳阳离离子子组组成成，靠靠离离子子键键结结合合的的一一类类物物质质叫叫离离子子晶晶体体。这这类类物物质质的的晶晶体体结结构构是是阴阴、阳阳离离子子交交替替排排列列在在晶晶格格结结点点上上，当当受受外外力力破破碎碎时时，它它有有明明显显的的解解离离面面，断断裂裂面面上上排排列列的的是是正正、负负离离子子，是是极极性性表表面面。典典型型的的离离子子键键晶晶体体矿矿物物有有：NaCl（食食盐盐）、PbSO4（方方铅铅矿矿）、CaCO3（方方解解石石）、ZnS（闪闪锌锌矿矿）、CaF2（萤萤石石）、TiO2（金金红红石）石）。第四篇.浮游选矿36中国矿业大学化工学院1 1、矿物表面的极性及可浮性矿物表面的极性及可浮性(续续)l（2）原原子子晶晶体体（共共价价键键型型晶晶体体）晶晶体体内内相相邻邻原原子子间间以以共共价价键键（亦亦叫叫原原子子键键）相相结结合合形形成成的的空空间间网网状状结结构构（靠靠共共用用电电子子对对结结合合）。这这类类物物质质在在受受外外力力破破碎碎时时，它它没没有有明明显显的的解解离离面面，是是纯纯粹粹的的共共价价晶晶格格。如如金金刚刚石石、SiO2（石石英英）、SnO2（锡石）。锡石）。l 以以上上两两种种键键,即即离离子子键键和和原原子子键键(共共价价键键)的的键键能约有能约有202000kcal/mol或或11010电子伏特。电子伏特。第四篇.浮游选矿37中国矿业大学化工学院1 1、矿物表面的极性及可浮性矿物表面的极性及可浮性(续续)l（3）金属晶体）金属晶体金属晶体的结点上为金属金属晶体的结点上为金属阳离子，周围有自由运动的电子，阳离子与共阳离子，周围有自由运动的电子，阳离子与共有电子相互作用，结合成有电子相互作用，结合成金属键金属键，共用电子对，共用电子对属于整个金属晶格。亦即金属晶体是由失去价属于整个金属晶格。亦即金属晶体是由失去价电子的金属阳离子和自由电子间强烈的作用形电子的金属阳离子和自由电子间强烈的作用形成，这种强烈的作用就叫金属键。典型的金属成，这种强烈的作用就叫金属键。典型的金属晶体有：自然金和自然铜。晶体有：自然金和自然铜。第四篇.浮游选矿38中国矿业大学化工学院1 1、矿物表面的极性及可浮性矿物表面的极性及可浮性(续续)(4)分分子子晶晶体体靠靠分分子子键键结结合合的的物物质质。以以分分子子键键结结合合的的矿矿物物破破裂裂后后,其其破破裂裂表表面面是是以以色色散散力力为为主主,色色散散力力不不足足以以克克服服水水分分子子之之间间的的引引力力,因因此此以以分分子子键结合的矿物是疏水性矿物。如石墨、煤、键结合的矿物是疏水性矿物。如石墨、煤、硫。硫。l分分子子键键又又称称范范德德华华氏氏键键。在在分分子子晶晶格格中中，取取向向力力永永远远大大于于诱诱导导力力，而而色色散散力力不不一一定定，要要根根据据矿矿物物分分子子的的大大小小而而定定。分分子子晶晶体体的的表表面面键键力力比比原原子子键键小小得得多多，只只有有几几个个（千千卡卡/摩摩），一一般般介介于于0.022 2 kcal/mol或或0.0010.10.1电子伏特。电子伏特。第四篇.浮游选矿39中国矿业大学化工学院1 1、矿物表面的极性及可浮性矿物表面的极性及可浮性(续续)l矿矿物物表表面面键键能能的的差差异异对对矿矿物物的的可可浮浮性性有有极极大大的的影影响响。当当矿矿物物表表面面具具有有较较强强的的离离子子键键和和共共价价键键时时,其其不不饱饱和和程程度度高高,表表面面有有较较强强的的极极性性和和化化学学活活性性,对对极极性性水水分分子子有有较较大大的的吸吸引引力力,那那么么,矿矿物物表表面面就就显显示示出出亲亲水水性性,称称之之为为亲亲水水性性表表面面,此此时时的的矿矿物物可可浮浮性性差差。当当矿矿物物表表面面是是弱弱的的分分子子键键时时,其其不不饱饱和和程程度度较较低低,矿矿物物表表面面的的极极性性和和化化学学活活性性均均较较低低,对对极极性性水水分分子子的的吸吸引引力力小小,这这种种矿矿物物表表面面具具有有疏疏水水性性,称称之之为为疏疏水水性性表表面面,此此时时的的矿矿物物可浮性好可浮性好。第四篇.浮游选矿40中国矿业大学化工学院2 2、煤的结构特征及可浮性、煤的结构特征及可浮性l（1）煤的结构特征）煤的结构特征l（2）煤的可浮性）煤的可浮性第四篇.浮游选矿41中国矿业大学化工学院（1 1）煤的结构特征）煤的结构特征l 煤煤是是由由有有机机质质和和多多种种无无机机矿矿物物组组成成的的混混合合物物。煤煤中中有有机机质质主主要要是是碳碳、氢氢、氧氧，它它们们占占有有机机质质的的95%以以上上；此此外外还还有有氮氮、硫硫和和少少量量的的磷磷以以及及一一些些金金属属元元素素。煤煤中中还还含含石石英英、高高岭岭土土、黄黄铁铁矿矿、碳碳酸酸盐盐（方解石）、黄铁矿等杂质。（方解石）、黄铁矿等杂质。第四篇.浮游选矿42中国矿业大学化工学院l煤煤是是高分子聚合物高分子聚合物，它的结构：它的结构：l是由若干个是由若干个C组组成的碳网结构，靠非成的碳网结构，靠非极性共价键结合；极性共价键结合；l在碳网四周是脂在碳网四周是脂肪链、环烷烃类等；肪链、环烷烃类等；l官能团：主要是官能团：主要是以氧为主的官能团。以氧为主的官能团。第四篇.浮游选矿43中国矿业大学化工学院（1 1）煤的结构特征）煤的结构特征(续续)结论：结论：煤煤的的结结构构单单元元内内部部是是由由非非极极性性共共价价键键(C-C)和和弱弱极极性共价键性共价键(C-H)结合的；结合的；煤煤的的结结构构单单元元之之间间是是由由氢氢键键、脂脂肪肪链链、脂脂肪肪环环等等连连接的，这些主要是接的，这些主要是极性键极性键。第四篇.浮游选矿44中国矿业大学化工学院（2 2）煤的可浮性）煤的可浮性煤煤的的主主体体是是多多苯苯芳芳香香核核，其其化化学学性性质质不不活活泼泼，具有疏水性。所以，煤的主要表面是疏水的。具有疏水性。所以，煤的主要表面是疏水的。煤煤含含有有一一定定数数量量的的极极性性矿矿物物质质，煤煤的的芳芳香香核核碳碳网网侧侧链链上上易易生生成成含含氧氧官官能能团团，使使煤煤的的部部分分表表面面具有亲水性。具有亲水性。煤煤表表面面的的部部分分极极性性表表面面可可通通过过杂杂极极性性分分子子捕捕收收剂吸附，以提高疏水性。剂吸附，以提高疏水性。煤煤的的变变质质程程度度影影响响煤煤的的可可浮浮性性。中中等等变变质质程程度度的煤具有最好的可浮性。的煤具有最好的可浮性。煤煤表表面面氧氧化化可可浮浮性性变变差差,煤煤在在水水中中比比空空气气中中更更易易氧化。氧化。第四篇.浮游选矿45中国矿业大学化工学院3 3、煤中几种典型矸石的结构特征煤中几种典型矸石的结构特征硅酸盐类矿物硅酸盐类矿物：如石英：如石英SiO2l 硅酸盐矿物是组成矸石的主要成分，硅酸盐矿物是组成矸石的主要成分，如砂岩和泥质岩中的主要成分是硅酸盐如砂岩和泥质岩中的主要成分是硅酸盐矿物。其化学成分简单，但晶体构造极矿物。其化学成分简单，但晶体构造极为复杂。不论其如何复杂，在所有的硅为复杂。不论其如何复杂，在所有的硅酸盐矿物构造中有一个共同点，即有硅酸盐矿物构造中有一个共同点，即有硅氧四面体存在。硅氧四面体中的氧四面体存在。硅氧四面体中的Si4+和和O2-以极性共价键结合，看下图。以极性共价键结合，看下图。第四篇.浮游选矿46中国矿业大学化工学院硅酸盐类矿物硅酸盐类矿物：如石英：如石英SiO2在在石石英英硅硅氧氧四四面面体体中中,每每1个个氧氧又又是是另另1个个硅硅-氧氧四四面面体体的的角角顶顶,组组成架状体。成架状体。l不不管管怎怎么么受受力力，断断裂裂的的都都是是硅硅氧氧极极性性共共价价键键，因因此此是是极极性性表表面面，表表面面的的不不饱饱和和剩剩余余力力场场以以取取向向力力为为主主，与与水水作作用用时时表表现现为为亲亲水性。水性。第四篇.浮游选矿47中国矿业大学化工学院高岭土高岭土 Al4SiO4OH8l 高高岭岭土土属属于于层层状状构构造造的的铝铝的的硅硅酸酸盐盐矿矿物物,它它的的每每个个结结构构单单元元中中是是靠靠正正负负电电荷荷的的离离子子键键结结合合起起来来的的,各各个个结结构构单单元元之之间间又又是是靠靠氢氢键键结结合合;层层与与层层之之间间的的结结合合力力比比层层中中的结合力小得多的结合力小得多.所以所以受力时层间受力时层间氢键断裂氢键断裂。矿浆中。矿浆中,水是极性分子水是极性分子,高高岭土的岭土的氢键与水结合氢键与水结合;另外另外,它它还与矿物表面的水还与矿物表面的水结合结合。所以。所以,高岭土是浮选中很讨厌的一种矿物。高岭土是浮选中很讨厌的一种矿物。第四篇.浮游选矿48中国矿业大学化工学院碳酸盐类矿物：碳酸盐类矿物：如方解石如方解石如方解石如方解石CaCOCaCO3 3、白云石白云石白云石白云石 碳碳酸酸盐盐类类矿矿物物是是以以(CO3)2-络络阴阴离离子子和和金金属属阳阳离离子子结结合合而而成成的的化化合合物物。这这类类矿矿物物最最具具代代表表性性的是方解石的是方解石。方解石中方解石中(CO3)2-络阴离子络阴离子的三角形体是靠的三角形体是靠极性极性共价键共价键结合起来结合起来,而而Ca2+与与CO32-靠离子键结合起靠离子键结合起来。当方解石晶体断裂时，在来。当方解石晶体断裂时，在Ca2+与与CO32-之间，之间，其断裂表面的剩余力场是以其断裂表面的剩余力场是以静电力为主静电力为主，所以表，所以表现出很好的现出很好的亲水性亲水性。第四篇.浮游选矿49中国矿业大学化工学院硫化矿物：硫化矿物：如黄铁矿如黄铁矿 FeS2 l矸矸石石中中的的硫硫化化物物要要算算黄黄铁铁矿矿最最为为典典型型。FeS2中中两两个个S原原子子成成对对以以非非极极性性共共价价键键结结合合成成(S2)2-阴离子团阴离子团,(S2)2-和和Fe2+之间是靠之间是靠极性共价键极性共价键结合。结合。lFeS2受力受力时以时以(S2)2-和和Fe2+之间的极之间的极性共价键断裂性共价键断裂,所以其断裂面所以其断裂面也显示出也显示出亲水亲水性性。第四篇.浮游选矿50中国矿业大学化工学院3 3、煤中几种典型矸石的结构特征煤中几种典型矸石的结构特征(续续)l 由上面组成矸石的矿物晶体看出，构成晶体由上面组成矸石的矿物晶体看出，构成晶体质点的多数是质点的多数是荷电荷电的单原子或原子团。它们之的单原子或原子团。它们之间以间以相反电荷的吸引力相反电荷的吸引力或或共有电子对共有电子对联结在一联结在一起起。又因它们之间。又因它们之间对电子吸引的能力不同对电子吸引的能力不同，而，而使使电子偏向电子偏向吸引能力强的一方，引起吸引能力强的一方，引起极性极性，所，所以常称为以常称为极性矿物极性矿物。在。在矸石表面矸石表面上的上的荷电原子荷电原子或或原子团原子团均均未得到电性中和未得到电性中和，因此形成，因此形成很强的很强的极性表面极性表面。第四篇.浮游选矿51中国矿业大学化工学院第一章第二节完第四篇.浮游选矿52中国矿业大学化工学院1.3 1.3 相界面性质与可浮相界面性质与可浮性性l 上上一一节节我我们们是是以以相相对对独独立立的的角角度度介介绍绍了了气气、液液、固固三三相相与与浮浮选选的的有有关关性性质质。但但浮浮选选时时三三相相是紧密联系、互相影响和作用的。是紧密联系、互相影响和作用的。l本本节节我我们们将将从从与与浮浮选选相相关关的的界界面面入入手手，进进一一步步理理解解浮浮选选过过程程的的实实质质。分分三三个个方方面面介介绍绍相相界界面性质与可浮性的关系。面性质与可浮性的关系。第四篇.浮游选矿53中国矿业大学化工学院1.3 1.3 相界面性质与可浮性相界面性质与可浮性1.3.1矿物表面的水化作用矿物表面的水化作用1.3.2双电层理论及其与浮选的关系双电层理论及其与浮选的关系1.3.3吸附现象与可浮性吸附现象与可浮性第四篇.浮游选矿54中国矿业大学化工学院1.3.1 1.3.1 矿物表面的水化作用矿物表面的水化作用l一、一、离子的水化作用离子的水化作用l二、二、矿物表面的水化作用矿物表面的水化作用l三、三、矿物表面水化作用的评价矿物表面水化作用的评价第四篇.浮游选矿55中国矿业大学化工学院一、一、离子的水化作用离子的水化作用l 当当水水分分子子与与离离子子发发生生作作用用，它它们们之之间间不不仅仅有有取取向向力力，还还有有诱诱导导力力。由由于于取取向向力力的的作作用用，水水分分子子会会有有规规律律地地（定定向向）排排列列在在离离子子四四周周。这这就就是是离离子子的的水水化化作作用用，或或叫叫水水合合作作用用，这这个个过过程程是是放放热热过过程程，放放出出的的热热叫叫水水化化能能。放放出出的的热热量越多，水化作用就越强。量越多，水化作用就越强。l水化能水化能用用H来表示：来表示：式中：式中：e离子电量；离子电量；r离子半径；离子半径；D水的介电常数。水的介电常数。第四篇.浮游选矿56中国矿业大学化工学院一、一、离子的水化作用离子的水化作用(续续)如图，如图，水分子与离子作用产生的诱导作水分子与离子作用产生的诱导作用，使水分子的偶极矩增大。用，使水分子的偶极矩增大。第四篇.浮游选矿57中国矿业大学化工学院l几种常见离子的水化能几种常见离子的水化能离子离子名称名称离子离子半径半径 A A0 0水化能水化能 kcal/kcal/mol mol离子离子名称名称离子离子半径半径A A0 0水化能水化能 kcal/kcal/mol mol离子离子名称名称离子离子半径半径A A0 0水化能水化能kcal/kcal/mol molH H+1.541.54263263MgMg+0.780.78470470NONO3 3-1.891.897272LiLi+0.870.87121121CaCa+1.061.06375375HCOHCO3 3-1.631.638686NaNa+0.980.989898BaBa+1.431.43312312SOSO4 4=2.302.30241241K K+1.331.338080F F-1.331.33113113COCO3 3=1.851.85317317C C+1.031.03426426ClCl-1.811.817979POPO4 43-3-2.382.38550550ZnZn+0.830.83528528OHOH-1.401.40115115第四篇.浮游选矿58中国矿业大学化工学院 二、二、矿物表面的水化作用矿物表面的水化作用l由由于于大大多多数数矸矸石石表表面面的的剩剩余余力力场场是是强强极极性性的的,其其表表面面是是正正负负离离子子。水水分分子子靠靠矿矿物物表表面面越越近近,受受矿矿物物表表面面质质点点的的引引力力越越大大,排排列列得得就就越越规规则则,越越密密集集,越越多多；相相反反离离矿矿物物表表面面越越远远,随随着着引引力力的的减减弱弱，水水分分子子就就稀稀疏疏、零零乱乱；到到一一定定距距离离以以外外,表面引力没有了表面引力没有了,水分子保持普通水的状态。水分子保持普通水的状态。第四篇.浮游选矿59中国矿业大学化工学院l 水水化化膜膜的的厚厚度度由由矿矿物物表表面面的的剩剩余余力力场场决决定定。从从一一般般意意义义上上来来说说，水水化化膜膜的的厚厚度度应应等等于于矿矿物物起起水水化化作作用用的的力力半半径径；但但由由于于水水分分子子有有氢氢键键，因因此此水水化化膜膜的的实实际际厚厚度度要要超超过过矿矿物物起起水水化化作作用用的的力力半半径径。水水化化膜膜有有一一定定的的弹弹性性，当当外外力力撤撤掉掉以以后后，会会产产生生恢恢复复形形变变的的力力。矿矿物物表表面面的的水水化化作用不同作用不同，对，对气泡选择性矿化气泡选择性矿化起起决定作用决定作用。二、二、矿物表面的水化作用（续）矿物表面的水化作用（续）第四篇.浮游选矿60中国矿业大学化工学院三、三、矿物表面水化作用的评价矿物表面水化作用的评价 评价评价矿物的矿物的水化作用水化作用有有三种方式三种方式，即：测测定定水水化化过过程程的的润润湿湿热热,即即水水化化能能(前前面面已已讲讲)；测定矿物表面的接触角测定矿物表面的接触角(Contact AngleContact Angle）；测定润湿阻滞，即气泡测定润湿阻滞，即气泡矿粒固着时间矿粒固着时间。第四篇.浮游选矿61中国矿业大学化工学院(一一一一)测定矿物表面润湿接触测定矿物表面润湿接触测定矿物表面润湿接触测定矿物表面润湿接触角角角角 如如图图固固气气,固固水水,气气水水分分别别代代表表固固-气气、固固-水水、气气-水水三三个个界界面面上上的的界界面面自自由由能能。由由固固-水水、气气-水水两两个个界界面面自自由由能能所所包包含含的的夹夹角角(一一定定要要包包含含液液相相)称称为为接触角接触角,用用表示。表示。不不同同矿矿物物表表面面的的接接触触角角大大小小是是不不同同的的。矿矿物物表表面接触角大小是三相界面性质的一个综合效应。面接触角大小是三相界面性质的一个综合效应。第四篇.浮游选矿62中国矿业大学化工学院 则有：则有：对对于于气气液液界界面面,一一般般是是空空气气和和水水,所所以以气气水水是是常量常量,那么就有那么就有:cos（固气固气-固水固水）。当当三三个个相相界界面面接接触触形形成成三三相相界界面面并并达达到到平平衡衡时时,作作用用于于润润湿湿周周边边上上的的三三个个表表面面张张力力在在水水平平方方向向上上的的分分力力必必定定为为零零,这这时时平平衡衡状状态态方程方程杨氏方程杨氏方程YoungYoung为为:固气固气=固水固水+气水气水cos第四篇.浮游选矿63中国矿业大学化工学院 固固气气张张力力力力图图使使固固水水界界面面展展开开,而而使使固固气气界界面面缩缩小小;固固水水张张力力力力图图使使固固水水界界面面缩缩小小,而而使使固气界面展开。固气界面展开。（一）测定矿物表面润湿接触角（一）测定矿物表面润湿接触角（一）测定矿物表面润湿接触角（一）测定矿物表面润湿接触角(续续续续)当当固固气气固固水水，矿矿物物表表面面表表现现被被水水润润湿湿,00cos11,090090,称称 为为 亲亲水表面；反之水表面；反之,固固气气固固水水,矿矿物物表表面面 不不 被被 水水 润润 湿湿,cos00，状态状态1状态状态2为为自发过程自发过程。在接触面上的自由能：在接触面上的自由能：状态状态1：E1=S(固水固水+气水气水)状态状态2：E2=S固气固气第四篇.浮游选矿66中国矿业大学化工学院几种矿物的接触角、润湿性和可浮性比较几种矿物的接触角、润湿性和可浮性比较几种矿物的接触角、润湿性和可浮性比较几种矿物的接触角、润湿性和可浮性比较 矿 物物主焦煤主焦煤硫硫碳碳质页岩岩黄黄铁矿方解石方解石石英石英泥泥质页岩岩接触角接触角80809090787840404343303020200 04 40 01010润湿性湿性coscos0.17-00.17-00.210.210.77-0.730.77-0.730.840.840.940.941-0.981-0.981-0.981-0.98可浮性可浮性1-cos1-cos0.83-10.83-10.790.790.23-0.270.23-0.270.160.160.060.060-0.020-0.020-0.020-0.02通过测定通过测定接触角接触角大小可评价矿物的大小可评价矿物的润湿性润湿性和和可浮性。可浮性。矿物表面剩余力场是水化的根本原因，水化能力的强弱矿物表面剩余力场是水化的根本原因，水化能力的强弱表现了矿物表面剩余力场的大小。润湿是从宏观现象上表现了矿物表面剩余力场的大小。润湿是从宏观现象上反映水化程度。反映水化程度。水化程度水化程度高，高，亲水性亲水性能能好，好，接触角接触角小。小。第四篇.浮游选矿67中国矿业大学化工学院（二）矿粒与气泡的固着时间（二）矿粒与气泡的固着时间（二）矿粒与气泡的固着时间（二）矿粒与气泡的固着时间l矿矿物物表表面面的的水水化化膜膜厚厚，则则气气泡泡排排开开水水化化膜膜固固着着于于矿矿物物所所用用的的时时间间就就长长。气气泡泡排排开开矿矿物物表表面面水水化化膜膜实实现现三三相相接接触触的的时时间间叫叫固固着着时时间间。这这个个时时间间可用接触仪测量可用接触仪测量。白白钨矿方方铅矿（氧化）（氧化）重晶石重晶石方解石方解石方方铅矿（纯净）煤煤石英石英1667166718018048483.73.70.40.40.0004-0.0004-0.00080.0008不附着不附着矿粒越小，附着越快；反之，越慢。气泡越大，矿粒越小，附着越快；反之，越慢。气泡越大，附着越快。捕收剂可使附着速度加快。附着越快。捕收剂可使附着速度加快。l一些矿物的固着时间（单位：一些矿物的固着时间（单位：s）第四篇.浮游选矿68中国矿业大学化工学院1.3.2 1.3.2 双电层理论及其与浮选的关系双电层理论及其与浮选的关系l 我们知道：固体表面有剩余力场，固、液、我们知道：固体表面有剩余力场，固、液、气三相的性质又各不相同。在浮选体系中，矿物气三相的性质又各不相同。在浮选体系中，矿物表面与水溶液界面之间会发生电性的变化。矿物表面与水溶液界面之间会发生电性的变化。矿物表面有电化学电位和动电位发生。矿物受到水和表面有电化学电位和动电位发生。矿物受到水和溶质的作用，发生溶解、吸附及表面电离等现象，溶质的作用，发生溶解、吸附及表面电离等现象，使矿物与水溶液界面形成电位差。为了中和矿物使矿物与水溶液界面形成电位差。为了中和矿物表面的电荷，液相界面就分布有电荷相反的离子表面的电荷，液相界面就分布有电荷相反的离子（配衡离子）组成双电层，也叫（配衡离子）组成双电层，也叫“电双层电双层”。第四篇.浮游选矿69中国矿业大学化工学院1.3.2 1.3.2 双电层理论及其与浮选的关系（续双电层理论及其与浮选的关系（续 ）l一、一、双电层（双电层（Electricdoublelayer）(一一)双电层的来源双电层的来源(二二)双电层的结构双电层的结构l二、二、电位与浮选的关系电位与浮选的关系l(一一)测定等电点测定等电点l(二二)初步确定分选条件初步确定分选条件l (三三)研究药剂和矿物表面的作用机理研究药剂和矿物表面的作用机理第四篇.浮游选矿70中国矿业大学化工学院（一一）双电层的来源双电层的来源（Origins of the ChangeOrigins of the ChangeOrigins of the ChangeOrigins of the Change）电层的起源大致分为以下电层的起源大致分为以下4类：类：（1）优先解离（溶解）优先解离（溶解）（2）优先吸附）优先吸附（3）先解离后吸附）先解离后吸附（4）晶格取代）晶格取代第四篇.浮游选矿71中国矿业大学化工学院（1 1）优先解离（溶解）优先解离（溶解）矿矿物物在在水水中中,受受到到水水分分子子的的吸吸引引,矿矿物物中中的的正正、负负离离子子会会脱脱离离晶晶格格而而溶溶入入水水中中。由由于于正正负负离离子子受受水偶极子吸引的力量不同水偶极子吸引的力量不同,会产生两种可能：会产生两种可能：第四篇.浮游选矿72中国矿业大学化工学院 （1 1）优先解离）优先解离(续续)负负离离子子比比正正离离子子优优先先解解理理：如如萤萤石石(CaF2)在在水水中中,F-比比Ca2+易易于于溶溶入入水水中中,于于是是萤萤石石表表面面Ca2+较较多多,从从而而荷荷正正电电,溶溶于于水水中中的的F-受受到到矿矿物物表表面面正正电电荷荷的的吸吸引引,而而形形成成配配 衡衡 离离 子子 层层。重重 晶晶 石石(BaSO4)、铅矾（铅矾（PbSO4）均属此类均属此类。正离子正离子比比负离子负离子优先解理：如白钨矿（优先解理：如白钨矿（CaWO4）在水在水中，中，Ca2+比比WO42-易于溶入水中，于是白钨矿表面易于溶入水中，于是白钨矿表面WO42-较多，从而荷负电，溶于水中的较多，从而荷负电，溶于水中的Ca2+受到矿物表面受到矿物表面WO42-负离子的吸引，而形成配衡离子层。负离子的吸引，而形成配衡离子层。第四篇.浮游选矿73中国矿业大学化工学院（2 2）优先吸附）优先吸附当当矿矿物物表表面面的的离离子子晶晶格格能能,即即剩剩余余力力场场很很大大,而而水水分分子子间间力力相相对对较较小小时时,会会产产生生优优先先吸吸附附形形成成双双电电层层。如如水水中中存存在在很很多多难难免免离离子子或或其其他他离离子子,矿矿物物表表面面的的剩剩余余力力场场就就会会把把水水中中这这些些离离子子吸吸附附到到矿矿物物表表面面,使使溶溶液液失失去去电电平平衡衡,形形成成双双电电层层。如如前前述述的的白白钨钨矿矿在在自自然然饱饱和和溶溶液液中中表表面面荷荷负负电电(WO42-较较多多);如如果果向向溶溶液液中中添添加加Ca2+,则则矿矿物物表面会吸附更多的表面会吸附更多的Ca2+,使矿物表面呈正电性。使矿物表面呈正电性。第四篇.浮游选矿74中国矿业大学化工学院（3 3 3 3）先解离后吸附）先解离后吸附）先解离后吸附）先解离后吸附 这种现象多发生在难溶矿物表面。这种现象多发生在难溶矿物表面。这种现象多发生在难溶矿物表面。这种现象多发生在难溶矿物表面。如石英，其表面受外力作用硅如石英，其表面受外力作用硅如石英，其表面受外力作用硅如石英，其表面受外力作用硅-氧极性共价键氧极性共价键氧极性共价键氧极性共价键断裂断裂断裂断裂发生发生发生发生解解解解离离离离，在水中因，在水中因，在水中因，在水中因吸附吸附吸附吸附H H H H+和和和和OHOHOHOH-而形成酸类化合物，然后部分而形成酸类化合物，然后部分而形成酸类化合物，然后部分而形成酸类化合物，然后部分电电电电离离离离而而而而使表面荷电使表面荷电使表面荷电使表面荷电，作为定位离子，作为定位离子，作为定位离子，作为定位离子，定位离子吸附配衡离子定位离子吸附配衡离子定位离子吸附配衡离子定位离子吸附配衡离子形成双电层形成双电层形成双电层形成双电层。第四篇.浮游选矿75中国矿业大学化工学院（4 4）晶格取代）晶格取代l 一一些些矿矿物物晶晶格格中中的的高高价价阳阳离离子子被被低低价价阳阳离离子子取取代代，使使晶晶格格带带负负电电；为为维维持持电电中中性性，矿矿物物表表面面要要吸吸附附某某些些正正离离子子。当当矿矿物物置置于于水水中中时时，这这些些吸