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选矿学试验浮选+接触角 2.doc

发布:2017-01-03约3.09千字共5页下载文档
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(十)接触角测定(材料表面润湿性测定) ? 一、?????????????????????????????????????????? 目的和意义 了解接触角测定装置的基本结构和工作原理,学会测定物料接触角的基本操作,结合物理化学知识了解表面活性剂对物料接触角的影响及实际应用。 二、?????????????????????????????????????????? 基本原理 润湿接触角是指液滴在物体表面扩展并达到平衡状态后,三相周边上某一点引气液界面的切线,则该切线与固液界面的夹角称为润湿接触角。 ? 应用特定的仪器可以准确测得该角。物体表面润湿接触角的大小与物体表面被该液体润湿的难易程度。对于矿物加工来说,矿粒表面的润湿接触角的大小直接反映其可浮性的好坏。矿物的可浮性=1-cos(,(为润湿接触角。利用特定的装置和手段即可测得该角。本实验以JY-82型润湿接触角测量仪为基础,目前市场上已有借助显微摄象和计算机多媒体技术测定接触角的设备,更易操作、人为误差小、精度较高。 矿物表面润湿性分类 类型 表面不饱和键性质 表面同水的作用能E 接触角 界面水结构 代表性矿物 强亲水性 离子键 共价键 金属键 1 无 直接水化层 石英、云母、锡石、刚玉、菱铁矿、高岭石、方解石 弱亲水 弱疏水 离子-共价键(部分自身闭合) 1左右 无或很小 直接水化层为主 方铅矿、辉铜矿、闪锌矿 疏水 分子键为主(层面间),离子、共价键为辅(层端、断面) 1 中等(40~90度) 次生水化层为主 滑石、石墨、辉钼矿、 叶腊石 强疏水 色散力为主的分子键 1 大(90~110度) 次生水化层 自然硫、 石蜡 三、?????????????????????????????????????????? 仪器设备和材料 1. 仪器设备:接触角测定仪; 2. 烧杯、量筒、竹镊子、注射器; 3.??? 丁基黄药、煤油等表面改性药剂、水玻璃 4.??? 磨料:400号、600号 5.??? 矿物磨片:方铅矿、黄铁矿、煤、石英、石蜡、聚胺脂抛光片或其他材料(规格:4厘米X2厘米X0.5厘米。 四、?????????????????????????????????????????? 实验步骤和操作技术 1. 学习了解所用仪器设备的操作说明书和操作规程。 2. 检查设备,使之处于待测状态; 3. 净化物料磨片(抛光片):将待测磨片置于干净的玻璃板上,用磨料轻轻磨去表面的污染物,用蒸馏水洗净;然后用潮湿的昵粘打光,并用蒸馏水清洗; 4. 用绒布擦干,用镜头纸包好待测; 5. 将待测磨片置于样品盒上,用微量注射器给上一滴水滴,然后调整焦距,使影像清晰的出现与目镜中,按照所用仪器的测试原理测定润湿接触角,重复两次取平均值; 6. 将待测磨片置于药剂溶液中,浸泡3分钟后用镜头纸擦干,再次测定润湿接触角; 7. 注意:每次测量时间越短越好,水滴直径不能太大,最好保持在1~2毫米。测试过程必须注意保持磨片的洁净度。 8. 整理仪器、清理实验现场,报请指导教师验收和数据记录签字。 ?????? 数据处理与实验报告 1. 实验条件及测试结果记录于下表 序号 测试对象 表面改性措施或条件 润湿接触角 1 ? ? ? 2 ? ? ? 3 ? ? ? 4 ? ? ? 2. 分析药剂作用前后接触角的变化及原因分析,结合界面化学和表面活性剂知识分析表面改性剂的作用机理与实际应用。 3. 编写实验报告 六、?????? 思考题 1. 测试时间太长、液滴直径过大等对测量结果有何影响? 2. 选矿用捕收剂和抑制剂的作用机理是什么?举例介绍其实际应用。 教学讨论: 1. 介绍材料特别是矿物材料表面改性技术及应用情况。 2.??? 鼓励学生根据物理化学的知识设想一些其它的接触角测定思路。   (十二)小浮选实验(磨矿粒度对浮选效果的影响) ? 一、目的 了解浮选实验装置的结构、原理及操作过程,学习浮选实验的基本操作过程。观察、分析浮选过程的现象。 二、基本原理 矿物表面物理化学性质-疏水性差异是矿物浮选基础,表面疏水性不同的颗粒其亲气性不同。通过适当的途径改变或强化矿浆中目的矿物与非目的矿物之间表面疏水性差异,以气泡作为分选、分离载体的分选过程即浮选。浮选过程一般包括以下几个过程: 矿浆准备与调浆:即借助某些药剂的选择性吸附,增加矿物的疏水性与非目的矿物的亲水性。一般通过添加目的矿物捕受剂或非目的矿物抑制剂来实现;有时还需要调节矿浆的PH值、温度等其它性质,为后续的分选提供对象和有利条件; 形成气泡:气泡的产生往往通过向添加有适量起泡剂的矿浆中充气来实现,形成颗粒分选所需的气液界面和分离载体; 气泡的矿化:矿浆中的疏水性颗粒与气泡发生碰撞、附着,形成矿化气泡; 形成矿化泡末层、分离:矿
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