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多级风力选煤

起泡剂

发表时间:2023-07-28 10:41

首先,我们来了解一下什么是起泡剂。浮选煤浆经捕收剂和调整剂处理,使矿物的表面性质达到了浮选要求,此时如果煤浆中存在性质良好的起泡,就能实现浮选。往普通的水或矿物悬浮液中通入气体只能形成少量大而易碎的气泡,不能形成泡沫,但往水中加入少量异极性表面活性物质,如醇、有机酸等,便可以得到小而不易兼并的气泡,气泡浮到水面,生成具有一定稳定性的泡沫。这些具有起泡作用的表面活性物质称为起泡剂。



起泡剂应具备的条件是什么?


1)起泡剂一般应是具有适宜结构的有机异极性表面活性物质

研究认为,有机异极性物质的起泡性能决定其分子结构中极性基和非极性烃基的性质,所以要求要有适宜类型的极性基与非极性基。

(1)极性基。浮选最广泛使用的起泡剂是含羟基的醇类或酚类,而一些含醚基的醚醇类或醚类,近些年来已普遍受到重视,并已日益获得广泛的应用。这是因为这两类极性基都可通过氢键与水分子缔合,发生水化作用,在气泡壁上形成适当强度的水化外壳保护层,使气泡具有适宜的稳定性;另外这两类极性基的亲固性能很弱,对矿物基本无捕收作用,且在浮选过程中煤浆酸碱度的变化很少影响它们的起泡性能,便于根据浮选的需要对过程所用的各种药剂分别进行必要的调节,因而这两类极性基目前被认为是构成起泡剂分子结构比较理想的极性基团。至于其他含有诸如羧基、氨基、磺酸基等的表面活性物质,虽然也有较强的起泡性能,但一方面由于其亲固性强,具有较强的捕收作用;另一方面,介质pH值将显著影响它们的解离程度,使起泡性能变化变大。所以,对于优良的起泡剂而言,这些极性基都不算是理想的极性基。


(2)非极性基。起泡剂是以整个分子发挥作用的,其分子组成结构中的非极性基虽可由任何一种类型的烃基构成,但烃基的长度及分子量大小、烃基的结构类型及属性等对起泡性能均有影响。

一般规律是:随着烃链的增长,表面活性增大,起泡能力增强;烃链过长由于水溶性显著降低,反而导致起泡能力下降;烃基为芳香烃者表面活性较弱,起泡能力也比相应的链烃弱。



2)在煤浆中要有适当的溶解度

起泡剂应具有适当的水溶性,溶解度过大,在煤浆中溶解分散性能好,大部分易滞留在煤浆内部并随煤浆流失,而吸附在气——液界面的起泡剂却显得比较少,为此必须增大用量,才能形成一定数量的泡沫;或表现起泡速度快、迅速产生了气泡,但形成的泡沫结构疏松、气泡发脆、寿命过短、不能持久,为此必须多次追加用量,才能维持一定数量的泡沫。而溶解度过小的起泡剂,在煤浆中溶解分散性能不好、大部分易滞留在煤浆表面并易随泡沫产物流失。所以,过于难溶的起泡剂也不能有效地充分发挥起泡作用;或表现起泡速度缓慢,形成的泡沫结构致密、气泡韧性大、寿命长以及发泡延续时间持久,使浮选过程难以控制等。



3)对矿物无捕收作用

起泡剂对矿物**没有捕收作用,或只有极微弱的捕收作用,且不影响浮选过程的选择性。因为同时具有捕收性能和起泡性能的药剂,往往会给浮选生产过程药剂用量的单独调节带来困难,这在优先浮选时更为突出。



4)对煤浆pH值的变化及煤浆中其他组分有较强的适应性

起泡剂分子**不受或少受浮选生产过程中煤浆酸碱度的变化或外加电解质的影响,要能保持不解离,基本不与煤浆中的其他组分发生作用,以使起泡性能稳定。



5)按处理每吨矿石计算的消耗量要少,且能形成适合浮选所要求的气泡

除了用量少外,还要求能形成大量稳定性适中、大小适宜、分布均匀、黏度不大、韧脆适当的气泡。



6)要无毒或低毒,不污染环境

除来源广外,还要价格低廉以及使用方便等。