【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于礦物浮選，具體涉及一種疏水納米顆粒裝甲氣泡提高礦物浮選回收率的方法。
技術(shù)介紹
1、浮選是根據(jù)礦物顆粒表面物理、化學(xué)性質(zhì)的差異，利用氣泡捕獲有用礦物顆粒并將其浮出的過(guò)程，浮選技術(shù)具有選擇性好、工作效率高、適應(yīng)性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于選礦、選煤和油水分離等領(lǐng)域。整個(gè)浮選過(guò)程中顆粒與氣泡碰撞、黏附和脫附是最重要的環(huán)節(jié)。
2、顆粒與氣泡之間的相互作用力包括范德華力、靜電力、疏水作用力等。這些力決定了顆粒是否能夠穩(wěn)定地附著在氣泡表面。在湍流環(huán)境中，顆粒可能會(huì)因?yàn)榱黧w剪切、氣泡振蕩和顆粒離心等作用，從氣泡表面脫附。
3、強(qiáng)化礦物顆粒與氣泡的粘附是提高浮選效率的關(guān)鍵步驟。這一過(guò)程可以通過(guò)多種方法和技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，主要包括添加合適的浮選藥劑、改變氣泡的大小和分布以及調(diào)整礦物顆粒的表面性質(zhì)等方面。例如，使用高效起泡劑，降低氣泡表面張力，形成穩(wěn)定的氣泡膜，從而提高氣泡的穩(wěn)定性和礦物顆粒的粘附力；根據(jù)礦物特性選擇合適的捕收劑、起泡劑和調(diào)整劑，合理調(diào)整用量；通過(guò)優(yōu)化浮選機(jī)的氣泡發(fā)生器和攪拌系統(tǒng)，控制浮選過(guò)程中氣泡的大小和分布；調(diào)整礦物顆粒的大小、形狀以及表面粗糙度等物理性質(zhì)。
4、浮選技術(shù)中，提高礦物回收率是一個(gè)持續(xù)的研究焦點(diǎn)。浮選是一種基于礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)差異的分離方法，通過(guò)氣泡與礦石顆粒的附著和分離過(guò)程實(shí)現(xiàn)礦物的回收。現(xiàn)有的浮選技術(shù)主要依賴于機(jī)械攪拌或充氣裝置向浮選槽內(nèi)引入空氣，形成氣泡，這些氣泡與礦物顆粒相互作用，使有用礦物附著在氣泡上，從而實(shí)現(xiàn)礦物的分離。浮選設(shè)備的設(shè)計(jì)和性能提升是其
5、現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題如下：顆粒與氣泡的黏附不穩(wěn)定、不牢固，在浮選設(shè)備產(chǎn)生的湍流中顆粒的離心力增加，可導(dǎo)致已經(jīng)黏附在氣泡上的顆粒重新脫附，降低浮選回收率。
6、傳統(tǒng)浮選技術(shù)在處理低品位礦石、難浮性礦物時(shí)效率較低，能耗較高。此外，對(duì)于微細(xì)粒礦物的浮選，傳統(tǒng)方法的浮選效率會(huì)隨著顆粒尺寸的減小而迅速降低，導(dǎo)致寶貴資源的大量浪費(fèi)。另外，粗顆粒在浮選過(guò)程中容易從氣泡表面脫附是一個(gè)普遍存在的挑戰(zhàn)。這是因?yàn)榇诸w粒與氣泡的粘附力相對(duì)較弱，且在礦漿流動(dòng)和氣泡振蕩的影響下，粗顆粒更容易從氣泡表面脫離。這些問(wèn)題導(dǎo)致浮選效率降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)針對(duì)現(xiàn)有浮選技術(shù)中存在的浮選回收率低等問(wèn)題，提供一種疏水納米顆粒裝甲氣泡提高礦物浮選回收率的方法，該方法使用的疏水性納米顆粒裝甲氣泡可以增強(qiáng)顆粒-氣泡之間的疏水作用力，從而提高浮選效率；此外，納米顆粒的存在更容易刺破顆粒與氣泡的液膜，縮短誘導(dǎo)時(shí)間。同時(shí)，提高礦物顆粒與氣泡的粘附穩(wěn)定性。
2、本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：
3、一種疏水納米顆粒裝甲氣泡提高礦物浮選回收率的方法，包括如下步驟：
4、第一步，配制疏水納米顆粒乳液；
5、第二步，浮選試驗(yàn)過(guò)程：首先稱取待浮選樣品和水加入到浮選槽內(nèi)，啟動(dòng)單槽浮選機(jī)進(jìn)行攪拌，使其充分?jǐn)嚢栊纬傻V漿，向霧化器的儲(chǔ)液罐中加入疏水納米顆粒乳液，設(shè)置好霧化參數(shù)；
6、第三步，攪拌2min后，加入捕收劑，繼續(xù)攪拌使捕收劑與礦漿充分作用，攪拌1min后，加入起泡劑，攪拌30?s之后，打開(kāi)進(jìn)氣閥門(mén)的同時(shí)打開(kāi)霧化器使疏水納米顆粒乳液霧化為微小液滴，隨空氣進(jìn)入浮選機(jī)，在連續(xù)氣流被分割成氣泡的同時(shí)，微小液滴與氣泡碰撞，疏水納米顆粒在氣泡表面粘附，形成納米顆粒裝甲氣泡，連續(xù)刮泡3?min，獲得浮選后產(chǎn)品；
7、第四步，刮泡結(jié)束后，將霧化器中剩余的疏水納米顆粒乳液轉(zhuǎn)移至量筒中獲得剩余疏水納米顆粒乳液的體積，計(jì)算得出浮選試驗(yàn)消耗的疏水納米顆粒乳液體積，之后將得到的浮選產(chǎn)品進(jìn)行過(guò)濾，烘干后稱重、灰分化驗(yàn)，并依據(jù)公式計(jì)算回收率。
8、進(jìn)一步地，第一步中所述疏水納米顆粒包括炭黑、煤、石墨顆粒、環(huán)糊精、疏水改性的納米二氧化硅顆粒、疏水改性的粉煤灰、疏水改性的高嶺土微納米顆粒、聚苯乙烯納米顆粒中的任意一種。
9、進(jìn)一步地，所述疏水納米顆粒為炭黑，所述疏水納米顆粒乳液為炭黑乳液。
10、進(jìn)一步地，所述炭黑乳液的配制方法如下：量取超純水置于燒杯內(nèi)，稱取炭黑加入燒杯內(nèi)，攪拌得到溶液，稱取分散劑加入溶液內(nèi)，攪拌30min后，使炭黑顆粒完全分散于水中，形成炭黑乳液。
11、進(jìn)一步地，所述分散劑為十二烷基苯磺酸鈉或十六烷基三甲基溴化銨；所述超純水、炭黑、十二烷基苯磺酸鈉的用量比為100ml：（0.3-0.6g）：0.272g；所述超純水、炭黑、十六烷基三甲基溴化銨的用量比為100ml：（0.3-0.6g）：0.364g。
12、本專利技術(shù)的有益效果如下：
13、1.?提高氣泡穩(wěn)定性：通過(guò)納米顆粒裝甲層的形成，氣泡在礦漿中的穩(wěn)定性得到顯著提升，減少了氣泡的合并和破裂，從而提高了氣泡與礦物顆粒的接觸機(jī)會(huì)。
14、2.?增強(qiáng)浮選效率：裝甲氣泡能夠更有效地吸附在礦物顆粒表面，尤其是對(duì)于易脫附的粗顆粒，這有助于提高浮選回收率。
15、3.?減少浮選藥劑用量：由于氣泡的穩(wěn)定性和粘附力的增強(qiáng)，可以減少浮選過(guò)程中化學(xué)藥劑的使用量，降低成本并減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)。
16、4.?適用于難選礦物：本專利技術(shù)的技術(shù)方案特別適用于難選礦物的浮選，如微細(xì)粒礦物，這些礦物由于其尺寸小、動(dòng)能低，存在著和氣泡碰撞、黏附概率低下的問(wèn)題，傳統(tǒng)浮選難以有效回收。
17、5.?提高浮選動(dòng)力學(xué)：裝甲氣泡能夠改善礦物顆粒的浮選動(dòng)力學(xué)，縮短誘導(dǎo)時(shí)間，加快浮選速度，提高整體浮選效率。
18、6.?可以通過(guò)對(duì)疏水性納米顆粒進(jìn)行特定基團(tuán)修飾，然后形成特異性裝甲氣泡，可以有目的地選擇性地吸附某些礦物顆粒，減少非目標(biāo)礦物的夾帶，提高最終精礦的品位。
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1.一種疏水納米顆粒裝甲氣泡提高礦物浮選回收率的方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種疏水納米顆粒裝甲氣泡提高礦物浮選回收率的方法，其特征在于：第一步中所述疏水納米顆粒包括炭黑、煤、石墨顆粒、環(huán)糊精、疏水改性的納米二氧化硅顆粒、疏水改性的粉煤灰、疏水改性的高嶺土微納米顆粒、聚苯乙烯納米顆粒中的任意一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種疏水納米顆粒裝甲氣泡提高礦物浮選回收率的方法，其特征在于：所述疏水納米顆粒為炭黑，所述疏水納米顆粒乳液為炭黑乳液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種疏水納米顆粒裝甲氣泡提高礦物浮選回收率的方法，其特征在于：所述炭黑乳液的配制方法如下：量取超純水置于燒杯內(nèi)，稱取炭黑加入燒杯內(nèi)，攪拌得到溶液，稱取分散劑加入溶液內(nèi)，攪拌30min后，使炭黑顆粒完全分散于水中，形成炭黑乳液。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種疏水納米顆粒裝甲氣泡提高礦物浮選回收率的方法，其特征在于：所述分散劑為十二烷基苯磺酸鈉或十六烷基三甲基溴化銨；所述超純水、炭黑、十二烷基苯磺酸鈉的用量比為100mL：（0.3-0.6g）：0.
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種疏水納米顆粒裝甲氣泡提高礦物浮選回收率的方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種疏水納米顆粒裝甲氣泡提高礦物浮選回收率的方法，其特征在于：第一步中所述疏水納米顆粒包括炭黑、煤、石墨顆粒、環(huán)糊精、疏水改性的納米二氧化硅顆粒、疏水改性的粉煤灰、疏水改性的高嶺土微納米顆粒、聚苯乙烯納米顆粒中的任意一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種疏水納米顆粒裝甲氣泡提高礦物浮選回收率的方法，其特征在于：所述疏水納米顆粒為炭黑，所述疏水納米顆粒乳液為炭黑乳液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種疏水納米顆粒...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫玉金，李書(shū)桓，陳恒飛，葉貴川，郭睿鳳，劉世麒，董憲姝，樊玉萍，馬曉敏，付元鵬，胡富月，楊茂青，肖瑋，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：太原理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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