固体物料分选学---绪论+浮选理论基础.ppt

1 矿物加工学 2 选用教材：固体物料分选学 学习主要内容：固体物料分选学 第4篇 浮选 第3篇 重选 第6篇 分选工艺及辅助作业 （部分内容） 总学时：80学时，其中实验：12学时（6个） 3 绪论 1 选矿学科的形成 自然界蕴藏着极为丰富的矿产资源 。选矿是利 用矿物的物理或物理化学性质的相对差异，借助 各种选矿设备将矿石中的有用矿物与脉石矿物分 离，并达到使有用矿物相对富集的过程。 4 1选矿学科的形成 矿物：是地壳中由于自然的物理化学作用或生物 作用所生成的具有固定化学成分或物理性质的天 然化合物或自然元素。 矿物分为有用矿物和脉石矿物。 有用矿物：能为人类利用的矿物。 脉石：目前无法富集或尚不能利用的矿物。 5 1 选矿学科的形成 直接与选矿有关的矿物性质 密度：矿物间密度的差异是重选的条件 磁性：矿物间磁性的差异是磁选的条件 导电性：矿物间导电性的差异是电选的条件 润湿性：矿物间表面润湿性的差异是浮选的条件 6 1 选矿学科的形成 选矿学是研究矿物分选的学问，是一门分离 、富集、综合利用矿物资源的技术科学。 其目的是为冶金、化工等行业提供合格原料 。 7 1 选矿学科的形成 工业技术 手工作业 基础理论 实际经验 选 矿 学 科 8 矿石的选矿处理过程 1 选 矿学 科的 形成 选后产品处理作业 准备作业 选 矿 作业 分选作业 筛 分 破 碎 磨 矿 重 选 电 磁 选 浮 选 脱 水 除 尘 9 矿石的选矿处理过程 1）矿石分选前的准备作业。 包括原矿(原煤)的破碎、筛分、磨矿、分级等工 序。本过程的目的是使有用矿物与脉石矿物单体 分离，使各种有用矿物相互间单体解离，此外， 这一过程还为下一步的选矿分离创造适宜的条件 。 10 矿石的选矿处理过程 2）分选作业。借助于重选、磁选、电选、浮选和 其他选矿方法将有用矿物同脉石分离，并使有用 矿物相互分离获得最终选矿产品(精矿、尾矿、有 时还产出中矿)。 3）选后产品的处理作业。包括各种精矿、尾矿产 品的脱水，细粒物料的沉淀浓缩、过滤、干燥和 废水澄清循环复用等。 11 选矿产品 1、精矿：分选所得有用矿物含量较高，适合于冶 炼加工或其它利用要求的最终产品。 2、中矿：分选过程中得到的尚需进一步处理的 中间产品。 3、尾矿：分选后，其中有用矿物含量很低，不需 要进一步处理（或技术经济上不适于进一步处理 ）的产品 。 12 1 选矿学科的形成 选矿常用的工艺指标 1、品位：指产品中金属或有用成分的质量与该 产品质量之比。品位是评定产品指标之一。 原矿品位。 精矿品位； 尾矿品位。 如：铜精矿品位为15%，表示100吨干精矿中含 有15吨金属铜。 萤石精矿品位为95%，表示100吨干精矿中含有 95吨萤石（CaF2）， 13 选矿常用的工艺指标 2、产率： 产品质量与原矿质量之比叫产率。用 表示 精矿=（Q精矿/Q原矿）100% 3、回收率精矿中有用成分的质量与原矿中该 有用成分质量之比，称为回收率，常用表示。 14 回收率可用下式计算： 式中：回收率，%； 精矿产率，%。 原矿品位，%； 精矿品位，%； 有用成分回收率是评定分选过程( 或作业)效率 的一个重要指标。回收率越高，表示选矿过程 ( 或作业)回收的有用成分越多。所以，选矿过 程中应在保证精矿质量的前提下，力求提高有 用成分回收率。 15 选矿常用的工艺指标 4、 选矿比原矿质量与精矿质量的比 值用它可以确定获得1t精矿所需处理原矿 石的吨数。常以 K 表示。 5、 富矿比( 或富集比)精矿品位与原 矿品位的比值，常用E表示，E=/，它 表示精矿中有用成分的含量比原矿中该有 用成分含量增加的倍数，即选矿过程中有 用成分的富集程度。 16 选矿常用术语 单体颗粒：仅含有一种矿物的颗粒。 连生体颗粒：含有两种或两种以上矿物的颗粒 单体解离度：某种矿物单体颗粒存在的量占总 量的百分数。 分选工艺流程图：表示分选过程的作业顺序及 产品流向的线路图 17 2 矿物加工学科的形成与发展 矿物加工学是在选矿学的基础上发展起来的，是用 物理、化学的方法，对天然矿物资源进行加工（包 括分离、富集、提纯、提取、深加工等），以获取 有用物质的科学技术。 1 ) 形成与发展背景 （1）社会发展要求。 （2）相关学科在选矿领域的应用。 18 （1）浮选化学 （2）复合物理场矿物加工 （3）高效低毒药剂分子设计 （4）矿物资源的生化提取 （5）直接还原与矿物原料造块 （6）复杂贫细矿物资源综合利用 （7）矿物精加工与矿物材料 （8）矿物加工过程计算机拔术 2 2）矿物加工学的主要学科方向）矿物加工学的主要学科方向 2 2 矿矿 物加物加 工学工学 科的科的 形成形成 与发与发 展展 19 3）矿物加工学与其它学科的关系 矿物加工学 数学、物理学、 化学、流体力学 、生物学 地质学、矿床学、 矿物学、晶体化学 采矿、冶金 化工、环境 计算机、控制 机 械 20 4）矿物加工学科面临的挑战 (1) 复杂贫细矿物资源的综合回收 (2) 废石及尾矿的加工利用 (3) 矿物精加工技术 (4) 洁净煤技术 (5) 二次资源 (6) 海洋资源 (7) 非矿物资源 21 4 矿矿物资源在国民经济建设中的地位和作用 (1)资源的开发和利用水平决定社会生产力水平 矿物资源是人类社会发展和国民经济建设的重 要物质基础；矿业是国民经济的基础产业，是 人类社会发展的前提和动力。从石器时代到青 铜器、铁器时代，到煤、石油、天然气、原子 能的利用，人类社会生产的每一次巨大进步， 都伴随着矿物资源利用水平的飞跃。 22 (2) 资源是社会发展和进行经济建设的基础。 矿物资源是冶金、化工、航天、建材、电力 、轻工业、核工业等行业的主要原料来源。 虽然矿业在国内生产总值(GDP)中所占比重 较小，但它作为基础产业支撑着其他行业生 产对原料的需求。世界上90以上的能源， 80以上的工业原料和70以上的农业生产 资料都来自矿产资源。 23 (3) 矿物加工学科的发展对我国经济的可持续 发展有着极其重要的意义。 随着天然矿物资源地不断被开发利用，天然 矿物资源量逐步减少，而随着人口增长、社会 发展，对资源的需求又不断增大，因此，必须 寻找开发利用新的资源。非传统矿物资源、二 次资源、非矿物资源必将成为未来人类社会发 展的重要资源。对这些资源的加工利用，不仅 可以满足人类社会发展对资源的需求量的增加 ，还可减少环境污染，促使国民经济持续、快 速、健康发展。 24 第4篇 浮选 本篇主要内容 1、浮选理论基础 2、浮选药剂 3、浮选设备 4、浮选工艺 5、浮选实践 25 浮选概念：浮选概念： 浮游选矿简称为浮选，是以各种颗粒或粒子表 面的物理化学性质的差别为基础，在气液 固三相流体中进行分离的技术。 目的矿物表面疏水附着气泡上浮排出 对浮选有较大影响的表面性质主要有：湿润性、电性 、吸附、氧化、溶解、分散、絮凝等等。 浮选的对象：物料粒度细，粒度和密度作用小，重选 方法难以分离的矿物；磁性和电性差别不大难以用磁 选和电选分离的矿物。 26 浮选过程 在气、液、固三相体系中完成的复杂的物理化学过 程。其实是疏水的有用矿物粘附在气泡上，亲水的 脉石矿物留在水中，从而实现彼此分离。 磨矿：先将矿石磨细，使有用矿物单体解离 调浆：调节矿浆浓度，使颗粒悬浮、运动 加药：加入浮选药剂，与颗粒作用，使目的颗粒 表面疏水 充气：加入起泡剂，浆体中产生气泡，疏水颗粒 附着气泡上上浮 分离：将浮到浮选机液面泡沫刮出，完成矿物的 分选 27 浮选过程： 固体细颗粒和水混合形成矿浆，调浆，加药，充气， 浮选获得精矿、尾矿 28 浮选发展简介 在古老的金银淘洗加工过程中，人们已认识到利 用矿物的天然疏水性或亲水性（亲油性）的不同来提 纯矿物原料。 浮选作为一种工业规模的选矿方法出现，在国外 大约是在19世纪末叶。在我国，解放前只有少数几座 有色金属和石墨浮选厂。大部分分布在东北和安徽。 、 全油浮选法 根据各种矿物亲油性及亲水性的不同，加大量油 类与矿浆搅拌，然后将粘附于油层中的亲油矿物刮去 ，而亲水性的矿物仍留在矿浆中，从而达到分离矿物 的目的。早期工业浮选的先驱。 29 浮选发展简介 、表层浮选法 在工业上的应用出现于1892年，将磨 矿干粉小心轻轻撒布在流动的水流表面， 疏水性矿物不易被水润湿依靠表面张力而 漂浮水面上，聚集成薄层，成为精矿；易 被水润湿的亲水性脉石流入水中作为废弃 尾矿排出。 30 、泡沫浮选法 1877年出现选别石墨的泡沫浮选专利， 水煮沸产生水蒸气气泡。1886年出现化学法 产生气泡进行浮选专利，气泡作为载体。 20世纪初，出现原始的泡沫浮选法，使 浮选法向前推进一步，并出现了许多形式的泡 沫浮选法。 （1）气体浮选法 （2）电解浮选法 （3）真空浮选法 （4）正压力浮选法 （5）机械充气搅拌浮选法 31 、药剂在浮选法发展过程中的作用 在浮选法发展过程中，药剂的应用和发展起 了巨大的作用。 、浮选应用的发展 各类浮选药剂的发展与在生产实践中的具体 应用，以及浮选工艺的新发展，使浮选效率大为 提高，使浮选的应用范围日益扩大；由于浮选设 备类型增多，设备不断更新且日益大型化，浮选 厂的规模越来越大，处理矿量日趋增多。此外， 浮选生产的发展和近代测试在浮选理论研究中的 应用，致使对许多理论问题的认识日益深化。 32 可选别各种黑色、有色、稀有金属、贵金 属矿物100多种有用矿物。 对贫矿、细粒矿、杂矿石有更大适应性。 目前，回收率60的项目都被禁止，已从 矿业扩展到其他领域。 除浮选矿石，目前，浮选广泛应用于冶金 、化工、造纸工业、农产品及食品工业、医 药微生物、工业废物及废水处理等方面。 冶金工业产品浮选，如铜镍混合矿、炼铜 炉渣、阳极泥等的浮选、锰矿石中伴生银的 富集回收。 33 造纸工业：纸浆废液中回收纤维素、废纸再 生中脱油墨。 化学工业：回收肥皂厂的油脂，浮选染料等 。 农产品及食品工业：从黑麦中分出角麦，牛 奶中分出乳酪等。 医药微生物：从水中脱除寄生虫卵，分选结 核杆菌和大肠杆菌等，分离细胞。 工业废物及废水（二次资源）：固废综合利 用、废水净化等 34 浮选在矿物加工业中的作用与意义 、浮选在矿物加工工业中的重要性 （1）浮选的适应性强 （2）浮选的效率高，且适于处理细物料 （3）有利于对矿产资源的综合回收 、浮选法的缺点 主要是成本高，易污染矿山环境 （1）需要较细的磨矿粒度细化 （2）使用各类药剂 （3）影响因素多，操作控制要求较高 （4）产品脱水率较低，过程复杂。 35 20 20 浮选理论基础浮选理论基础 20.1 固体表面的润湿性及可浮性 20.1.1 润湿现象 润湿性：固体表面与水相互作用这一界面现象 的强弱程度。 36 亲水性物质：易被水润湿的物质 疏水性物质：不易被水润湿的物质 亲水性表面：水滴铺展，气泡球形 疏水性表面：水滴球形，气泡铺展 37 20.1.2 润湿性的度量 为了判断固体表面的润 湿性强弱，即固体表面 的亲水或疏水程度，常 用接触角来度量。 固、气、液三相接触 线三相润湿周边 变化稳定 气 液 固 38 接触角：在润湿周边上任意一点处，固液界 面与气液界面的切线之间的夹角 。 角经过液体内部。 自液气界面经液体内部到固液界面的夹角 39 标出接触角 40 张力平衡 润湿方程 杨氏（Thomas Young）方程 与气-液界面性质也有关 41 cos称为固体表面的润湿性 亲水：难浮，cos大，小 疏水：易浮，cos小，大 42 20.1.3 粘着功 Ws-g=-G=l-g（1-COS） 颗粒、气泡粘着时，体系对外所做的功 （1-COS）称为可浮性 以粘着功Ws-g度量颗粒与气泡粘着牢固程度 粘着前体系自由能：G1=Ss-ls-l+Sl-gl-g 粘着后体系自由能：G2=(Ss-l -1)s-l+(Sl-g-1)l-g+s-g (假设粘着单位面积，Sg-s=1) 43 颗粒完全亲水： =0， COS=1， 1- COS=0，Ws-g=0，颗粒不会粘着于气泡 疏水性增加，COS，(1-COS), Ws-g ，体系自由能降低，颗粒自发粘着于气泡趋势 增加； 越大，可浮性越大，粘着功越大，矿物自 发粘着气泡的趋势越强。 亲水、疏水颗粒与气泡粘着牢固程度不同 浮选分离 44 20.1.4 固体表面的水化层 极性水分子在固体表面吸附时，定向、密集、 有序排列水化层 固体表面性质（不饱和键）水化作用强弱 分子键：弱 离子键、共价键：强 捕收剂处理：弱 疏水性矿物表面的水化层厚度10-5-10-6 mm， 亲水性矿物表面的水化层厚度10-2 mm。 45 水化层示意图 水化层外观为液相，其性质近似固相。 46 1 2 3 矿物表面 气泡 固体表面水化性强（亲水性表面）时，水化层 不能自发薄化。曲线1所示。 弱水化性固体表面（疏水性表面）时，水化层 能自发薄化，但靠近表面的薄层很难去除。曲 线3所示。 矿粒向气泡的粘着过程：先排除自由水， 后排挤水化层 自由能变化曲线 47 2 矿物表面 气泡 中等水化性表面颗粒向气泡粘着的过程： a阶段：颗粒与气泡相互接近。排开的为普 通水，由浮选机的充气搅拌、浆体运动、表 面间引力等引起的。 b阶段：颗粒与水化层接触。排开的为定向 排列的水，需要外加能量。 自由能变化曲线 48 2 矿物表面 气泡 c阶段：水化层的变薄和破裂。水化膜不稳定 ，水化层自发破裂。 d阶段：颗粒与气泡接触，扩展(疏水性表面) 颗粒气泡间：残余水化膜 演示 49 20.2 矿物的晶体结构与可浮性 决定可浮性的主要因素是物料的化学组成和物 质结构，尤其是晶格结构、键能、晶格缺陷、 类质同象等。 20.2.1 矿物的晶格结构与键能 固体表面不饱和键表面能 内部结构、断裂面结构特点 颗粒的内部结构按键能不同可以分为四类: 离子键-离子晶体 萤石、方解石、白铅矿 、闪锌矿、岩盐 50 共价键-共价晶格 金刚石、石英、金红石、 锡石 分子键-分子晶格 石墨、辉钼矿（层间） 金属键-金属晶格 自然金、银 浮选处理的物料大都经过破碎和磨矿，破碎 时，往往沿脆弱面（裂缝、解理面、晶格间 杂质区等）裂开，或沿应力集中部位断裂。 51 NaCl：沿Na+、Cl-离子间界面断裂 CaF2：Ca2+、F-结合力强；沿F-面层断裂 CaCO3：C-O共价键更强，沿CO32-与 Ca2+ 交界面断裂 石墨C：层内C-C共价键强，层间分子键弱 ，沿层片间断裂 52 硅酸盐矿物：硅氧四面体骨架结构，共价键， 断裂面键能高，亲水性强。 铝硅酸盐矿物：硅被铝取代，硅氧比例影响解 理面的性质。而且会吸附Na+、K+离子。亲水性 仍很强 20.2.2 矿物颗粒的表面键能与天然可浮性 颗粒表面和内部的区别：内部键能平衡，表面 键能不饱和，这种表面键能的不饱和决定了它 们的可浮性。 表面键能强：离子键、原子键； 弱：分子键。 53 表面键能强的离子键、原子键对极性的水分子 有较大的吸引力，表现出强的亲水性，成为亲 水性表面小，天然可浮性差。 而表面键能较弱的分子键对极性的水分子吸引 力较小，不易被水润湿，成为疏水性表面 大，天然可浮性好。 天然可浮性：颗粒未经过处理自然表现出来的 可浮性。 人为可浮性：浮选药剂处理 捕收剂、抑制剂 54 20.2.3 颗粒表面的不均匀性与可浮性 同一种矿物，会具有不同的可浮性，这是因 为破碎后颗粒的表面的不均匀造成的，主要 是表面的物理不均匀性、化学不均匀性、物 理化学不均匀性（半导体性）造成的。 20.2.3.1 颗粒表面的物理不均匀性 完整的晶格是很少见的，其晶格经常产生各 种缺陷、位错现象，从而导致了颗粒表面的 物理不均匀性。 55 宏观不均匀性：晶体沿不同方向断裂，显 示出能量性质的各向异性。 石盐晶体 a.沿十二面体晶面破碎 b.沿八面体晶面破碎 c.对立方体晶面成任意角度破裂 沿不同方向、不同部位断裂表面活性 不同 物料粉碎时， 受力方向紊乱， 断裂面更不均匀 56 晶体位错 晶体镶嵌 57 晶格缺陷、杂质、半导性、位错等不仅影响可 浮性，而且可以用来解释药剂和颗粒表面的作 用机理。因此，有人研究通过加入杂质或浸除 表面杂质或通过辐射、加热和加压等改变晶格 缺陷及位错，以此人为地改变矿物的可浮性。 20.2.3.2 颗粒表面的化学不均匀性 主要是非化学式的计量组成分造成的，主要 有四种形式： 58 阴离子空位引起的金属过量 间隙阳离子引起的金属过量 间隙阴离子引起的非金属过量 阳离子空位引起的非金属过量 正电性缺陷，吸 附阴离子 负电性缺陷，阻 止阴离子吸附 杂质离子的掺入以及类质同象也会造成颗粒 表面的化学不均匀性。 59 20.2.3.3半导体性质 几乎所有的金属硫化物都具有半导体的特性， 导电率比金属低很多 载流子：自由电子N型，negative负 空穴（电子缺位）P型，positive正） 正电性缺陷：金属过量，有自由电子， N型 负电性缺陷：非金属过量，有空穴， P型 杂质的影响： 纯ZnS：接近绝缘体 天然ZnS：Fe3+Zn2+，N型； Cu+Zn2+，P型； Ca2+Zn2+，不变 NiO：纯P型半导体，注入杂质Cr3+， N型 60 20.2.3.4 颗粒表面不均匀性与可浮性 1、晶格缺陷与捕收剂的吸附 负电性缺陷（ P型）：阴离子对电子吸引力 强，有利于阴离子吸附（PbS、黄药） 正电性缺陷（ N型）：相反 2、化学组成不均匀性与可浮性 杂质不同、含量不同可浮性不同 天然矿物，产地不同可浮性不同 61 20.3 颗粒表面的氧化和溶解与可浮性 氧与金属硫化物（铜、铁、镍、铅、锌等）的 作用，对其浮选行为有着非常重要的影响。 20.3.1 颗粒表面的氧化 金属硫化物颗粒表面受到空气中的氧、水、水中 的氧等作用时，会发生如下一些化学反应： 62 氧与硫化物的作用分阶段进行： 1阶段，氧适量吸附在颗粒表面，颗粒保持疏水 2阶段，氧在硫化物晶格的电子间发生离子化。 3阶段，离子化的氧与硫化物反应，生成各种硫 酸盐。 在一定限度内，颗粒的可浮性随氧化而提高，而 过分氧化则起抑制作用。 63 方铅矿PbS：纯水中：可浮性差； 微量氧半氧化：可浮性提高 PbS+2O2=Pb2+SO42- 过氧化：可浮性下降 表面大部分氧化成PbSO4，不稳定易溶解，吸附不 牢固。 需氧量的变化 方铅矿黄铁矿黄铜矿磁黄铁矿砷黄铁矿 调节氧化还原过程的措施 a 调节搅拌调浆和浮选时间 b 调节浮选槽和搅拌槽的充气量 c 调节搅拌强度 64 d 调节pH值 e 添加氧化剂或还原剂 f 用氧气、富氧空气、氮气、二氧化碳代替空气 作为浮选气相，通电改变浆体氧化还原电位等 20.3.2 物料的溶解 部分矿物呈离子形式转入液相，影响浮选过程。 黄铁矿FeS2 FeSO4 ，溶解度增加21000倍 水中的难免离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、 CO32-、HCO3-、SO42-、NO3-、NO2-、NH4+、H2PO4-、 HPO42-、有机物、腐殖质等 65 对矿物溶解以及难免离子的调节措施： a 控制水的质量 b 控制充气氧化条件 c 控制磨碎时间及细度 d 调节浆体的pH值，使某些离子形成不溶 性沉淀物。 66 20.4 两相界面的双电层 固体颗粒在水溶液中受水偶极子及溶质的作 用，表面会带一种电荷。颗粒表面电荷的存 在会影响溶液中离子的分布，而在某些情况 下，颗粒表面电荷的符号和大小，对其可浮 性具有决定性影响。 20.4.1 固液界面荷电的起因 在水溶液中颗粒表面荷电的原因主要 有以下几种： 67 a：固体表面组分选择性解离或溶解优先溶解 离子型矿物：由于表面正、负离子的表面结合 能及受水偶极的作用力（水化）不同而产生非 等当量向水中转移的结果，使矿物的表面荷电 钾盐矿（KCl）Cl-优先溶入水中，所以水中钾盐 矿的表面荷正电。 萤石（CaF2）、重晶石（BaSO4）、铅钒（PbSO4 ）荷正电， 白钨矿（CaWO4）、方铅矿（PbS）表面荷负电 68 b：固体颗粒表面对溶液中阴、阳离子的不等量 吸附优先吸附 矿物表面对阴、阳离子不等量吸附荷电。 例如：白钨矿（CaWO4），在自然溶液中，因表面 的WO42-较多而荷负电，如果向溶液中添加Ca2+， 表面优先吸附Ca2+而荷正电。 用Na2CO3、CaCl2人工制备碳酸钙时，合成产物的 表面电性随制备条件而定。如果Na2CO3过量，因 吸附过量的CO32-，而荷负电，如果CaCl2过量，吸 附较多的Ca2+而荷正电。 69 c：颗粒表面生成两性羟基化合物的电离和吸引 H+或OH- 对于难溶的氧化物或硅酸盐矿物，新表面在水中 形成两性羟基化合物，部分电离，或表面吸附H+ 或OH-后表面荷电。 如石英表面荷电的原因： 70 因此，石英表面荷负电。但会随pH的变化而变化 ，纯石英在蒸馏水中，pH大于2-3.7时，石英表 面荷负电，pH小于2-3.7时，石英表面荷正电 类似的还有锡石（SnO2）、刚玉（Al2O3）、赤铁 矿（Fe2O3）、金红石（TiO2） 71 中性组分负电组分 正电组分 72 d：晶格取代 粘土：2SiO2Al2O32H2O 铝氧八面体：Al3+被Mg2+、Ca2+取代 硅氧四面体： Si4+被Al3+取代 表面吸附阳离子K+、Na+，水中溶解， 表面荷负电 荷负电 73 20.4.2 双电层的结构及电位 颗粒表面荷电，吸引溶液中异电荷离子，形成在 固液界面两边分布的异号电荷的两层体系。 20.4.2.1双电层的结构 固液界面 的双电层 可用斯特 恩双电层 模型表示 。 74 定位离子：在两相间可以自由转移，并决定固相 表面电荷的、位于定位离子层内的离子。 H+、OH-或组成其晶格的同名离子。 双电层理论将离子视 为点电荷，且表面电 荷均匀分布。 A层：定位离子层、 双电层内层，决定固 体表面总电位0的大 小和符号 75 配衡离子：配衡离子层中起电性平衡作用的带 有相反符号的电荷的离子。 B、D层：配衡离子 层、反离子层、双 电层外层：跟固体 表面相联系的一层 溶液有相反符号的 电荷，起电性平衡 作用。 76 D层：扩散层、古依（Gouy）层 排列较为松散，定向性差，具有典型的扩散分布 特点。 紧密面（斯特恩层面）：紧密层与扩散层的假想 界面 B层：紧密层、斯 特恩（Stern）层 排列紧密、定向性 好，其厚度约为水 化配衡离子的有效 半径（）。 77 20.4.2.2双电层的电位 a：表面电位（0） 荷电固体表面与溶液 内部总的电位差。 b：动电位（） 固液两相发生相对运动时，紧密层随固体运动 ，扩散层将沿滑动面（紧密面稍外一点）移动 ，滑动界面与溶液内部的电位差。 c：斯特恩电位（） 紧密面与溶液内部的电位差。 78 20.4.2.3零电点和等电点 零电点:当表面电位0=0（固体颗粒表面阴阳离 子的电荷相等，表面净电荷为零）时，溶液中定 位离子活度的负对数值。用符号pZC（Point of Zero Charge） H+、OH-为定位离子的溶液的pH就是其零电点 ，pH0或pHpZC。 定位离子为组成其晶格的同名离子，pMpZC。 零表面电位pH（零电点pH）：在一定的pH值条 件下，表面电位为零可能出现。 79 等电点：颗粒表面定位离子的电荷与滑移面内配 衡离子的电荷相等，滑移面上的动电位=0时， 溶液中电解质浓度的负对数，pZR（Point of Zeta Reversal） 问题： 表面电位=0时，动电位是否一定等零？ 20.4.3 颗粒表面的电性与可浮性 浮选药剂在固液界面上的吸附，常受到颗粒表面 电性的影响。 80 针铁矿(Fe2O3H2O)的零电点pZC是pH=6.7: pH6.7，表面荷正电，用阴离子捕收剂十二烷 基硫酸钠(R-SO4-),能很好浮选， pH6.7时，表面荷负电，用阳离子捕收剂十二 胺(R