論烴類(lèi)油作為煤炭捕收劑的作用機(jī)理
作者:河北立百工貿(mào)有限公司 來(lái)源:m.sb1095.com 發(fā)表時(shí)間:2016-10-17 瀏覽:
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捕收劑按其在水中的解離程度分成兩大類(lèi):非離子型捕收劑和離子型捕收劑。烴類(lèi)油作為非離子型捕收劑,主要用于分選非極性礦物,如煤、石墨等。
1、 烴類(lèi)油特性
(1) 分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱,無(wú)永久偶極,分子內(nèi)部的原子以共價(jià)鍵結(jié)合,電子共有,而且不能轉(zhuǎn)移到其他原子上。
(2) 化學(xué)活性差,在水中不解離成離子、溶解度小,疏水性強(qiáng),對(duì)呈分子鍵的、天然疏水性強(qiáng)的礦物表面具有良好的吸附性能。
(3) 礦物表面疏水性越好,在其表面的吸附量越多;吸附時(shí),與礦物表面不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),只能以物理吸附的形式固著到礦物的表面。
。4) 由于只能以物理吸附的形式吸附到礦物表面上,烴類(lèi)油只能作為天然可浮性較好的礦物的捕收劑。
。5) 因其難溶于水,實(shí)際上是以油滴形式存在于水中,故其用量較大。
2、 烴類(lèi)油與礦物表面作用機(jī)理
烴類(lèi)油能否吸附到礦物表面并起作用,主要取決于它們與水和礦物表面作用力的大小。
。1) 烴類(lèi)油與水之間的作用
烴類(lèi)油的主要成分為脂肪烴、環(huán)烷烴和芳香烴,其分子都是由碳和氫原子組成,原子之間以非極性的碳—碳鍵和弱極性的碳—?dú)滏I結(jié)合,屬于非極性分子。分子之間由色散力聚集在一起。而水分子是強(qiáng)極性分子,水分子與非極性烴油分子之間的作用力為誘導(dǎo)力和色散力,并以色散力為主。水分子由于是強(qiáng)偶極子,有極強(qiáng)的定向力、誘導(dǎo)力,并且以定向力為主,加上水分子之間的氫鍵締合作用,水分子本身之間的吸引力比油水之間作用力大,所以,油不溶于水,有很好的疏水性,非極性烴類(lèi)油在水中只能以油滴狀態(tài)存在。
。2) 烴類(lèi)油與礦物之間的作用
礦物表面有極性和非極性之分。當(dāng)?shù)V物表面屬于非極性表面時(shí),σ固油<σ固水,礦物表面對(duì)油分子吸引力大于對(duì)水分子的吸引力,油滴有為附到礦物的表面。如果礦物表面與油分子之間的作用力大于油分子本身之間的作用力,油滴可在礦物表面展開(kāi)。反之,油分子只能以油滴的形式吸附在礦物表面,不能展開(kāi)。當(dāng)?shù)V物表面是極性表面時(shí),σ固油>σ固水,礦物表面對(duì)油分子吸引力小于對(duì)水分子的吸引力,礦物表面覆蓋了一層水分子,并形成水化膜,油分子不能在礦物表面吸附,仍以油滴狀態(tài)留在水中。非極性烴類(lèi)油對(duì)這種表面沒(méi)有捕收作用。
在煤泥分選過(guò)程中,大部分煤粒表面是非極性的,因此,煤粒與油分子之間的表面張力σ煤油小于煤粒與水分子之間的表面張力σ煤水,此時(shí)油滴可在煤粒表面展開(kāi),形成疏水的油膜,進(jìn)一步提高了煤粒的疏水性。而矸石絕大部分表面是極性表面,有很強(qiáng)的親水性,σ矸油遠(yuǎn)大于σ矸水,矸石表面被水分子覆蓋,形成水化膜。非極性烴類(lèi)油不能在矸石表面吸附,或僅能吸附極少量的烴類(lèi)油到局部疏水部位,基本上不能提高矸石的疏水性。從而擴(kuò)大了煤粒與矸石表面潤(rùn)濕性的差別,促使分選順利進(jìn)行。