《矿物表面化学分选》实验指导书

《矿物表面化学分选学》实验指导书

山东理工大学资源与环境工程学院

矿物资源工程学科部

2010年9月10日

实验一 矿物表面润湿接触角的测定

一．实验目的

1．测定几种矿物的天然接触角，比较它们的天然疏水性。

2．测定在不同浮选药剂作用下的接触角变化，认识几种浮选药剂的作用。 3．掌握矿物表面润湿接触角的测定方法。 二．

仪器和材料 泡器一个。

2．材料：矿物磨光片（方铅矿﹑滑石﹑萤石），蒸馏水，丁黄药，重铬酸钾。 三．

实验步骤

洗净，并将水装至与水槽中的有机玻璃支架等高。 2．调整仪器

⑴ 以矿物磨光的一面朝下架在水槽中的有机玻璃支架上，保持水槽载台和磨光片的水平。

⑵ 接通电源，调到光箱光源﹑显微镜﹑目镜在一条直线上，使待测矿物在光线照射下在屏幕上的投影轮廓清晰明显。

⑶ 用给泡器自矿物下面给予小气泡，同时调整光路，使气泡与矿物表面投影轮廓清晰。

⑷ 通过屏幕上坐标纸得到l﹑h值，求出投影中的气泡和矿物表面所形成的接触角θ,θ=2arctg

l。 2h1．仪器设备：接触角测定装置一套，10ml量筒二个，100ml烧杯二个，给

1．先用去污粉洗涤测定用水槽，除去油垢﹑污物后用自来水及蒸馏水充分

h o 附：接触角θ的求法

∵∠ONM=90o ∴∠ONC＋θ=90o 即θ=90o－∠ONC 又∵Δ QNC为直角三角形 ∠QNC=∠ONC＋φ

∴∠ONC＋2φ=90o 2φ=90o－∠ONC ∴θ=2φ

l 又∵tgφ=

∴θ=2 arctg

l 2hll. ∴φ= arctg 2h2h按上述方法分别测出方铅矿、萤石、滑石的接触角，并将数据记录于表中。 ⑸ 将水槽中蒸馏水倾出，重新加入1%的重铬酸钾溶液中，10分钟后测其接触角，分别测出方铅矿、萤石、滑石的接触角，并将数据记录于表中。

⑹ 用湿布擦洗矿物表面，然后用清水及蒸馏水冲洗，再置于0.1%的丁黄药

溶液中，10分钟后测其接触角，分别测出方铅矿、萤石、滑石的接触角，并将数据记录于表中。 四．

数据结果与分析

1．怎样解释矿物接触角的大小？

2．黄药与重铬酸钾为什么能引起方铅矿润湿接触角的变化？

3．由实验结果说明不同药剂对方铅矿、萤石的润湿性及可浮性的影响。

数 据 记 录 表 项目 矿物 方铅矿 萤石 滑石

1 蒸馏水 2 3 平均 接 触 角θ (o) 丁黄药溶液(0.1%) 1 2 3 平均 重铬酸钾溶液(1%) 1 2 3 平均 实验二 捕收剂试验

一．实验目的

1． 了解不同类型捕收剂在浮选中的作用。

2． 了解捕收剂分子中烃链长度对捕收能力的影响。

二． 仪器与材料

XFD-63型单槽浮选机、过滤机、烘箱、瓷碗、注射器。 三．实验方法

首先调整好浮选槽位置，达到叶轮不与槽底接触，又不偏斜。称取200克矿样放入浮选槽内，然后加水至一定的位置，开动浮选机搅拌1分钟，然后加入捕收剂搅拌3分钟，再加入起泡剂搅拌1分钟，将充气阀扭至充气位置，待泡沫矿化后，计时刮泡。用小瓷盘接存泡沫产品（即精矿），然后过滤、干燥、称重，记录于表内。因为所用矿样均为纯矿物，故无需化验，称出精矿重量，即可计算出回收率、产率。 四．实验内容

1．矿样：黄铜矿、萤石、石墨 2．浮选流程

3．浮选条件与结果 试样 浮选条件 1％黄药10滴 精矿重量（克） 尾矿重量（克） 精矿

矿 样

1’ 3’ 1’ 搅拌 捕收剂 起泡剂 浮选 5’ 尾矿

黄铜矿（CuFeS2） 萤石 （CaF2） 石墨 （C） 2#油2滴 精矿回收率（%） 油酸15滴 2油 1滴 #精矿重量（克） 尾矿重量（克） 精矿回收率（%） 精矿重量（克） 尾矿重量（克） 精矿回收率（%） 煤油10滴 2油 2滴 # 注：油酸、黄药、煤油、、均用注射器加入。

五．讨论与分析

不同类型捕收剂对不同矿物的捕收作用有何不同？为什么？

实验三 浮选药剂综合试验

一、试验目的

1、熟悉实验室用浮选机的构造、工作原理，掌握浮选试验操作技术。 2、通过对试验现象的观察，认识不同类型、种类药剂在不同矿物分选中的不同

作用效果。

3、通过浮选理论知识的综合运用与实际操作，培养、提高分析问题、解决问题

的能力，锻炼动手操作能力。

二、试验仪器、设备

1、单槽浮选机 2、过滤机 3、托盘天平 4、辊筒棒磨机 5、搪瓷盘、盆等容器 6、秒表 7、量筒 8、pH试纸 9、注射器 10、温度计

三、浮选药剂

1、2号油 2、油酸 3、乙黄药 4、十二胺 5、氯化钙 6、硫酸镁 7、石灰 8、氢氧化钠 9、硫化钠 10、羧甲基纤维素 11、碳酸钠 12、盐酸 13、氯化亚铁 14、氯化铝 15、淀粉 16、煤油

四、矿样

1、石英 2、黄铁矿 3、黄铜矿 4、赤铁矿 5、辉钼矿 6、萤石 7、白铅矿

五、要求学生所进行的工作

1、在实验室所提供的矿样及浮选药剂范围内，选择试验所用的矿物及药剂。 2、选择试验中使用的仪器、设备。 3、确定所选用药剂的配制方法。

4、确定浮选试验工艺条件，主要包括样品数量、磨矿细度或时间（必要时）、矿

浆pH值、调浆时间、药剂添加量、加药顺序、浮选时间等。 5、写出从矿样制备到浮选分离整个过程的详细步骤。

六、学生应完成的报告

1、试验计划书。详细说明试验所用矿样及加工要求，药剂种类、用量、配制方法，选别试验详细步骤。

2、试验报告。通过试验现象（上浮矿物类别及数量），分析各类药剂在浮选分离中的作用，并从理论上分析，说明其作用机理。

七、需注意的问题

1、学生制定的试验计划书，经指导教师批准后方可进行试验。

2、每份矿样重量一般可取200克。各种药剂的配制量应适当，避免配制过多造成浪费。

3、本试验的主要目的在于了解各类药剂的不同作用，一般通过试验现象即可反映出，对分选产物（泡沫、底流）可不进行化学分析。