甲基苯胺树脂的絮凝行为和机理研究

本文研究了新型聚合物表面活性剂甲基苯胺树脂对细粒石英的絮凝性能和机理。研究结果表明,这种新型药剂由于具有聚合物和表面活性剂两者的结构与功能,可以使矿粒产生高聚物和疏水性的复合絮凝。提出了“假象大分子”絮凝模式,认为低聚合度的聚合物表面活性剂在水溶液中产生疏水性缔合,形成了枝状和网状“假象大分子”,从而使矿粒实现桥联絮凝。絮团结构的电镜结构分析证实了“假象大分子”的形成。     

微细粒黑钨矿疏水絮凝浮选中聚团形成机制

通过疏水絮凝实验、原子力显微镜分析和数值模拟计算等方法,系统研究了微细粒黑钨矿的疏水聚团形成机制.结果表明：pH为8.0～8.5时,油酸钠诱导黑钨矿表面疏水并产生疏水絮凝行为,微细粒黑钨矿疏水聚团D₅₀与油酸钠的质量浓度和搅拌强度正相关;油酸钠体系中黑钨矿颗粒间具有较强的黏附力,疏水作用力是疏水聚团形成的主要贡献成分;搅拌装置中形成的强湍流流场环境有助于矿物颗粒的相互接触与能量传递,增加颗粒碰撞黏附概率;在流场高剪切力和油酸钠诱导疏水力共同作用下促进了微细粒黑钨矿形成大而稳固的聚团,与常规浮选相比,疏水絮凝浮选WO₃回收率提高了12.04%.     

微细矿粒在水溶液中的疏水絮凝

本文着重讨论细微矿物颗粒的疏水絮凝行为及机理。对石英、菱锰矿、赤铁矿及金红石的实验研究表明,矿物润湿性的变化对矿粒悬浮液的分散稳定性有巨大影响。矿粒表面疏水化常与显著的絮凝现象伴生,这种絮凝现象无法用经典的DLVO理论解释。通过对石英-胺及菱锰矿-油酸体系疏水絮凝的理论探讨及势能计算,可以看出表面活性剂吸附而诱发的粒间疏水作用势能远远大干双电层作用或范德华作用势能,因此,疏水作用对此种絮凝行为具有支配地位。     

微细矿粒在水中的疏水絮凝行为研究

实验研究表明,矿粒表面润湿性的变化严重地影响其悬浮液的分散稳定性,矿粒的疏水化往往伴随着明显的絮凝,此种絮凝无法用 DLVO 理论解释。对疏水絮凝机理的初步探讨及对粒子疏水作用势能的分析计算表明,在一定距离内此种作用能远远超过静电排斥能及分子吸引能,从而对悬浮液的分散稳定性起主导作用。     

疏水体系中微细粒锡石的团聚与絮凝

研究了粒径小于10μm的微细粒锡石在油酸钠疏水体系中的团聚行为,通过沉降试验考察了大分子絮凝剂聚丙烯酰胺对锡石絮凝的影响．此外,通过动电位测定和DLVO理论计算研究了油酸钠对锡石疏水絮凝的影响．研究结果表明油酸钠可以强化锡石的絮凝,絮凝物产率提高;添加了一定油酸钠的锡石矿浆疏水体系,油酸钠使锡石的表面zeta电位变负,当pH=7.0时,zeta电位降低10mV;当颗粒间的作用距离为(10～100)×10-10m时,利用扩展的DLVD理论计算得到的微细粒锡石颗粒之间的作用势能恒为负;对于表面疏水化的锡石颗粒,疏水絮凝可自发进行;由于在锡石—油酸钠—水体系中,锡石微小絮团已生成,加入适量的相对分子质量较大的絮凝剂聚丙烯酰胺后,絮团扩大,有利于锡石的疏水絮凝．     

电离作用下黏性细颗粒泥沙絮凝沉降数值模拟

基于分形理论构建泥沙颗粒的絮凝沉降模型,从三维角度动态模拟絮团在布朗运动、颗粒静电力和重力作用下的发育、沉降过程.研究结果表明:絮团形态与泥沙颗粒的表面电荷量有关,电荷量越大,絮团形态越开放;不同带电量泥沙颗粒的絮凝速度与沉降速度具有差异性,表面电荷量越大絮凝沉降速度越缓慢;泥沙颗粒的带电量对絮团平均粒径分布有显著影响,不同带电量下絮团达到最大直径所需时间不同.研究成果进一步揭示了天然河流中黏性细颗粒泥沙絮凝现象的内在机理.     

污水处理生物絮体絮凝沉淀机理分析的综述

通过介绍胞外聚合物(EPS)架桥、DLVO理论和疏水作用力3种最具代表性的理论体系,阐述了生物絮体絮凝沉淀过程、影响因素以及有待解决的问题.分析结果表明:生物絮体分泌的EPS所含蛋白质含量越少,其絮体沉淀效果越好;而疏水作用力却随EPS中蛋白质增加而加强,疏水作用力较大生物絮体絮凝能力较好,疏水作用力同时受到表面电荷的影响.此外,DLVO理论解决了EPS架桥无法解释的抗絮凝反应问题,离子强度在一定范围内越大,则絮体絮凝能力越好.     

强搅拌调浆对硫化镍矿浮选的作用

通过对单矿物和实际矿石的显微镜图像进行分析与浮选实验,研究浮选前强搅拌调浆对硫化矿物的疏水聚团作用及其与低品位硫化铜镍矿浮选的关系,通过显微镜图像分析搅拌时间与聚团粒度变化的关系。研究结果表明:强搅拌调浆产生的紊流条件能使矿物颗粒碰撞形成疏水聚团,而细粒矿物形成疏水聚团,表明矿物表面润湿性增加,可浮性变好;在搅拌转速为1 000 r/min时,随搅拌时间延长,聚团面积增大;浮选前的强搅拌调浆能提高磁黄铁矿单矿物和低品位硫化铜镍矿石中硫化铜镍矿物的浮选速率,硫化矿物的疏水聚团是强搅拌调浆提高低品位硫化矿浮选回收率的重要原因。     

非极性油珠与疏水矿粒间的相互作用

作者测定了乳状液中的油珠及矿粒的动电位以及油酸钠(NaOl)的吸附量,并按疏水作用理论计算了油珠与疏水矿粒间的作用势能。结果表明,当考虑疏水作用势能时,疏水矿粒与油珠在相距约60～80nm时,两者之间开始出现强烈的吸引力,并最终发生粘附现象。这是非极性油对疏水作用起强化作用的前提条件。     

武汉钢铁学院学报一九九一年总目录

第14卷第1期·微细粒矿物分选的理论和工艺·微细矿粒在水中的分散·············································……卢寿慈宋少先戴宗福(l)微细矿粒在水溶液中的疏水絮凝··············,······························……卢寿慈宋少先(7)矿粒一气泡粘着过程中的疏水作用··········································,········……卢寿慈(15)微细矿粒疏水絮凝动力学··········…     

微粒矿物诱导疏水絮凝中的疏水作用

加入适当的表面活性剂使微粒矿物表面疏水化而使其悬浮体产生聚团的现象,称为诱导疏水絮凝。它与常规的胶体聚沉现象不同,不能为DLVO理论所解释。本文通过对颗粒间疏水粘着力及润湿接触角、zeta电位的测量和体系的疏水絮凝行为的研究,获得如下结论:疏水作用力对诱导疏水絮凝起支配作用;当微粒表面有足够大的润湿接触角而颗粒产生疏水吸引力时,才能使微粒悬浮体强烈聚团。     

Improving the sulfidation-flotation of fine cuprite by hydrophobic flocculation pretreatment

Hydrophobic flocculation pretreatment was performed to assess its effect on the recovery of fine cuprite in sulfidation-flotation. The results of the micro-flotation experiment showed that cuprite recovery is related to the particle size, and that an excessive content of fine particles (<18 μm) impacted the recovery of coarse particles. When hydrophobic flocculation pretreatment was used, the recovery of fine cuprite in sulfidation-flotation increased from 60.3% to 86.3% under optimum conditions (pH 9.5; sodium oleate concentration, 2×10-4 mol·L-1; stirring time, 6 min; stirring speed, 1600 r·min-1). The laser particle size analysis and optical microscopy results indicate that hydrophobic flocculation pretreatment effectively reduces the content of fine cuprite, and augments the apparent particle size in the pulp. We performed the Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO) theory and extended DLVO theory calculations to further support the interpretation of the results.     

小粒度维生素C冷却结晶动力学

结晶是维生素C生产的关键工序.对相关的结晶动力学模型进行筛选,采用间歇动态法中的矩量变换法建立了小粒度维生素C冷却结晶过程动力学方程,利用最小二乘法对动力学实验数据进行多元线性回归后得到了动力学参数,通过实验,验证了动力学模型的可靠性.结果表明在小粒度维生素C冷却结晶过程中,晶体的聚结和破碎影响可忽略,搅拌速率对核过程影响明显.     

基于XDLVO理论的黏性泥沙絮凝模拟格子玻耳兹曼模型

引入XDLVO理论（extended Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek theory）描述颗粒间作用力,建立了黏性泥沙絮凝的格子玻耳兹曼模型,利用该模型模拟由不等速沉降引起的黏性泥沙絮凝,分析不同黏土矿物泥沙颗粒对泥沙絮凝的影响,并探讨泥沙絮凝机理.模拟结果表明,不同黏土矿物的絮凝难易程度有所不同,伊利土最容易絮凝,其次是高岭土,蒙脱土絮凝能力最差,该絮凝沉降规律与前人的实验观测结论一致.     

水处理絮凝动力学模型研究与应用

对Smoluchowski模型、层流模型、各向同性紊流模型、颗粒直线与曲线模型和絮凝体破碎模型等絮凝动力学模型及其特点、适用条件与应用情况进行分析;提出随着分形理论在絮凝过程中研究与应用的深入,絮凝动力学模型将在研究絮凝体密度测定和水流紊动强度影响、絮凝体成长与破碎过程关系、絮凝体形成和密实结构的工艺条件等方面有新的突破.     

铝土矿浮选泡沫消泡研究

以河南混合铝土矿浮选精矿泡沫为研究对象, 分析铝土矿浮选泡沫的稳定原因. 采用物理方法和化学方法, 进行三相泡沫的消泡研究. 结果表明: 油酸钠可以显著降低水溶液体系的表面张力, 同时微细疏水矿粒在气泡表面的吸附降低了气泡表面的排液速率, 并增强了气泡的机械强度, 导致铝土矿浮选泡沫稳定;另外, 转速对机械搅拌消泡有较大的影响, 消泡效果随转速的提高而增强;磷酸三丁酯、 Foamban-ms-575和BD3037对两相泡沫体系具有很好的消泡作用, 但在三相泡沫体系中由于在泡沫表面铺展速率的限制, 消泡效果并不明显;利用机械搅拌和添加消泡剂, 可以在较低的转速下, 大大改善消泡效果.     

荷叶水提液的絮凝优化工艺及其失活动力学研究

为考察复合絮凝剂(壳聚糖、单宁)的絮凝活性,优化荷叶水提液絮凝工艺条件,对絮凝剂的投加量、温度、搅拌速度进行了水平正交实验.实验结果表明荷叶水提液的最佳工艺条件为:壳聚糖投加量为1.071g/L,单宁投加量为5.357g/L,温度为30℃,转速为60r/min.并在此工艺条件的基础上进行絮凝剂的失活动力学实验研究.实验表明,荷叶水提液在25℃—30℃范围内絮凝选择性好,絮凝活性高;高于30℃时,絮凝活性显著下降.同时验证了复合絮凝剂的失活动力学符合一级反应的失活动力学模型,并讨论了时间、温度同絮凝率及黄酮损失率的关系,并由此推算出失活速率常数、活化能等动力学函数值.为荷叶水提液的絮凝工艺研究及操作条件的选择提供了有价值的理论依据.     

实现细粒煤深度脱硫产业化的研究

根据我国高硫煤的赋存特点,提出采用微细介质重介旋流器及细泥选择性絮凝组合工艺实现细粒煤的深度脱硫,无机硫脱除率可大幅度提高,分选下限明显降低,是实现煤炭深度脱硫降灰产业化的有效技术途径.     

水处理絮凝过程动力学的分形成长模型

为探究絮凝体微观形态结构、混凝机理及动力学过程,分析了传统絮凝模型的假设与试验结果相矛盾的问题,阐述了絮凝体分形生长模型、絮凝动力学模型和分形絮凝体破碎模型等典型絮凝分形模型的特点与应用条件.絮凝体分形生长模型是研究形成结构致密絮凝体途径的基础;絮凝动力学模型的研究使颗粒碰撞频率函数更适于数值模拟;絮凝体破碎模型对混凝工艺运行条件控制,以及絮凝剂优选和絮凝设备优化等有实际指导意义.絮凝模型拓展研究应以定量描述絮凝体的形态和结构为重点.