第6章起泡剂
第6章 起泡剂
上节内容回顾 疏基类：黄药、黑药、Z-200等 阴 硫氧酸类：烷基硫酸和烷基磺酸等 离子型 第脉胺其越入桂酸力八碳胺等 阳离子型 收剂 季代手慧港 两性型 基乙酸、N-十二烷基-阝-胺基丙酸 异极州 含轮食A双黄劲等/入√入V 非离子型 非极性烃类油煤柴燃科遭⌒ 女
上节内容回顾 2 捕 收 剂 非离子型 阴离子型 巯基类：黄药、黑药、Z -200等 离子型 阳离子型 异极性 非极性烃类油 羧基类：油酸、脂肪酸皂、氧化石蜡皂等 硫氧酸类：烷基硫酸和烷基磺酸等 第一脂肪胺及其盐：月桂胺、十八碳胺等 季铵盐：烷基季铵盐、烷基吡啶盐等 两性型 十六胺基乙酸、N -十二烷基-β -胺基丙酸 含硫化合物：双黄药等 煤油、柴油、燃料油 — + — +
上节内容回顾 1.简述烃基酸类捕收剂作用机理。 双电层吸附 静电力吸附 在矿物表面的化学吸附 羟基络合物吸附 2.简述硅酸盐类捕收剂的作用机理？ 静电吸附和半胶束吸附。捕收剂浓度低时，在颗粒表面发生静电吸附， 胺类捕收剂主要以阳离子形式存在；当浓度达到临界胶束浓度的1/100时， 颗粒表面形成半胶束吸附，捕收剂以分子-离子二聚物形式存在
上节内容回顾 1.简述烃基酸类捕收剂作用机理。 双电层吸附 静电力吸附 在矿物表面的化学吸附 羟基络合物吸附 2.简述硅酸盐类捕收剂的作用机理？ 静电吸附和半胶束吸附。捕收剂浓度低时，在颗粒表面发生静电吸附， 胺类捕收剂主要以阳离子形式存在；当浓度达到临界胶束浓度的1/100时， 颗粒表面形成半胶束吸附，捕收剂以分子-离子二聚物形式存在
引信 普通的水或矿浆中通入气体只能形成少量大而脆的气泡，不能 形成泡沫；往水中加入少量表面活性物质，例如醇、醚、有机酸 等，便可以得到小而不易兼并的气泡，气泡浮到水面，形成具有 一定稳定性的泡沫。 在泡沫浮选过程中，能促使空气在矿浆中有效地分散成细小 的气泡，在气泡上升过程中防止其兼并、破灭，提高泡沫稳定 性的药剂，统称为起泡剂
4 普通的水或矿浆中通入气体只能形成少量大而脆的气泡，不能 形成泡沫；往水中加入少量表面活性物质，例如醇、醚、有机酸 等，便可以得到小而不易兼并的气泡，气泡浮到水面，形成具有 一定稳定性的泡沫。 引言 在泡沫浮选过程中，能促使空气在矿浆中有效地分散成细小 的气泡，在气泡上升过程中防止其兼并、破灭，提高泡沫稳定 性的药剂，统称为起泡剂
6.1起泡剂的结构与性能 6.1.1起泡剂的结构特点与分类 起泡剂一般是异极性表面活性物 质，由非极性疏水基（碳氢链）和极 性亲水基组成。极性基插入水相，使 起泡剂分子在空气与水的界面上产生 定向排列，非极性基伸入气相，起到 降低水的表面张力的作用。 药剂表面活性越大，起泡能力越强
5 6.1 起泡剂的结构与性能 6.1.1 起泡剂的结构特点与分类 起泡剂一般是异极性表面活性物 质，由非极性疏水基（碳氢链）和极 性亲水基组成。极性基插入水相，使 起泡剂分子在空气与水的界面上产生 定向排列，非极性基伸入气相，起到 降低水的表面张力的作用。 药剂表面活性越大，起泡能力越强
6.1.1起泡剂的结构特点与分类 起泡剂按其在水中的解离情况可分为： 离子型： 羧酸及其皂类，极性基为-COOH(Na); 烷基磺酸及皂类，极性基为-SO3H(Na); 酚类，极性基为-OH。 非离子型：醇类，极性基为-O州； 聚醇醚类，极性基为-O-和-OH; 氧烷类（醚类)，极性基为-O-。 ·离子型起泡剂在固液界面也可吸附，因此多数还具有捕收性能， 非离子型起泡剂性质单一，只在气液界面吸附，一般不具有捕 收性能。 6
6 6.1.1 起泡剂的结构特点与分类 起泡剂按其在水中的解离情况可分为： 离子型： 羧酸及其皂类，极性基为-COOH(Na）； 烷基磺酸及皂类，极性基为-SO3H(Na)； 酚类，极性基为-OH。 非离子型： 醇类，极性基为-OH； 聚醇醚类，极性基为-O-和-OH; 氧烷类（醚类），极性基为 -O-。 • 离子型起泡剂在固液界面也可吸附，因此多数还具有捕收性能， • 非离子型起泡剂性质单一，只在气液界面吸附，一般不具有捕 收性能
6.1.2泡沫层及起泡剂的作用 1.泡沫层 泡沫浮选体系中，形成的气泡上升到矿浆表面，聚集形成泡沫 层。泡沫层可根据其性质，分为两相泡沫和三相泡沫两种。 1)两相泡沫 两相泡沫是气相在液相中分散的另一种形式。其特点是气相体 积远大于液相体积，气相之间以呈薄层状的液相分隔。 两相泡沫是二元分散体系，属 于不稳定体系。总是处于表层 老气泡不断破灭及从下部不断 补充新鲜气泡的动态平衡状态。 图6-1两相泡沫纵剖面图
7 6.1.2 泡沫层及起泡剂的作用 泡沫浮选体系中，形成的气泡上升到矿浆表面，聚集形成泡沫 层。泡沫层可根据其性质，分为两相泡沫和三相泡沫两种。 1）两相泡沫 两相泡沫是气相在液相中分散的另一种形式。其特点是气相体 积远大于液相体积，气相之间以呈薄层状的液相分隔。 1. 泡沫层 两相泡沫是二元分散体系，属 于不稳定体系。总是处于表层 老气泡不断破灭及从下部不断 补充新鲜气泡的动态平衡状态
两相泡沫的稳定主要靠表面活性剂的作用： ·(1)形成稳定水膜：表面活性起泡剂吸附于气泡表面，起泡剂分子的 极性基向外，对水分子有引力，使水膜稳定而不易流失。 ·(2)同名电荷排斥，阻止气泡兼并：有些离子型表面活性起泡剂，带 有电荷，于是各气泡因为同名电荷而相互排斥，阻止兼并，增强了稳定 性。 水化层 图2-？起泡剂减缓气泡兼并示意图 8
8 两相泡沫的稳定主要靠表面活性剂的作用： •（1）形成稳定水膜：表面活性起泡剂吸附于气泡表面，起泡剂分子的 极性基向外，对水分子有引力，使水膜稳定而不易流失。 •（2）同名电荷排斥，阻止气泡兼并：有些离子型表面活性起泡剂，带 有电荷，于是各气泡因为同名电荷而相互排斥，阻止兼并，增强了稳定 性
6.1.2泡沫层及起泡剂的作用 泡沫层中气泡破灭主要与以下三方面原因有关： ■气泡间水层变薄，小气泡兼并成大气泡，这是自发的过程。 ■气泡水膜的蒸发，当气泡上升至空气层界面时，水膜变薄而 导致泡沫的破灭。 ■气泡间形成三角形地区的抽吸力，使气泡水膜薄化并破灭或 合并。 水层 9
9 6.1.2 泡沫层及起泡剂的作用 泡沫层中气泡破灭主要与以下三方面原因有关： ◼ 气泡间水层变薄，小气泡兼并成大气泡，这是自发的过程。 ◼ 气泡水膜的蒸发，当气泡上升至空气层界面时，水膜变薄而 导致泡沫的破灭。 ◼ 气泡间形成三角形地区的抽吸力，使气泡水膜薄化并破灭或 合并
在气泡内部对气泡有拉力，即弯曲液面的附加压力： △P 20 在三角地带，因1小， 故P1大； 在气泡相邻界面，2大， 气泡 故P2小，于是在三角地区形 成负压，从而产生抽吸力， 促使气泡间水膜薄化，最终 气泡兼并。 气泡相互靠近形成的 三角地带抽吸作用
在气泡内部对气泡有拉力，即弯曲液面的附加压力： 在气泡相邻界面， r2大， 故P2小，于是在三角地区形 成负压，从而产生抽吸力， 促使气泡间水膜薄化，最终 气泡兼并。 在三角地带，因r1小， 故P1大；