Đề cuơng ôn tập môn tuyển nổi

Phần 1

Câu 1

: Giải thích tính ưa nước tự nhiên của hầu hết khoáng vật và tính kị nước tự nhiên của một số khoáng vật.

Trả lời:

Khoáng vật ưa nước tự nhiên là trên bề mặt ưa nước tự nhiên của chúng có đặc điểm là : trên đó tồn tại chủ yếu các lien kết ion, nguyên tử hoặc có cực chưa bão hòa, do đó nó tương tác mạnh với các phân tử của nước và hợp nhất vào chúng. Hay khoáng vật ưa nước thì thường giữa chúng và nước ít có sự khác nhau về cực tính

Khoáng vật kị nước tự nhiên là trên bề mặt của chúng tồn tại chủ yếu các liên kết phân tử bão hòa nên tương tác yếu hoặc không tương tác với nước hay giữa khoáng vật kị nước với nước có sự khác nhau rất lớn về cực tính

Câu 2

: Định luật II nhiệt động học

“ở một nhiệt độ và thể tích không đổi thì bất kì hệ thống nào cũng tự chuyển từ trạng thái có năng lượng tự do cao hơn đến trạng thái có năng lượng tự do thấp hơn, nếu trên đường đi không có thềm năng lượng hoặc hệ thống được truyền thêm năng lượng đủ để vượt qua thềm năng lượng đó”

-

Giải thích nguyên lí tuyển nổi theo định luật II NĐH

+ / Nguyên lí: Tuyển nổi là quá trình dùng để phân chia các pha rắn khác nhau và có các cỡ hạt tương đối mịn lơ lửng trong pha lỏng ra khỏi nhau. Nó dựa vào khả năng bám dính của chúng lên bóng khí hoặc các giọt dầu được đưa vào pha lỏng dưới dạng nhũ tương và nó nổi lên trên bề mặt chất lỏng mà ta gọi là sản phẩm bọt.Những hạt có khả năng bám dính vào bóng khí là những hạt tương tác yếu hoặc không tương tác với nước được gọi là hạt kị nước. Hạt không có khả năng bám dính vào bóng khí là những hạt tương tác với nước hay gọi là các hạt ưa nước

Đối với hạt kị nước bám vào bóng khí tạo tổ hợp bóng khí - hạt khoáng là hệ thống có trạng thái năng lượng tự do thấp. do đó nó không tự chuyển sang trạng thái có năng lượng tự do cao hơn được

chúng không tách được ra khỏi nhau nên tạo tổ hợp bền vững

Đối với hạt ưa nước,do không bám được vào bóng khí nên khi tạo tổ hợp bong khí hạt khoáng chúng tạo hệ thống có năng lượng tự do cao tổ hợp không bền nên không tuyển nổi được. hạt ưa nước không được mang lên sản phẩm bọt

Câu 3

: Quá trình va chạm bóng khí và hạt khoáng trong bùn quặng. Sự khác biệt giữa hạt thô và hạt mịn

Trả lời

:

Quá trình va chạm bóng khí và hạt khoáng trong bùn quặng thực chất là quá trình tương tác giữa ba pha rắn-lỏng – khí. Về bản chất khi một giọt dầu bám dính lên khoáng vật đặt trong môi trường nước tạo thành sự tiếp xúc ba pha, kết quả là tạo tổ hợp bóng khí- hạt khoáng gọi là động tác cơ bản của quá trình tuyển nổi. Bản chất của động tác cơ bản của quá trình tuyển nổi là quá trình phá vỡ lớp hidrat bao quanh bong khí và khoáng vật để hình thành một lớp hidrat mới bao phủ cả lên bong khí và khoáng vật

Để hạt khoáng – bong khí trong bùn dính lại được với nhau thì trước hết chúng phải có sự va cham. Sự va chạm này phụ thuộc vào các yếu tố ( kích thước của bong khí, kích thước của khoáng vật, tính chất của pha lỏng, vận tốc tiến đến va chạm của chúng)

Đối với hạt lớn khả năng va chạm cao vì hạt lớn có khối lượng đủ lớn và dưới tác dụng của lực quán tính thì gần như hạt lớn chuyển động thẳng nên dễ va chạm với bong khí hơn

Đối với hạt nhỏ mịn thì khả năng va chạm với bóng khí kém vì những hạt mịn khi tiến gần sát tới bong khí nó lại có xu hướng chảy theo lớp nước bên ngoài bong khí. Do đó nó chỉ chảy quanh bong khí mà không bám được vào bong khí. Mặt khác hạt nhỏ nên có KLR nhỏ lực quán tính nhỏ

KL: Xác suất va chạm của hạt lớn lớn hơn xác suất va chạm của hạt nhỏ

Câu 4:

Quá trình bám dính của hạt khoáng với bong khí. Các yếu tố ảnh hưởng

Trả lời:

xác suất bám dính của bk-hk là tỉ lệ hình thành bk-hk chia cho số lượng các va chạm và đây là động tác cơ bản tuyển nổi. các hạt khoáng khi đến gần bk để tạo ra sự bám dính thường phải vượt qua trở ngại về năng lượng mà năng lượng này lien quan đến việc đẩy lớp nước

Hạt lớn lực đẩy là do lực quán tính. Giai đoạn 1 xuất hiện lực bề mặt tác dụng từ xa ( lực phân tử và lực tĩnh điện) khi bk – hk tích điện cùng dấu chúng sẽ đẩy nhau. Gọi h là khoảng cách bk – hk

H lớn hoặc nhỏ thì lực hút phân tử chiếm ưu thế

H trung bình thì lực đẩy tĩnh điện chiếm ựu thế

Khi bk – hk bám dính vào nhau thì h = 0 hay lớp nước bị phá vỡ

Đối với hạt khoáng lớn và bk cần va chạm nhau trong bùn với một lực nào đó có nghĩa là tương tác của chúng phải ở thời gian nhất định để lớp nước kịp thoát ra khỏi khe hở. lực va chạm và tương tác có thể sẽ càng nhỏ nếu bề mặt kv càng kị nước

Thuốc tập hợp kị nước bề mặt làm giảm tương tác

Thuốc đè chìm làm tăng tương tác

Đối với hạt kv trong giới hạn tuyển nổi tối ưu thì tốc độ va chạm cần thiết để dẫn đến bám dính là v = 2 – 10 cm/s. v tăng thì va chạm dẫn đến đàn hồi

Xác suất bảo toàn hạt nhỏ lớn hơn xác suất bảo toàn hạt lớn

- Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình dính của hạt khoáng và bóng khí :

+ Hình dạng của hạt khoáng vật: Nếu hạt va chạm vào bóng khí bằng góc sắc và nhọn thì điều kiện phá vỡ lớp hydrat ở giữa và đẩy nước khỏi khe hở càng tốt hơn. Ngược lại khi va chạm vói bóng khí bằng mặt phẳng lớn của hạt khoáng vật thì việc đẩy nước sẽ gặp khó khăn và điều kiện bám dính của hạt khoáng vật vào bóng khí bị xấu đi.

+ Kích thước của hạt khoáng vật.

+ Độ bền lớp hydrat xung quanh hạt khoáng, bóng khí và lực va chạm

+ Tốc độ va chạm của hạt khoáng và bóng khí .Nếu tốc độ quá lớn thì chúng nảy khỏi bề mặt khí

+

Tính ưa và kỵ nước của khoáng vật, ảnh hưởng của các loại thuốc tuyển

Câu 5 :

Xác suất

bảo toàn tổ hợp bk-hk trong quá trình tuyển nổi. các yếu tố ảnh hưởng

Trả lời

:

Xác suất bảo toàn bk-hk là tỉ lệ tổ hợp đi vào sản phẩm bọt , chia số lượng hk-bk trong lớp bọt. Bọt vỡ, mất mát hạt khoáng đã bám dính do đó cần làm bền bọt bằng thuốc tạo bọt

Quá trình làm giàu thứ sinh trong lớp bọt : tổ hợp không bảo toàn , đã lên rồi lại rơi xuống

* Tổ hợp bóng khí và hạt khoáng có thể bị vỡ do tác động của bùn quặng sinh ra trong máy tuyển nổi.

Nhưng hạt càng thô, quán tính càng lớn →càng dễ bị phá vỡ tổ hợp.

Nt: mô tả sự liên quan kích thước hạt khoáng và các yếu tố khác trong quá trình tuyển nổi

C điều kiện để cân bằng tổ hợp .pt frumkin-kabanov.

b: B kính bóng khí

h: chiều cao bóng khí

d: kích thước hạt khoáng

б : sức căng bề mặt ; p : chu vi đường tiếp xúc 3 pha

FA:Lực đẩy acsimet ; θ : góc dính ướt.

FF: Lực tuyển nổi ; FT : Trọng lực

FK: Lực sinh ra do áp suất mao dẫn

FA + FF

=

FK + FT

FF = p.бLK.sinθ

FA = Vr . g.δl

Fx

=

( 2.бlk /b –hg.δl).δ =(2.бbk/l – hg.δl).π.d2/4

FT = Vr.g.δr

S: diện tích tiếp xúc

( FF =π.d.б2 – k.sinθ , FT = Vhk.g.δ r)

→ п.d.бlk.sinθ + Vhk.g.δ l = Vhk.g.δ r + (2.бl-k/b – h.g.⌐δl).π.d2/4

↔ π.d.δl-ksinθ = Vlk ( δr – δl ).g +0,25πd2 (2.бl-k/b – hg.δl)

* Xác suất bảo toàn tổ hợp bóng khí và hạt khoáng trong lớp bọt

- Bọt rất dễ vỡ, mất mát hạt khoáng , có p2 làm bền bọt

Bọt vỡ do nguyên nhân:

Có sự hợp nhất bóng khí trong bọt lại với nhau để tạo thành bóng khí to hơn, kém bền hơn trong lớp nước xen kẽ giữa các bóng khí đã bị thu hẹp lại, hạt khoáng không bám chắc rơi xuống bùn

+/ Các yếu tố ảnh hưởng:

-

Đối với hạt thô : XS va chạm tốt, xs bám dính tốt nhưng xs bảo toàn kém

-

Đối với hạt nhỏ : xs va chạm kém, xs bám dính kém nhưng xs bảo toàn tốt

chế độ tuyển hạt mịn và hạt thô là khác nhau

-

Gia công bằng thuốc tuyển riêng cho hạt thô và hạt mịn. hạt thô thì khuấy ít và tuyển trong bùn đặc, hạt mịn thì khuấy mạnh vừa phải và tuyển trong bùn loãng

-

Chế độ khuấy: thúc đẩy hk va chạm với bk để bám dính. Khuấy mạnh quá sẽ làm phá vỡ tổ hợp nên cần điều chỉnh tốc độ khuấy hợp lí

-

Kích thước bk càng lớn thì càng làm tăng tốc độ nổi của tổ hợp vào bùn lớn do lực nâng của tổ hợp lớn

nổi nhanh, khả năng lưu bùn lớn, sự tạo thành tổ hợp hk-bk kém, thông khí kém. Hạt khoáng nhỏ thì bong khí không va chạm

Câu ̉6

: lớp hidrat xung quanh bong khí và hạt khoáng khi có và không có thuốc tạo bọt

Trả lời :

Lớp hidrat là : xung quanh bk hình thành một lớp phân tử nước có cấu trúc bền vững và nó sẽ bền vững hơn lớp bên trong lòng chất lỏng mà người ta gọi là lớp hidrat bền vững, có cấu trúc trật tự và cấu trúc này trật tự hơn, bền hơn khi ta cho thêm thuốc tạo bọt. lớp hidrat bền vững này ngăn cản sự hợp nhất của các bk với nhau khi va chạm, nó giữ được cho các bk có kích thước nhất định và hình cầu.

-Tác dụng của thuốc tạo bọt : tương tác lên bề mặt bk để thúc đẩy quá trình hình thành bọt khí có kích thước và hình dạng phù hợp với quá trình tuyển nổi

- Khi có TTB lớp hydrat hình thành quanh các nhóm có cực của TTB nhờ đó mà nước không thoát ra khỏi khe 2 bề mặt phân chia pha k-l

- Các TTB làm cho nước khó bốc hơi, làm tăng tính đàn hòi của bóng khí -> khi bị tác dụng cơ học khó vỡ hơn.

-Lớp hydrat xung quanh bóng khí-hk khi có TTB dày hơn và bền hơn khi không có TTB

Câu 7 :

lớp hidrat xung quanh hạt khoáng và ảnh hưởng của nó tới quá trình tuyển nổi

Trả lời

:

Lớp hidrat là : xung quanh bk hình thành một lớp phân tử nước có cấu trúc bền vững và nó sẽ bền vững hơn lớp bên trong long chất lỏng mà người ta gọi là lớp hidrat bền vững, có cấu trúc trật tự và cấu trúc này trật tự hơn, bền hơn khi ta cho thêm thuốc tạo bọt. lớp hidrat bền vững này ngăn cản sự hợp nhất của các bk với nhau khi va chạm, nó giữ được cho các bk có kích thước nhất định và hình cầu.

Lớp hidrat đặc trưng cho tính ưa kị nước của hạt khoáng đưa đến sự dính ướt của hạt khoáng. Độ dày và độ bền của Lớp hidrat quyết định mức độ tương tác bề mặt hạt khoáng với nước. độ dày của lớp hidrat dao động từ 3 – 400 Ao , nhưng sự có mặt của lớp hidrat này không làm cản trở sự bám dính của bk vào bmkv đó là do trạng thái đặc thù của các phân tử nước nằm trong đó, nó thể hiện như một dạng pha mới có dạng màng và có đặc tính khác với chất lỏng bên trong. Chiều dày lớp hidrat càng nhỏ thì bề mặt kv càng kị nước tức góc dính ướt càn lớn. độ bền của lớp hidrat có ảnh hưởng tới tính dính ướt của khoáng vật, được quyết định không chỉ bởi bản chất và trạng thái năng lượng của bề mặt kv mà còn vào trạng thái của nước

Câu 8

:

mô tả các quá trình xảy ra trong lớp bọt và ảnh hưởng của nó tới quá trình tuyển nổi

Trả lời

:

Trong quá trình tuyển nổi, hàm lượng khoáng vật nổi được thường thay đổi rất nhiều theo chiều cao lớp bọt. kv đất đá chứa trong lớp trên của bọt ít hơn ở những lớp dưới. đó là lí do xayr ra thường xuyên trong lớp bọt sự luân chuyển lên trên( cùng bong khí ) các hạt kị nước hơn và xuống dưới (cùng với nước) các hạt ưa nước hơn. Các bong khí luân chuyển lên phần trên lớp bọt mang theo các hạt có độ bám dính vào nó đủ chắc. khi đó có một lực nâng F tác dụng lên các hạt này. Lực này thay đổi theo chiều cao của lớp bọt và phụ thuộc vào nhiều yếu tố. ở ranh giới dưới của lớp bọt lực F tăng dần lên sau đó giảm xuống đáng kể. tiếp sau đó lực F lại tăng lên và đạt cực đại ở mức trên của lớp bọt

Sự tăng tính kị nước của các hạt khoáng vật và của sự dính ướt trễ góp phần vào sự làm tăng lực F. với sự tăng quá mức chi phí TTB thì lực F đối với các hạt lớn giảm xuống

Các hạt cang ưa nước thì hoặc là bám dính vào khoáng vật có độ bền càng nhỏ hoặc là nằm bên trong lớp nước xe tách khỏi các bong khí nên bị cuốn theo xuống dưới bởi các dòng chảy của nước

Câu 9

: Hiện tượng nổi cơ học. cơ chế và các giải pháp khắc phục

Trả lời

:

Câu 10

: Quá trình làm giàu thứ sinh trong lớp bọt và ý nghĩa của hiện tượng này trong tuyển nổi

Trả lời:

Đó là sự hợp nhất giữa các bóng khí trong bọt lại với nhau tạo thành bóng khí to hơn, kém bền hơn nghĩa là lớp nước xen kẽ giữa các bk đã bị

thu mỏng lại, hk bám vào bóng khí không chắc sẽ bị rơi xuống bùn

.

Hàm lượng khoáng vật nổi được thường thay đổi theo chiều cao lớp bọt. nguyên nhân là do thường xuyên xảy ra trong bọt sự luân chuyển lên trên các hạt kị nước hơn và xuống dưới của các hạt ưa nước hơn. Các bk mang theo các hạt có độ bám dính vào nó đủ chắc, khi đó có một lực F nâng tác dụng lên các hạt này,lực này thay đổi theo chiều cao của lớp bọt và phụ thuộc vào nhiều yếu tố. sự tăng tính kị nước của các hạt kv và của sự dính ướt trễ góp phần làm tăng lực F. với sự tăng quá mức chi phí TTB thì lực F giảm. các hạt ưa nước thì bám dính vào bk với độ bền nhỏ hoặc nằm bên trong lớp nước xen tách khỏi bk nên bị cuốn xuống theo dòng chảy của nước. bởi vậy lớp trên của bọt chứa QT sạch nhất và có hàm lượng nguyên tố có ích cao nhất

Thực tế thường quá trình làm giàu bổ sung rất yếu. để cải thiện quá trình làm giàu bổ sung cần tạo ra những điều kiện đặc biệt

-

phải tạo điều kiện thuận lợi cho việc tăng tốc độ chay xuống dưới của các hạt đất đá lẫn trong bọt

-

điều chỉnh thuốc một cách chặt chẽ để đạt được sự bám dính yếu nhất của các hạt đất đá vào bk

-

có thể tưới nước đều đặn vừa phải và thận trọng lên bọt để tăng cường dong chảy xuống dưới của nước

-

để nhận được quặng tinh sạch thì thường nên gạt lớp trên cùng của bọt

Câu 11:

Giải thích tại sao trong quá trình tuyển nổi các bọt khí phải có kích thước nhỏ

Trả lời:

Muốn tăng cường quá trình tuyển nổi cần phải có một diện tích lớn bm phân chia pha khí – lỏng để hạt khoáng bám lên đó. Diện tích này được xác định bằng lượng không khí qua máy tuyển nổi trong một đơn vị thời gian và kích thước trung bình của bong khí. Với cùng một lượng không khí, diện tích bm phân chia pha lỏng – khí sẽ tăng lên khi kích thước các bk giảm. tuy nhiên không thể giảm kích thước của các bk một cách tùy tiện bởi:

-

KLR của bong khoáng hóa phải nhỏ hơn KLR của bùn

-

Bong khí phải nổi lên với tốc độ nhất định

Bong khí lớn có tốc độ nổi nhanh,thời gian lưu bùn ngắn, do đó hiệu quả tuyển nổi thấp, bong khí nhỏ quá lại nổi lên chậm và bị khoáng hóa mạnh do đó nó lại càng chậm nổi lên bề mặt bùn nên không kịp mang hk nổi lên

Do đó trong quá trình tuyển nổi các bọt khí phải có kích thước đủ lớn để vận chuyển hạt khoáng và đủ nhỏ để bám lên kv làm tăng tính kị nước của kv

Câu 12

: phân biệt tính kị nước và tính nổi được của một hạt khoáng. Các yếu tố ảnh hưởng tới tính nổi được của một hạt khoáng

Trả lời

:

Tính kị nước của khoáng vật là điều kiện cần nhưng chưa đủ để hạt khoáng có thể tuyển nổi được

Hạt kị nước là bề mặt của nó có tính kị nước

Hạt tuyển nổi được là hạt đi được từ bùn vào máng bọt

Hạt kị nước, bám được vào bong khí thì phải nổi lên được

Các yếu tố ảnh hưởng tới tính nổi được của một hạt khoáng

-

xác suất va chạm của bk với hk

-

xác suất bám dính của hk và bk sau khi va chạm

-

xác suất bảo toàn tổ hợp bk – hk trong lớp bọt

Câu 13

: giải thích về khoảng độ hạt tối ưu của quá trình tuyển nổi

Trả lời:

Tính nổi của các kv phụ thuộc rất nhiều vào kích thước hạt. kích thước tối ưu của hạt khi đạt được tính nổi tốt phụ thuộc vào mức độ kị nước và tỉ trọng của chúng. Mức độ kị nước càng cao, tỉ trọng càng nhỏ thì các hạt có thể tuyển nổi được có kích thước càng to hơn

Nếu hạt thô quá dẫn đến mất mát chất có ích vào thải do không giải phóng được hết kv có ích. Nếu hạt mịn quá thì gây mất mát trong quá trình hoàn thiện sản phẩm, làm tăng chi phí đập nghiền, khử nước,bụi

Vì vậy khoảng độ hạt tối ưu thường từ 0.1 – 0.02 mm để đảm bảo thu hồi tối đa kvci và chi phí thuốc tuyển là ít nhất

Phần 2

Câu 1

: khái niệm về thuốc tập hợp dị cực và cơ chế kị nước hóa bề mặt hạt

khoáng

Trả lời

:

-

thuốc tập hợp dị cực là trong phân tử thuốc bao gồm hai phần có tính chất hóa lí và hóa học khác nhau,đó là phần không cực có tính kị nước chính là gốc hidrocacbon và phần có cực có tính ưa nước

-

cơ chế kị nước hóa bề mặt hạt khoáng;

đặc điểm quan trọng nhất của quá trình làm kị nước bề mặt hạt khoáng của TTH dị cực là sự gắn kết tập hợp của các phần không cực hoặc ion làm kị nước lên bm kv. KQ của quá trình gắn kết là có sự xâm nhập của phần ko cực và ion kị nước vào lớp hidrat trên bm kv và phá vỡ lớp tính liên tục của lớp hidrat và làm suy yếu lớp hidrat và cắt đứt các liên kết giữa lưỡng cực nước trong lớp hidrat, làm giảm quá trình hidrat hóa bm của hk làm kv có khả năng kị nước

Sự làm kị nước hóa thể hiện ở :

-

TTH được hấp phụ lên bmhk làm trung hòa mối liên kết chưa bão hòa và ngăn cản các phân tử nước hình thành lớp hidrat có cấu trúc trên đó

-

Các đuôi hidrocacbon liên kết lại với nhau tạo thành màng ngăn cản các lưỡng cực nước liên kết với nhau tạo thành lớp hidrat có cấu trúc. Khi đuôi hidrocacbon càng dài thì liên kết càng mạnh nhưng sự phân tán của thuốc lại kém, ngản cản sự hình thành của lớp hidrat trên bề mặt

Quá trình hấp phụ thuốc THDC lên bmhk: phần có cực hướng về bmkv, phần không cực hướng về pha nước làm cho kv kị nước

Câu 2

: Đặc điểm tuyển nổi của các thuốc tuyển dạng axit béo. Nêu 5 kv tuyển nổi tốt và không tốt với axit béo

Trả lời

:

Thuốc tập hợp dạng axit béo là một dạng phổ biến của TTh hidro oxi. Chúng dùng để tuyển nổi hầu hết các kv. Tính tập hợp của chúng được quyết định bởi đặc điểm của nhóm cacsboxy. Sự có mặt của nhóm cacboxy trong thành phần một hợp chất nào sẽ đem đến cho nó tính axit rõ rệt

Đặc điểm:

-

có khả năng kết hợp với kiềm để chuyển sang dạng xà phòng

-

có thể tác dụng đồng thời dưới dạng ion, phân tử, mixen, nhũ tương với dầu không cực

-

mức độ phân tán của thuốc giảm từ dạng ion đến phân tử, mixen, nhũ tương

-

nhạy cảm với các ion kim loại kiểm thổ

-

chịu ảnh hưởng của nhiệt độ và nó sẽ tác dụng yếu hẳn đi nếu nhiệt độ môi trường < 16 – 18 độ

-

vừa có tính tạo bọt, vừa có tính tập hợp. đây là khuyết điểm của thuốc nên ít dùng, đặc biệt đối với kv sunfua

-

không có tính chọn riêng cao vì nó làm nổi hầu hết kv, khi dùng thuốc này cần dùng thêm thuốc đè chìm hợp lí

ví dụ:

5 khoáng vật nổi tốt là: thạch anh, dolomite, apatit, canxit, barit

5 khoáng vật nổi không tốt: galenit, pyrite, chalcopyrite, sphalerit

Câu 3:

cơ chế tác dụng của thuốc tập hợp sunfuahidro

Trả lời:

*Đặc điểm tuyển nổi:

_Xantat là muối của kiềm mạnh và axit tương đối yếu nên trong dung dịch nước bị thủy phân thành rượu và hydroxit kali và disunfua cacbon.

_Trong môi trường kiềm yếu, dung dịch nước của xantat khá bền, đây là điều kiện cần thiết cho sự tương tác hoàn toàn của nó với khoáng vật định làm nổi.

_Trong môi trường axit yếu, xantat bị phân hủy rất nhanh.

_Khi tăng nhiệt độ sẽ đẩy mạnh sự phân hủy của xantat.

_ Độ hòa tan của xantat phụ thuộc vào chiều dài mạch C và kim loại tham gia trong thành phần của nó.

_Xantat không có tính tạo bọt, nên cho phép điều chỉnh tác dụng tập hợp mà không phá hoại quá trình tạo bọt.

_Xantat là thuốc tập hợp phổ biến nhất để tuyển nổi các loại khoáng vật sunfua, kim loại quý và đồng tự sinh, các khoáng vật oxit dạng muối của Pb, Cu, Zn đã được sunfua hóa.

_Xantat không có tính tập hợp đối với oxit, silicat, alumisilicat và các khoáng vật muối của kim loại kiềm thổ.

*5kv nổi tốt: PbS, FeS2, ZnS, CuFeS2 ­, PbCO3.

*5kv nổi không tốt: BaCO3, CaWO4, Ca5(PO4)(F,Cl,OH), CaCO3, MgCO3

.

Câu 4

: đặc điểm tuyển nổi của thuốc tập hợp dạng xantat. Nêu 5 khoáng vật tuyển nổi tốt và không tốt với thuốc xantat

Trả lời:

Đặc điểm

-

chỉ tương tác với bề mặt khoáng vật sunfua khi bề mặt của kv sunfua chưa bị oxh nhẹ. Trường hợp bmkv sunfua chưa bị oxh hoặc bi oxh toàn phần thì quá trình tuyển nổi kém

-

tuyển nổi quặng sunfua = xantat thì nó phụ thuộc rất nhiều vào trạng thái bm kv đó, trong trạng thái này là do sự tac dụng của bm sunfua với bm pha lỏng, nó thể hiện ở rất nhiều các hợp chất khác nhau

-

quá trình tuyển nổi sunfua = xantat phụ thuộc nhiều vào quá trình hình thành ddiixxantozennit ( dầu không cực) ROCSS = 2e

-

đối với kv ko phải là sunfua ( các kv sunfua bị oxh) có thể tuyển nổi = xantat sau khi đã được sunfua hóa

-

xantat không có tính tạo bọt nên khi dùng thuốc xantat phải dùng thêm thuốc tạo bọt

ví dụ:

Câu 5:

cơ chế tác dụng của thuốc tạo bọt. nêu 5 thuốc tạo bọt phổ biến

Trả lời :

Cơ chế tác dụng của TTB

-

các phân tử của TTb được hấp phụ lên bong khí, làm tăng độ bền của lớp hidrat bao quanh bong khí, là nhờ nhóm ưa nước của nguyên tử quay về pha lỏng và tương tác mạnh với các phân tử nước. hiện tượng này dẫn đến sự tăng tính bền cơ học của vỏ bọc ngoài các bong khí và ngăn cản sự phá hủy của chúng khi các bong khí va chạm. trong trường hợp này, để các bk có thể kết hợp được với nhau đòi hỏi cung cấp một lực lớn hơn rất nhiều. khi có mặt của TTB, sự hợp nhất của bk chỉ xảy ra khi làm cho chúng tiến lại gần nhau hơn rất nhiều và thời gian tiếp xúc của chúng cũng đòi hỏi lâu hơn so với khi không có TTb

-

làm tăng mức đọ phân tán của bọt do tạo điều kiện tốt cho sự phân tán của không khí cũng như gây trở ngại cho sự hợp nhất của các bong khí trong bùn và trong lớp bọt hay giảm khả năng hợp nhất của các bk trong qt tuyển nổi, do đó giữ được mức độ thông khí tối ưu trong suốt quá trình tuyển nổi

-

giữ cho bk dạng hình cầu làm vận tốc nổi giảm,tăng thời gian lưu lại trong bùn của bk làm khả năng thu hồi vào bọt tăng

-

có tác dụng tập hợp làm tăng cường mức độ bám dính của hk-bk do TTB có tính dị cực tác dụng hấp phụ lên bm chất rắn

-

tăng độ bền của bọt tuyển nổi đến mức tối ưu đủ để hạt khoáng được giữ trong lớp bọt cho đến khi được gạt ra ngoài, làm tăng xác suất bảo toàn tổ hợp hạt khoáng trong lớp bọt

-

tăng khả năng tạo thành bk do giảm sức căng bề mặt

5 loại TTB hay dùng là :

- axit crezilic

- TTB IM- 68. đây là hỗn hợp của các rượu mạch thẳng chứa từ 6-8

nguyên tử cacsbon trong gốc hidrocacbon, có cấu trúc chủ yếu là izo

- TTB E-1 và E -1A

- xiclohexanol

- dimetylftalat

- dầu thông

- metylizobutylcacbinol

Câu 6:

nêu các cơ chế kích động các kv sunfua. Cho ví dụ

Trả lời:

_Cơ chế 1: Do quá trình tương tác giữa bề mặt hạt khoáng với pha lỏng, trên bề mặt hạt khoáng sinh ra tạp chất.

VD :

_Cơ chế 2: Các Ion thuốc kích động sẽ gắn kết trên bề mặt khoáng vật -> tạo điều kiện tương tác với các Ion đó.Khi tuyển nổi dùng các Ion kim loại để gắn kết bề mặt khoáng vật

Câu 7

: khái niệm về quá trình sunfua hóa. Nêu 5 kv có thể tuyển nổi với quá trình sunfua hóa

Trả lời:

Quá trình sunfua hóa là quá trình tạo ra màng sunfua trên bề mặt khoáng vật dưới tác dụng của một loạt các tác nhân sunfua hóa : NaHS , Na2S, H2S, NH3CHS, CaS, BaS với chi phí vài gam và thời gian từ vài phút đến vài giờ

-

5 khoáng vật có thể tuyển nổi được bằng quá trình sunfua hóa: các khoáng vật của kim loại màu, kv Cu bị oxh: manhetit , azurite, Cricoron, Xerioxit, Anglerit, Zinkit

Câu 8

: nêu các cơ chế đè chìm của thủy tinh lỏng

Trả lời

Thủy tinh lỏng tác dụng theo nhiều cơ chế khác nhau

Dung dịch nước của thủy tinh lỏng tạo axit silic

axit silic bám trên bề mặt hạt khoáng, đẩy TTH ra khỏi bề mặt hk và thay thế chỗ của chúng theo cơ chế 2 và nếu tiếp tục khuấy thì sẽ tạo thành những hạt keo ngăn cản tương tác của hạt khoáng với bong khí theo cơ chế 4. Cơ chế 3 TĐC được hấp phụ lên bề mặt khoáng vật làm tăng diện tích ưa nước của bề mặt kv. TĐC chỉ chiếm chỗ chứ không đẩy ion TTH

Câu 9

: nêu các cơ chế đè chìm kv sunfua. Cho ví dụ

Trả lời:

Cơ chế 1: Hòa tan lớp thuốc tập hợp được hấp phụ lên bmkv

Cơ chế 2: Các ion và điện tử của TĐC H2SiO3 có tính ưa nước, cạnh tranh và đẩy các ion của TTH ra khỏi mặt kv, đông thời chiếm chỗ của nó

Cơ chế 3: TĐC được hấp phụ lên bề mặt kv làm tăng diện tích ưa nước của bề mặt kv. TĐC chỉ chiếm chỗ chứ ko đẩy ion TTH

Câu 10

: nêu các cơ chế đè chìm các kv đá thải dạng silicat và cacbonat. Nêu các thuốc đè chìm dạng này.

Trả lời:

Cơ

chế 4: dung dịch nước thủy tinh lỏng

Na2CO3 + 2H2O => H2SiO3

+ 2NaOH

H2SiO3 :-chất rắn dạng keo khi khuấy phân tán thành các hạt keo ưa nước bám dính lên bề mặt khoáng vật -> đè chìm

- được hấp phụ lên bề mặt khoáng vật thành các đại p.tử và các hạt keo ưa nước ngăn cản sự tương tác giữa hạt khoáng và bọt khí -> đè chìm

Cơ chế 2: các ion và điện tử của TĐC H2SIO3 có tính ưa nước ,cạnh tranh và đẩy các ion TTH ra khỏi bề mặt k.vật đồng thời chiếm chỗ của nó.

Cơ chế 3 : TĐC được hấp phụ lên bề mặt kv làm tăng dung tích ưa nước trên bề mặt kv.TĐC chỉ chiếm chỗ chứ không đẩy TTH.

TĐC dạng này : thủy tinh lỏng

Polime hữu cơ

Muối hòa tan NaF ,HF…

Câu 11

: TTH dạng cation: cơ chế tác dụng, đặc điểm tuyển nổi và lĩnh vực áp dụng

Trả lời:

-

đặc điểm

TTH dạng cation là những loại thuốc khi hòa tan trong nước nhóm chức ở dạng cation

Phổ biến nhất của loại thuốc này là ankyl của ammoniac, khi các nguyên tử H2 được thay thế bằng các gôc hidrocacbon

-

cơ chế tác dụng

sự liên kết giữa cation lên bmhk phụ thuộc nhiêu vào cấu trúc tinh thể hơn là phụ thuộc vào bản chất của kim loại trên bề mặt và TTH cation dùng với khoáng vật silicat hay các muối hòa tan, sự tương tác của nó chủ yếu là lực hút tĩnh điện giữa điện tích dương của thuốc tương tác với điện tích âm của lớp điện tích kép của bmhk

tính chất của amin có tính kiềm yếu, trong môi trường axit bị phân li thành ion, trong môi trường kiềm nó ở dạng phân tử

sự tạo thành muối của amin giống sự tạo thành các muối amoni

-

LVAD

Dùng để tách các khoáng vật silicat ra khỏi nhau

Được sử dụng để tách các khoáng vật hòa tan ra khỏi nhau

Dùng thuốc này để tuyển nổi ngược, tách thạch anh ra khỏi quặng sắt, photphat, barit

Thuốc này không áp dụng đối với hạt mịn vì vậy trước khi dùng thuốc phải khử slam

Thuốc khá độc hại, giá cao nên ít sử dụng, chỉ sử dụng kết hợp

Tính tạo bọt mạnh dùng tuyển các khoáng vật sunfua

Hạn chế: gia thành cao và độc hại nên ít sử dụng trong thực tế

Câu 12

: TTH dạng dầu không cực: cơ chế tác dụng và LVAD

Trả lời:

Là các loại dầu không cực hidrocacbon và nó là phân loại của quá trình cracking dầu mỏ

Phân tử TTH không cực không có nhóm chức và tương tác rất yếu với nước và cũng tương tác yếu với bmkv có mạng tinh thể mang cấu trúc ion

Tác dụng của thuốc chủ yếu làm tăng cường thêm tính kị nước của khoáng vật có tính kị nước tự nhiên hoặc tăng cường thêm tính kị nước của khoáng vật đã được làm kị nước sơ bộ bằng thuốc dị cực

Vai trò TTH không cực trong TN

-

làm cho TTH dị cực bám chắc hơn

-

kết hợp với thuốc dị cực và phân tán TTH dị cực dưới dạng nhũ hóa

-

TTH không cực có quá trình hấp phụ vật lí và có tác dụng làm bền chắc tổ hợp bk-hk

-

Đối với các hạt mịn, TTH không cực có vai trò như chất kết dính các hạt tạo tổ hợp hạt kị nước

Biện pháp nâng cao hiệu quả sử dụng của dầu không cực

-

dùng quá trình tạo nhũ trước khi sử dụng

-

sử dụng hỗn hợp dầu không cực với một ít thuốc phụ da dị cực

-

dùng hỗn hợp dầu nặng với dầu nhẹ

một số dạng kết hợp

-

các TTH có cùng một nhóm chức nhưng có chiều dài gốc hidrocacbon khác nhau thì kết hợp với nhau

-

sử dụng TTH không cực với TTH dị cực

-

sử dụng kết hợp TTH anion với TTH cation

-

kết hợp một thuốc mạnh với một thuốc yếu

Câu 13

: thuốc kích động dạng muối kim loại đa hóa trị: cơ chế và LVAD

Trả lời:

* Cơ chế : theo cơ chế 2; Các ion thuốc kích động sẽ gắn kết trên bề mặt

khoáng vật

và tạo điều kiện cho

tt hợp với các ion đó.

Cụ thể là khi tuyển nổi dung các ion khoáng vật để gắn kết lên bề mặt khoáng vật.

* Lĩnh vực áp dụng: Kích hoạt quá trình tuyển nổi thạch anh

bằng tth chứa các nhóm cực cacboxyl nhờ sự gắn kết sơ bộ trên thạch anh các ion kl hóa trị 2 và 3

* Sự hấp thụ ion Fe3+ và những ion Ca2+ lên bề mặt khoáng vật thạch anh, khi tuyển nổi các khoáng vật thạch anh bằng thuốc tập hợp axit béo.

Thạch anh (axit béo) + FeCl3 → Thạch anh (Fe3+)

- Kích động tuyển nổi sfulrit và pirit bằng các ion Cu2+. Dùng thuốc tập hợp xantat

ZnS + CuSO4 = CuS + ZnSO4

ZnS + Cu2+ + KX- → (ZnS)CuS.KX-

Phần 3

Câu 1:

so sánh máy tuyển nổi cơ giới tự hút và máy cơ giới- khí nén

Cơ giới tự hút

-Khống khí được hút vào so bánh khuấy

- khuấy mạnh

- tốn nhiều năng lượng

- hao mòn nhiều

- ít có khă năng điều chỉnh khí

- kết quả tuyển: phụ thuộc vào mức độ hao mòn bánh khuấy

- cấu tạo phức tạp

- xác suất va chạm cao

- bảo toàn tổ hợp bóng khí, hạt khoáng thấp

- không tuyển dược cấp hạt thô

- không thiết kế được dung tích máy lớn

- gồm các ngăn kép: ngăn hut,ngăn thuận dòng.

- thuận tiện cho xưởng năng xuất bé do dễ bố trí các thiết bị tuyển.

- thích hợp cho các xưởng tuyển quặng nghèo và xưởng kim loại màu có giá trị cao, phải nghiền mìn tốn nhiều chí phí.

- khâu tuyển tính

Cơ giới khí nén

- Không khí cấp vào máy cấp cường khí

- khuấy yếu

- tốn ít năng lượng

- hao mòn ít

- điều chỉnh dễ lượng không khí đưa vào

- hoạt động ổn định, ít phụ thuộc vào sự hao mòn bánh khuấy

- cấu tạo đơn giản (bỏ qua stato )

- xác suất va chạm thấp

- bảo toàn cao

- độ hạt đưa tuyển thô

- thiết kế máy có dung tích lớn

-gồm một ngăn thuận dòng

- không thuận tiện cho các xưởng có năng suất bé.

- thích nghi xưởng tuyển than, xưởng tuyển quặng phi kim, hàm lượng quặng giàu,tuyển thô.

- khâu tuyển chính và tuyển vét.

Trả lời:

Sự khác nhau giữa máy tuyển nổi cơ giới tự hút và cơ giới-khí nén

Giống nhau: - đều qua khâu tuyển tinh

-

cùng có ngăn thuận dòng

-

đều là thiết bị tuyển nổi truyền thống.

-

cấu tạo theo từng ngăn húp 1. các ngăn thường có bánh khuấy bùn được hút vào từ rãnh chảy thằng

Câu 2

: cách thức tính toán thiết bị tuyển nổi truyền thống

Trả lời:

Câu 3

: các thông số hoạt động của máy tuyển nổi truyền thống và cách thức điều chỉnh

Trả lời:

-

độ thông khí : mức độ thông khí nhiều hay ít thể hiện thể tích khí so với thể tích bùn. Thường trong máy tuyển nổi có van điều chỉnh khí hoặc điều chính chi phí TTB

-

độ phân tán khí: đặc trưng bằng kích thước bong khí( d lớn phân tán kém, d nhỏ phân tán đều hơn) , phụ thuộc vào cơ cấu bánh khuấy và mức độ thông khí

-

tốc độ gạt bọt: bằng cách điều chỉnh tốc độ quay, số lượng cánh gạt bọt

-

tốc độ dòng bùn và thời gian lưu bùn: phụ thuộc lưu lượng bùn trong 1 phút. Thời gian tối ưu = 0,5 – 2 phút/ ngăn

-

hàm lượng rắn: thường = 10 – 40%, R= L/R = 2 – 10

-

chiều cao mức bùn: điều chỉnh = cách điều chỉnh ngưỡng tràn của các ngăn máy, đặc biệt là điều chính các ngưỡng tràn của các ngăn máy cuối cùng

-

tốc độ khuấy : thiết lập khi tính toán máy. Trong quá trình tính toán đặc biệt tính toán các ngăn máy cần tính thêm dung tích và số lượng ngăn máy tuyển nổi cần thiết

Câu 4

: các cách thức tạo bọt trong thiết bị tuyển nổi

Trả lời:

Có 4 cách thức:

-

sự tạo ra bong khí và phân tán bong khí bằng tác động khuấy

-

cho không khí đi qua những lỗ nhỏ trong môi trường nước

-

dùng phương pháp thoát khí từ dung dịch bằng cách giảm áp lực trong bùn

-

dùng các phương pháp phân tán khí trong nước bằng thủy lực

Câu 5

: chức năng khâu tuyển tinh trong sơ đồ tuyển nổi. tại sao trong sơ đồ tuyển nổi thường có nhiều khâu tuyển tinh

Trả lời:

Chức năng khâu tuyển tinh là tuyển lại sản phẩm bọt của tuyền chính hoặc tuyển lại sản phẩm bọt của khâu tuyển tinh trước đó nhằm nâng cao chất lượng của tinh quặng

Trong sơ đồ tuyển có nhiều khâu tuyển tinh là do yêu cầu chất lượng của tinh quặng

Câu 6

: so sánh các chế độ tuyển nổi trong khâu tuyển tinh và khâu tuyển chính

Trả lời:

Câu 7:

khái niệm về sơ đồ tuyển nổi hai giai đoạn. cho 3 ví dụ khác nhau về sơ đồ tuyển nổi hai giai đoạn. khi nào áp dụng sơ đồ tuyển nổi hai giai đoạn

Trả lời:

*Khái niệm:

Giai đoạn tuyển nổi là một phần của sơ đồ tuyển nổi bao gồm một khâu nghiến quặng và sau đó là một nhóm các khâu tuyển. Trong 1 sơ đồ tuyển nổi có thể bố trí 1 hay nhiều giai đoạn. Sơ đồ TN 2 giai đoạn bao gồm khâu nghiền kết hợp với khâu tuyển, tiếp đó tái nghiền lại quặng tinh, bã thải hoặc sản phẩm trung gian thu được trong vòng tuyển thứ nhất, rối tiếp tục tuyển nổi tiếp.

*VD sơ đồ tuyển nổi 2 giai đoạn:

Q đuôi

* Sơ đồ tuyển nổi 2giai đoạn áp dụng trong các trường hợp sau:

-

Trường hợp quặng nghèo và thành phần có ích phân bố không đồng đều trong quặng. Nên giai đoạn tuyển đầu tiên mục đích thải ra 1 lượng lớn đất đá có độ hạt tương đối thô để giảm chi phí nghiền.

-

TH: quặng nghèo nhưng chứa nhièu thành phần có ích, xâm nhiễm giữa các thành phần có ích là xâm nhiễm mịn, xâm nhiễm giữa thành phần có ích với đất đá thải là xâm nhiễm thô.

- TH: muốn thu hồi thành phần có ích ở độ hạt thô.

- TH: vật liệu dễ bị slam hoá.

Câu 8

: khái niệm về hai phương án sơ đồ tuyển nổi quặng đa kim. So sánh ưu khuyết điểm hai phương án

Trả lời:

* Khái niệm: 2 phương án: -TN chọn riêng trực tiếp

-TN tập hợp chọn riêng.

- Sđ TN chọn riêng trực tiếp: trong sơ đồ này từ quặng đầu liên tiếp nhận được các thành phần quặng tinh riêng biệt. Trong đó đầu tiên là các khoáng vật dễ nổi và cuối cùng là các khoáng vật khó nổi nhất. Sđ này được dùng khá phổ biến, nhất là khi khoáng vật có ích xâm nhiễm thô trong đất đá.

- Sđ TN tập hợp - chọn riêng: Trong sđ này đầu tiên tuyển để thu hồi đc quặng tinh này để nhận được các thành phần riêng biệt.

* So sánh ưu nhựơc điểm:

- TN chọn riêng trực tiếp : Áp dụng cho quặng có khoáng vật có ích xâm nhiễm thô trong đất đá.

- TN tập hợp -

chọn riêng :

Áp dụng cho quặng có khoáng vật có ích xâm nhiễm mịn trong đất đá.

Khó khăn khi phân chia các khoáng vật có tính nổi gần nhau bởi vì cả 2 đều hấp phụ TTH và việc đè chìm 1 trong chúng ko phải lúc nào cũng thực hiện được