泡沫浮选法.ppt

成员:张贤顺、郭武杰、牛牧歌、王海强、马晓轩
第六部:其他
泡沫分离法简介
汇报:马晓轩
原产中国,上始于何时无从考证,明末已成规模
中国古代曾利用矿物表面的天然疏水性来净化朱砂、滑石等矿质药物,使矿物细粉飘浮于水面,而无用的废石颗粒沉下去。在淘洗砂金时,用羽毛蘸油粘捕亲油疏水的金、银细粒,当时称为鹅毛刮金。明宋应星《天工开物》记载。金银作坊回收废弃器皿上和尘土中的金、银粉末时“滴清油数点,伴落聚底”。这就是浮选法的最早记载。
世界范围内几乎有20亿吨矿石是经过浮选处理的, 泡沫浮选显然是分离科学中重要的一个方法。
六十年代:工厂污水表面活性剂(直链烷基磺酸盐、苯磺酸盐)
七十年代初:有机废水(染料)
七七年:DNA 、蛋白质、液态卵磷酯等生物活性物质(阴离子)
八、九十年代:酶、白蛋白、血红蛋白、激素等。
分离体系简介
无泡沫分离:
鼓泡但不定形成泡沫层。
鼓泡分离:底部通气鼓泡,表面活性物质被气泡富集并上升至塔顶,使液相主体被净化。
溶媒浮选:溶液顶部置有一种与其互不相溶的溶剂,萃取或富集由塔底鼓出的气泡所吸附的表面活性物质。
泡沫分离:
按分离对象分:溶液泡沫分馏
泡沫浮选含有固体粒子的悬浮液、胶体溶液。
泡沫分馏:针对已溶解得物质,可以有表面活性的物质。这包含两个方面,第一,被分离物本身就可以在气—液表面富集;第二,被分离物可以和某物质,结合物可以在气—液表面富集。
由于本法很设计、原理、效果可以和精馏相类比,故又叫泡沫分馏。
泡沫浮选:分离不溶解的物质,按粒子性质不同(分子还是胶体、是大颗粒还是小颗粒、不同等),分离方法不同分以下几
类:
矿物浮选:矿石和脉石离子的分离
粗粒浮选:粒子直径大致1~10mm
微粒浮选:粒子直径为1μm ~1mm
粒子浮选和分子浮选:分离非表面活性粒子或分子,加入浮选捕集剂与被分离组分形成难溶或不溶物,后以浮渣形式脱除
沉淀浮选:改变溶液的pH值或加入某种絮凝剂等方法,使需脱除的粒子形成沉淀,再利用浮选法将沉淀脱除
吸附胶体浮选:是以胶体粒子作为捕集剂,选择性吸附所需的溶质,再用浮选法除去。
总体思路两个:
1----泡沫除杂(反浮选)杂质在表面层富集,除去泡沫的同时除去杂质。
2----泡沫提取(正浮选)目的提取物在泡沫中富集,收集泡沫的同时得到预提取物。
机理
本***核心:粒子(离子、分子、分子团等)在气—液表层富集现象。
一个前提:待分离物质本身具有表面活性。
方法实质简述:用泡沫分离。
泡沫
泡沫的形成和组成部分: 泡沫是由被极薄的液膜所隔开的许多气泡所组成的,当气体在含活性剂的水溶液中发泡时,首先在液体内部形成被包裹的气泡。在此瞬时,溶液中表面活性剂分子立即在气泡表面排成单分子膜,亲油基指向气泡内部,亲水基指向溶液,该气泡会借浮力上升冲击溶液表面的单分子膜。在某种情况下,气泡也可从表面跳出。此时,在该气泡表面的水膜外层上,形成与上述单分子膜的分子排列完全相反的单分子膜,从而构成了较为稳定的双分子层气泡体,在气相空间形成接近于球体的单个气泡。许多气泡聚集成大小不同的球状气泡集合体,更多的集合体集聚在一起形成泡沫。