第七章浮選2015-final-10月30日

第七章浮游選礦

7.1.1什么是浮選？浮選是利用礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異，使礦物顆粒選擇性地向氣泡附著的選礦方法。7.1浮選基本原理7.1.2老的浮選概念主要有三種：

1、全油浮選：1860年由英國(guó)人WillianHaynis首先取得專利權(quán)。分選作用主要在油-水界面發(fā)生，疏水礦粒進(jìn)入油相，親水礦粒進(jìn)入水相。1898年這種工藝用于工業(yè)生產(chǎn)。

2、表層浮選：1907年由馬克魁斯通（Macquiston）首先取得專利權(quán)。分選作用主要在水-氣界面發(fā)生，疏水礦粒浮在水面上，親水礦粒沉入水中。

以上兩種浮選因其是在兩相界面發(fā)生，因此又稱為界面浮選。

3、泡沫浮選：1902年由Potter首先取得專利權(quán)。分選作用主要在氣-水-固三相界面發(fā)生，疏水礦粒粘附氣泡上浮，親水礦粒留于水中。

泡沫浮選是將空氣引入礦漿產(chǎn)生氣泡，對(duì)氣泡有特殊親和力的礦物上升到表面進(jìn)入泡沫，于是與被水濕潤(rùn)的那些礦物分離開(kāi)。在選礦過(guò)程中，礦石必須首先被粉碎，使共生的有價(jià)礦物成份從無(wú)用的脈石物質(zhì)解離出來(lái)。顆粒粉碎，通常達(dá)到大約208μm（65網(wǎng)目），將礦物粉碎到這樣的粒度，以便可以容易地被氣泡升舉。7.1.3礦物的浮選過(guò)程

碎磨—攪拌槽（加藥劑，礦物顆粒與藥劑作用）—浮選機(jī)（攪拌使礦漿懸浮，產(chǎn)生細(xì)小氣泡）攜帶礦粒升到礦漿表面完成浮選分離—產(chǎn)品脫水（濃縮、過(guò)濾、有時(shí)也干燥）

礦物的浮選過(guò)程是在固（礦物）、液（水）和氣（氣泡）三相界面上進(jìn)行的，進(jìn)行這一過(guò)程的關(guān)鍵在于：礦物表面性質(zhì)（潤(rùn)濕性）差異，從礦漿中析出足夠量的穩(wěn)定而細(xì)小的氣泡；有用礦物（欲浮礦物）有充分的機(jī)會(huì)與氣泡群碰撞，并牢固地粘附在氣泡上被浮到礦漿的表面，脈石礦物雖有機(jī)會(huì)與氣泡碰撞，但不粘附，遺留在礦漿中，在這里氣泡是分選的媒介，同時(shí)又是運(yùn)載工具。3.1.4浮選發(fā)展歷史自1906年發(fā)布第一個(gè)具有現(xiàn)代泡沫浮選特征的專利（Sulmanandpickard,美國(guó)專利8351201/1906）至今已有百年的歷史。

現(xiàn)在泡沫浮選已成為最重要的和應(yīng)用最廣泛的一種選礦方法?？蓱?yīng)用于以前認(rèn)為沒(méi)有工業(yè)利用價(jià)值的低品位的及結(jié)構(gòu)復(fù)雜的礦物。最初用于硫化礦物，逐漸發(fā)展到用于氧化礦物和某些非金屬礦物和煤炭、石墨等。以至擴(kuò)展到環(huán)保、化工、食品、材料、醫(yī)藥、生物等領(lǐng)域。但是常規(guī)的泡沫浮選有其局限性，它的有效分選粒度基本上在0.3~0.01mm（對(duì)煤炭0.5~0.03mm）超出此粒度范圍泡沫浮選的效果很差。

近年發(fā)展起來(lái)的泡沫分離法（foamfractionation）對(duì)0.5～1.0mm的顆粒具有良好的應(yīng)用前景。

小于0.01～0.03mm的微細(xì)顆粒迄今也已有一系列成功的分選工藝，近年來(lái)利用相界面實(shí)現(xiàn)分選的工藝過(guò)程發(fā)展到可以分離膠粒、離子、分子等更微小的顆粒領(lǐng)域，如電泳分離、離子浮選等。浮選領(lǐng)域的進(jìn)展近二三十年來(lái)，浮選領(lǐng)域的進(jìn)展是：1.浮選機(jī)的不斷改進(jìn)和大型化2.新藥劑、新工藝不斷涌現(xiàn)3.浮選理論的研究不斷深入追溯浮選的發(fā)展歷史，主要經(jīng)歷了四個(gè)階段：⑴1860年-1902年，全油浮選法為主要時(shí)期，效率低，耗油大。⑵1902年-1912年，除全油浮選外，出現(xiàn)了表層浮選和泡沫浮選，并在方法砂鍋內(nèi)不斷改進(jìn)、完善。⑶1912年-1925年，是泡沫浮選與其他浮選競(jìng)爭(zhēng)，并取得優(yōu)勢(shì)的時(shí)期。這一時(shí)期內(nèi)：人們通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐和反復(fù)的比較發(fā)現(xiàn)，由于氣泡的引入是礦粒分選效率大為提高，尤其是1910年機(jī)械攪拌式浮選機(jī)的制造成功，1912年正式投入使用以后，人們開(kāi)始偏向使用泡沫浮選。

同時(shí)，隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，人們開(kāi)始設(shè)想用化學(xué)試劑來(lái)改變礦物的可浮性，因而浮選藥劑業(yè)不斷地得到了發(fā)展。比較重要的有：1913年發(fā)現(xiàn)重鉻酸鉀用于抑制方鉛礦；硫酸銅活化鉛鋅礦；1921年采用有機(jī)化合物作捕收劑；1922年用氰化物作抑制劑抑制硫化礦；1924年用脂肪酸作氧化劑的捕收劑；1925年黃藥的合成并作為硫化礦的捕收劑，使得泡沫浮選的分選效率大大優(yōu)于全油浮選和表層浮選。從而擺脫了競(jìng)相爭(zhēng)艷的局面，以至于當(dāng)我們現(xiàn)在談到浮選是一般都是指泡沫浮選。⑷1925年至今，是泡沫浮選在理論與實(shí)踐上蓬勃發(fā)展時(shí)期。1930年起，對(duì)各種礦物的可浮性開(kāi)始進(jìn)行全面的研究；1940年前后開(kāi)始了煤泥的大規(guī)模浮選，使浮選的范圍由硫化礦推廣到氧化礦、非金屬礦、以及現(xiàn)在的稀有金屬礦。

由于浮選依據(jù)的是礦物表面性質(zhì)，而表面性質(zhì)是多樣的，而且對(duì)于每一種礦物之間都必然存在某些差異，更何況采用了化學(xué)藥劑的處理，因此，原則上浮選可以分選自然界中的各種礦物，浮選的生命力及其廣闊的前程也正在于此。

近幾十年來(lái)，浮選已經(jīng)不再局限于礦物加工工程，而向其他領(lǐng)域發(fā)展，在化學(xué)工業(yè)、造紙工業(yè)、農(nóng)產(chǎn)、食品工藝及廢水處理等方面有著廣泛的應(yīng)用。3.1.5浮選的特點(diǎn)⑴應(yīng)用廣泛；⑵分選效率高、富集比高；⑶有益于礦產(chǎn)資源的綜合利用；⑷分選粒度細(xì)，前途廣闊，處理細(xì)粒浸染的礦物特別有效。

浮選是資源加工技術(shù)中最重要的技術(shù)，由于浮選法所取得依據(jù)決定，它的應(yīng)用前景是極為廣闊的，幾乎所有的礦物都可以采用浮選法從礦石中分離出來(lái)，同時(shí)可加工處理二次資源及非礦物資源。涉及無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、表面化學(xué)、電化學(xué)、物理化學(xué)等幾乎整個(gè)化學(xué)學(xué)科領(lǐng)域，形成了浮選電化學(xué)、浮選溶液化學(xué)、浮選劑分子設(shè)計(jì)、浮選表面化學(xué)等交叉學(xué)科領(lǐng)域。

分選效率高主要可以在以下方面可以看出來(lái)：1、可適于選別低品位礦石，且富集比高，如：輝鉬礦浮選，原礦品位僅為0.03%，經(jīng)過(guò)浮選可達(dá)到45%左右的鉬精礦，其富集比達(dá)1500。這是用重、磁選法無(wú)法達(dá)到的指標(biāo)，因而，大大擴(kuò)大了礦物資源的范圍，把過(guò)去不能開(kāi)采的礦床變?yōu)橛袃r(jià)值的工業(yè)礦床。2、對(duì)呈微細(xì)粒嵌布的礦石特別有效，因而解決了許多微細(xì)礦粒中有用成份的回收問(wèn)題。

浮選方法、依據(jù)決定了浮選法有利于處理共生復(fù)雜的礦石，利用它們之間的表面性質(zhì)的差異，通過(guò)人的處理，可有效地分選多種有用成份。因而對(duì)礦產(chǎn)資源的綜合利用是極為有效的方法之一。

分選粒度的下限，浮選中目前定為10微米，有些比重大的重礦物甚至可以達(dá)到5微米。

7.1.6浮選法在選礦中的地位

浮選法原則上可選別所有礦石。目前，每年經(jīng)浮選處理的礦石已超過(guò)十億噸。可以肯定的說(shuō)，浮選法是一種最重要的選礦方法，預(yù)計(jì)今后還會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用?！艨蛇x別各種黑色、有色、稀有金屬、貴金屬礦物100多種有用礦物?！魧?duì)貧礦、細(xì)粒礦、雜礦石有更大適應(yīng)性。目前，回收率＜60％的項(xiàng)目都被禁止，已從礦業(yè)擴(kuò)展到其他領(lǐng)域。◆除浮選礦石，目前，浮選廣泛應(yīng)用于冶金、化工、造紙工業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品及食品工業(yè)、醫(yī)藥微生物、工業(yè)廢物及廢水處理等方面。◆冶金工業(yè)產(chǎn)品浮選，如銅鎳混合礦、煉銅爐渣、陽(yáng)極泥等的浮選、錳礦石中伴生Ag(740g/t)的富集回收。7.2浮選理論之一

------潤(rùn)濕理論

潤(rùn)濕是自然界常見(jiàn)的現(xiàn)象。任意兩種流體與固體接觸，所發(fā)生的附著、展開(kāi)或浸沒(méi)現(xiàn)象（廣義的說(shuō)）稱為潤(rùn)濕過(guò)程。其結(jié)果是一種流體被另一種流體從固體表面部分或全部被排擠或取代，這是一種物理過(guò)程，且是可逆的。如浮選過(guò)程就是調(diào)節(jié)礦物表面上一種流體(如水)被另一種流體取代(如空氣或油)的過(guò)程。7.2.1潤(rùn)濕過(guò)程1、沾濕固-氣界面和液-氣界面消失，形成固-液界面2、鋪展固-氣界面消失，形成液-氣界面和固-液界面3、浸沒(méi)固-氣界面消失，形成固-液界面

判斷礦物表面潤(rùn)濕性的大小,常用接觸角表示，接觸角的大小隨著疏水程度的增大而增加，顆粒疏水性越高，越容易被穩(wěn)定氣泡吸附。接觸角是反映礦物表面親水性與疏水性強(qiáng)弱程度的一個(gè)物理量。成為衡量潤(rùn)濕程度的尺度，它既能反映礦物的表面性質(zhì),又可作為評(píng)定礦物可浮性的一種指標(biāo)。

將一液體滴到一平滑均勻的固體表面上，若不鋪展，將形成一平衡液滴。γsgγlgγsgγlgγsl<90

>90——接觸角γsl接觸角的定義

該式稱為Young方程或潤(rùn)濕方程。θ越小，潤(rùn)濕過(guò)程越易進(jìn)行。習(xí)慣上，θ>900,為不潤(rùn)濕

θ<900,為潤(rùn)濕接觸角的大小與固-氣，固-液，液-氣界面的表面張力有關(guān)。若礦物表面與水分子作用活性較高（親和力強(qiáng)），致使γsl很低，同時(shí)若空氣與礦物表面親和力較弱，γsg就高，這樣γsg-γsl差值就大，cosθ值大，而θ值小，反映出礦物表面有較強(qiáng)潤(rùn)濕性（親水性）。在一定條件下，γlg值與礦物表面性質(zhì)無(wú)關(guān)，可看成恒定值，故θ的大小取決于γsg-γsl的差值大小。若γsg-γsl差值小，cosθ值也小，而θ值大。反映出礦物表面親水性較弱（疏水性強(qiáng)）。極個(gè)別的γsg＜γsl表示空氣對(duì)礦物的親和力比水大，這時(shí)θ＞900。θ是反映礦物表面親水性與疏水性強(qiáng)弱程度的一個(gè)物理量。成為衡量潤(rùn)濕程度的尺度，它既能反映礦物的表面性質(zhì)又可作為評(píng)定礦物可浮性的一種指標(biāo)。理想潤(rùn)濕狀態(tài)：θ＝00完全不潤(rùn)濕：θ＝1800

表1部分礦物的接觸角

礦物名稱θ0礦物名稱θ0硫78黃鐵礦30滑石64重晶石30輝鉬礦60方解石20方鉛礦47石灰石0～10閃鋅礦46石英0～4螢石41云母～0由表可以看出,大部分礦物是親水的。表1所列θ值與實(shí)際浮選的可浮性次序大致相當(dāng)，故通過(guò)對(duì)礦物θ值的測(cè)定與研究，即可掌握各個(gè)礦物的可浮性，由表1也可知，大部分礦物是親水的，只有少部分為天然疏水的。一般地，θ＞700

礦物天然可浮性好θ＝60－700礦物天然可浮性中等θ＜600礦物天然可浮性差親水性礦物：θ小，比較難浮疏水性礦物：θ大，比較易浮7.2.2潤(rùn)濕功與潤(rùn)濕性水在固體表面潤(rùn)濕過(guò)程中，體系對(duì)外做的最大功，稱為潤(rùn)濕功，也稱黏附功WSL：將固-液接觸面自交界處拉開(kāi)所需的最小功。越大，cos越大，固-液界面結(jié)合越牢固，固體表面親水性越強(qiáng)。潤(rùn)濕性7.2.3黏附功與可浮性浮選的基本現(xiàn)象是礦粒附著在氣泡上被攜帶上浮。是固-液界面和氣-液界面消失，新生成固-氣界面的過(guò)程，即為鋪展?jié)櫇竦哪孢^(guò)程。該過(guò)程體系對(duì)外所做的最大功定義為黏附功。將楊氏方程代入礦粒與氣泡黏著的牢固程度，越大，固-氣界面結(jié)合越牢固，固體表面疏水性越強(qiáng)?？筛⌒?.2.4礦物表面水化作用與潤(rùn)濕性設(shè)真空中礦粒的表面自由能為ASG，在水中經(jīng)過(guò)水分子補(bǔ)償作用（水合作用）后礦粒的表面自由能為ASL，水合作用前后表面自由能的變化ASL-ASG，可以近似地看作是礦粒表面的水合自由能。Gh是由多種分過(guò)程的能量變化組合疊加而成。1、礦粒排開(kāi)周圍水分子占據(jù)一定幾何空間需要①斷開(kāi)周圍水分子與水分子間的締合；②將這些水分子推移一定距離。當(dāng)?shù)V粒粒度很小時(shí)，可忽略第二步所引起的能量變化，近似地認(rèn)為實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程所需要做的功就是水分子間的締合能，EW=14610-3J/m2。2、礦粒表面與水分子作用獲得的補(bǔ)償能E。礦粒表面的晶格陽(yáng)離子與水分子通過(guò)配位鍵發(fā)生水合作用。最強(qiáng)的水合作用。Ecom表示。礦粒表面有Co2+、Fe3+、Al3+、Cr3+等多價(jià)金屬陽(yáng)離子時(shí)，表面發(fā)生此種強(qiáng)水合作用。礦粒表面的晶格離子與水分子通過(guò)靜電作用發(fā)生水合作用。靜電作用勢(shì)能用Ea表示。氫鍵作用。Ehy。礦粒表面的不飽和鍵與水分子有吸附作用。Em。四種作用以配位鍵合作用最強(qiáng)，靜電和氫鍵作用次之，分子鍵合作用最弱。對(duì)于不同性質(zhì)的礦粒表面，主導(dǎo)因素各不相同，補(bǔ)償作用強(qiáng)弱各異，但因都是補(bǔ)償作用，所以均為釋放能。B:親水性表面A:疏水性表面水化膜0.010.001m10m整齊嚴(yán)密混亂疏松礦物表面鍵性與潤(rùn)濕性關(guān)系經(jīng)破碎解離出來(lái)的礦物表面，由于晶格受到破壞，表面有剩余的不飽和鍵能，因此，具有一定的“表面能”。這種表面能對(duì)礦物與水、溶液中的離子和分子、浮選藥劑及氣體等的作用起決定性影響。礦物表面未飽和鍵決定于：第一晶體內(nèi)部的鍵性；第二、斷裂規(guī)律。類型表面鍵型E/Ew接觸角界面水結(jié)構(gòu)代表性礦物強(qiáng)親水離子型共價(jià)鍵金屬鍵》1無(wú)A型石英、云母、錫石、剛玉、高嶺石、方解石弱親水若疏水離子-共價(jià)鍵1左右無(wú)或很小A型為主方鉛礦、輝銅礦、閃鋅礦疏水分子鍵（層面間）離子、共價(jià)鍵為輔（層端<140-90B型為主滑石、石墨、輝鉬礦、葉臘石強(qiáng)疏水色散作用為主的分子鍵《190-110B型自然硫、石蠟晶體內(nèi)部的鍵性1、晶體內(nèi)部的鍵性（１）離子鍵或離子晶格：如金剛石、ＳiＯ２、ＴiＯ２、ＳnＯ２（２）共價(jià)鍵或共價(jià)晶格菱形硫中硫分子間是分子鍵（硫分子中硫原子之間是共價(jià)鍵）、石墨、輝鉬礦的層狀結(jié)構(gòu)中層與層之間也是分子鍵。（３）分子鍵或分子晶格自然金屬如自然銅。自然界及浮選常見(jiàn)的硫化礦如方鉛礦、黃鐵礦等具有半導(dǎo)體性，是介于離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵之間的過(guò)渡的包含多種鍵能的晶體。（４）金屬鍵或金屬晶格

斷裂規(guī)律a．與內(nèi)部一致b．沿弱鍵斷裂（鍵長(zhǎng)愈長(zhǎng)，鍵性愈弱）

如：石墨的層與層之間距離為3.39Ａ0，而層內(nèi)碳原子間距離僅為1.42Ａ0，所以易于沿層片斷裂。ｃ．對(duì)具有層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽礦物，層間有些情況（取代離子）下，暴露出離子鍵。

因?yàn)樵诠杷猁}四面體中，Ｓｉ４＋易被Ａｌ３＋所取代，這是因?yàn)椋粒欤常笮∨cＳｉ４＋相近，性質(zhì)也相似，因而浮選時(shí)經(jīng)常遇到鋁硅酸鹽礦物，四面體Ａｌ｜Ｓｉ取代比例影響解理面的性質(zhì)。因?yàn)椋粒欤常龋樱椋矗僖粋€(gè)正價(jià)，因此一個(gè)Ｓｉ４＋如被Ａｌ３＋取代，就必須同時(shí)引進(jìn)一個(gè)一價(jià)的陽(yáng)離子，才能保持電中性，就成為自然界中常見(jiàn)的鉀長(zhǎng)石或鈉長(zhǎng)石ＫＡｌＳｉ３Ｏ８或ＮａＡｌＳｉ３Ｏ８），這時(shí)礦物的斷裂面就較復(fù)雜。7.3潤(rùn)濕與浮選3.3.1改變固體間表面潤(rùn)濕性差異的方法潤(rùn)濕性，值越小，潤(rùn)濕性越不好，越容易浮選。可浮性，值越大，潤(rùn)濕性越不好，越容易浮選。因此，為了提高礦物可浮性，就要盡可能減小cos。增大γSL、γLG，減小γSG，均可使cosθ值減小，提高可浮性。實(shí)際生活中表明“水油不相容”的現(xiàn)象，在礦物的表面性質(zhì)中也同樣存在，即親水性礦物不親油，而疏水性礦物則親油，這是氣泡與油具有的共同性質(zhì)。由于多數(shù)礦物不是自然疏水的,因此必須在礦漿中添加各種浮選藥劑來(lái)選擇性地控制各種礦物表面的親水性，獲得所需要的礦化能力。在浮選過(guò)程中加入捕收劑后，擴(kuò)大了有用礦物與脈石礦物之間的這種差異是進(jìn)行礦物浮選的基礎(chǔ)措施。在礦物浮選中，為了改變礦物表面的物理化學(xué)性質(zhì)，提高或降低礦物的可浮性，以擴(kuò)大礦漿中各種礦物可浮性的差異，進(jìn)行有效地分選，所使用的各種無(wú)機(jī)和有機(jī)化合物，稱為浮選藥劑。浮選藥劑或用于調(diào)節(jié)礦漿的浮選性質(zhì)，或用來(lái)改善氣泡的浮選性質(zhì)，為礦物的分選創(chuàng)造有利條件。7.3.2泡沫浮選泡沫浮選過(guò)程是礦粒（或附有捕收劑的礦粒）附著在氣泡上的過(guò)程。也叫泡沫礦化過(guò)程。是液固和液氣界面消失，固氣界面生成的過(guò)程。將楊氏方程代入：氣泡礦化條件可見(jiàn)只有使>0時(shí)，才有（1-cos）>0，才能發(fā)生氣泡礦化作用使礦粒上浮。W=V(-1)gLGRr2rLGsin礦粒受到的下沉力為氣泡內(nèi)氣體對(duì)礦粒的壓力和礦粒在水中的有效重力（重力減去浮力G0）之和。前者為氣泡反抗曲面附加壓力的內(nèi)壓力（2LG/R）與接觸面積（r2）的乘積。黏附礦粒的氣泡上浮的條件是上浮力大于或等于下沉力。從公式可以看出：礦粒體積越小、液氣界面張力越大、氣泡越大越容易上浮。7.3.3最大浮選粒度設(shè)礦粒的邊長(zhǎng)為d，密度為s，礦漿濃度為p，則礦粒一面的面積為d2；礦粒體積為d3；礦粒的重力為F1=d3sg;礦粒在水中受到的浮力為F2=d3pg;潤(rùn)濕周邊上表面張力向上的分力為F3=4dLGsin;W=V(-1)gLGRr2rLGsin假設(shè)接觸面半徑近似等于氣泡半徑，其2倍近似等于礦粒的邊長(zhǎng)。例：方鉛礦的密度為7.5g/cm3，礦漿密度為1.5g/cm3，礦漿表面張力為70mN/m，接觸角為470，則方鉛礦的最大浮選粒度為：原礦碎磨碳酸鈉：調(diào)pH7-7.5硫酸鋅+氰化鈉（抑制閃鋅礦）黃藥+黑藥（捕收方鉛礦）松醇油方鉛礦閃鋅礦螢石石英碳酸鈉：調(diào)pH8左右硫酸銅（活化閃鋅礦）黃藥+松醇油閃鋅礦螢石石英碳酸鈉：調(diào)PH8-9水玻璃（抑制石英）油酸尾礦（石英等）

7.4浮選理論之二--雙電層理論一、雙電層結(jié)構(gòu)及電位在浮選中，礦物-水溶液界面雙電層可用斯特恩（Stern）雙電層模型表示。1、結(jié)構(gòu)定位離子：在兩相間可以自由移動(dòng)，并決定礦物表面電荷（或電位）的離子。定位離子在礦物表面的荷電層，稱為“定位離子層”或“雙電層內(nèi)層”。對(duì)于氧化礦、硅酸鹽礦物定位離子是H+和OH-，對(duì)于離子型礦物、硫化礦礦物定位離子就是組成礦物晶格的同名離子。Stern模型

Stern對(duì)擴(kuò)散雙電層模型作進(jìn)一步修正。

他認(rèn)為吸附在固體表面的緊密層約有一、二個(gè)分子層的厚度，后被稱為Stern層；

由反號(hào)離子電性中心構(gòu)成的平面稱為Stern平面。-+++--++++++++-+-+-+-+-+-+-+-+Stern層Stern平面切動(dòng)面-+++-----------++-本體溶液雙電層表面電位緊密層擴(kuò)散層電位—距離曲線固液界面圖：雙電層模型剪切面ξ電位（離開(kāi)顆粒表面的距離）圖中擴(kuò)散層（Gouy層），兩層的分界面為緊密面。當(dāng)?shù)V物-溶液在外力下作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，緊密層中的配衡離子因牢固吸附會(huì)隨礦物一起移動(dòng)，而擴(kuò)散層將沿位于緊密面稍外一點(diǎn)的“滑移面”移動(dòng)。圖中緊密層（或稱Stern層）：礦表到緊密層離子的中心線，因此緊密面離礦物表面的距離等于水化配衡離子的有效半徑（δ）。⑴表面電位（ψ0）：即礦物表面與溶液之間的電位差。其大小取決于吸附在礦表上的定位離子濃度及荷電數(shù)。2、電位對(duì)于導(dǎo)體和半導(dǎo)體，可將礦物做成電極測(cè)出ψ0。對(duì)于非導(dǎo)體可用能斯特公式求出：設(shè)M+或X-為1-1型礦物，如其溶解度很小，在水溶液中平衡時(shí)，其活度為M+、X-，則吸附陽(yáng)離子后其自由能變化為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)自由能變化陽(yáng)離子在表面的活度陽(yáng)離子在溶液中的活度平衡狀態(tài)時(shí)，化學(xué)功等于電功由于陽(yáng)離子時(shí)礦物的一部分，它在表面的活度可以假定為常數(shù)，即如果是陰離子吸附可以得到：如果離子價(jià)數(shù)為n：⑵斯特恩電位（ψδ）：緊密面與溶液之間的電位差。⑶動(dòng)電位（ξ）：是指當(dāng)?shù)V物-溶液在外力下作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑移面上的電位。也稱“電動(dòng)電位”、“ξ-電位”。（1）零電點(diǎn)（PZC）：是指當(dāng)ψ0為零（或表面凈電荷為零）時(shí)，溶液中定位離子活度的負(fù)對(duì)數(shù)。3、零電點(diǎn)與等電點(diǎn)對(duì)于硅酸鹽礦和氧化礦，如石英、剛玉、錫石、赤鐵礦、軟錳礦、