在某些混合物中，分布在液体材料中的物质并不是被溶解，而仅仅是分散在其中，一旦混合物停止振荡，就会沉淀下来，这种不均匀的、异质的混合物，我们称之为悬浮液（suspension）。

固体颗粒分散于液体中，因布朗运动而不能很快下沉，此时固体分散相与液体的混合物称悬浮液。

溶质大小：悬浮液中的固体颗粒的粒径大于100nm，大于胶体。

性质：泥沙是由微小的泥土粒子悬浮在水中而成的悬胶（体）。悬胶（体）与溶胶不同，其中分散相的粒子较大，稳定性较小，容易沉淀分出。制备悬浮液时通常可加入分散剂，使悬浮稳定。分散剂的作用多半为调节介质黏度或界面膜性质，阻碍粒子接近粘并。

（1）悬浮液的多分散性：悬浮液中固体颗粒的粒度分布决定了它既有胶体的鲜明特征，又不同于真胶体。因此，Williams将这样的悬浮液称为胶态—非胶态混合悬浮液。

悬浮液中所有颗粒，无沦粒度大小，都受到液体分子热运动的无序碰撞而产生扩散位移，又称布朗位移。颗粒的布朗位移速度随着颗粒质量的减小而增大。颗粒粒度越小，颗粒的扩散位移越大。另一方面，所有悬浮颗粒都受到重力的作用，而重力沉降位移却随粒度减小而减小。因此，扩散位移和沉降位移随粒度的变化有一个交叉点，位于颗粒粒度1~2μm颗粒粒径大于这一范围，颗粒的重力沉降；反之，粒径小于1~2 μm。布朗运动有着决定性的作用。

（2）悬浮液中固体颗粒之间的相互作用：悬浮液中固体颗粒之间的相互作用不容忽视，甚至起主导作用。对于弥散于液体中的微细颗粒，它们之间的相互作用主要是表面力，表面力以及流体动力的综合作用导致颗粒相互吸引聚集成团；或者相互排斥，稳定分散。因此，悬浮液中吲体颗粒不能看成是彼此孤立的、隔断的，也不能看作一个稳定的体系。

（3）悬浮液的流体动力学状态。

（4）悬浮液的独特的流变行为：在液相介质与固体颗粒组成的悬浮液中，除存在液体分子间的相互作用外，还存在颗粒之间及颗粒与液相互作用。因此，悬浮液的流变行为比均质液相复杂得多。

就重介质选煤而言，悬浮液的稳定性是指悬浮液在分选设备中各点的密度在一定时间内保持不变的能力。悬浮液的稳定性不仪与加重质和加重剂的性质有关，而且与悬浮液所处的状态（静止还是流动）有关。因此，必须区分静态稳定性和动态稳定性两个概念。

在一定条件下，动态稳定性和静态稳定性是成正比的。但是同一悬浮液的静态稳定性和动态稳定性指标可能相差很大。例如，当悬浮液按一定方向和速度流动时，可以使静态稳定性很差的悬浮液变为动态稳定的悬浮液。悬浮液在分选设备中能否保持动态稳定，是衡量悬浮液能否用于分选的主要指标，因为它直接影响分选效果。静态稳定性指标只能作为参考，用来比较不同悬浮液的性质。

悬浮液稳定性的影响因素

下图反映了固体容积浓度、加重质的密度、加重质的粒度与悬浮液流变黏度及稳定性的关系。影响悬浮液稳定性的因素很多，当悬浮液的容积浓度增加、悬浮液的密度增加、悬浮液的非磁性物含量增加时，悬浮液的稳定性都要变好，但流变黏度却要增加。悬浮液中固体的粒度越细，形状越不规则，稳定性越好，但流变黏度越大。加重质密度增加，容积浓度减小，悬浮液黏度下降，稳定性会变差。易于泥化的黏土矿物加入悬浮液将会增加悬浮液的流变黏度。对于同一种悬浮液，黏度越大则稳定性越好，反之黏度越小稳定性越差。

表面活性剂对悬浮液液滴形成的影响

（1）在悬浮液液滴形成过程中，表面活性剂对喉部直径变化有明显的影 响。当悬浮液中不添加表面活性剂时，悬浮液表面张力较大，喉部直径变化速率大于添加表面活性 剂的 实验组。随着表面活性剂质量分数的增加，喉部直径变化速率逐渐减小。

（2）表面活性剂对液滴的形态有着显著的影响。当悬浮液中添加表面活性剂后，液桥断裂长度迅速减小。随着表面活性剂质量分数的增加，断裂长度逐渐增加。由于平衡重力所需的液滴表面张力降低，形成的液滴直径逐渐减小。卫星液滴直径随着表面活性剂质量分数的升高，出现先减小后增加的趋势。

（3）液滴生长速率随着时间的推移逐渐增加。在相同时刻下，不添加表面活性剂的悬浮液液滴生长速率最大。而当悬浮液中添加表面活性剂后，随着表面活性剂质量分数的升高，悬浮液液滴生长速率逐渐增大，但始终小于不添加表面活性剂的悬浮液液滴生长速率。

稳定性的测定

评价悬浮液稳定性的方法很多，常用的测定方法可分为两类：

（1）根据加重质的沉降速度测定稳定性；

（2）根据悬浮液密度的变化测定稳定性。

第一类方法包括按悬浮液澄清层的形成速度测定法和按沉淀层的形成速度测定法。在实验室条件下，观察量筒中澄清水层高度的变化，当澄清水层达到某一稳定值时，计算出澄清速度，从而可测定悬浮液的稳定性。用上述相似的方法，也可以按沉淀物形成的速度来测定悬浮液的稳定性。这时，稳定性的数值以沉淀物在单位时间内的下沉距离来表示。

第二类方法的具体测定方法较多，其主要区别在于测定条件和稳定性指标的不同。例如，杨西等人建议用直径为37.5mm的量筒，按悬浮液静止1min后上层（距液面100mm）的密度变化测定静态稳定性。悬浮液稳定性系数θ用下式计算：

θ=ρˊ/ρ×100%

式中 θ ——悬浮液稳定性系数；

ρˊ——静止后上层悬浮液的密度，g/cm3；

ρ ——悬浮液的平均密度，g/cm3。

如果在静止1min后悬浮液密度不变，则θ=100%，在静止1min后加重质在上层完全下沉时，则θ=0。用此方法对小于0.06mm的各种加重质进行了测定。磁铁矿悬浮液在密度较低时，即使磁铁矿粉小于0.06mm，稳定性仍然不好。

提高稳定性方法

A、提高悬浮液静态稳定性的方法

这类方法有减小加重质的粒度、选择密度低的加重质、提高加重质的容积浓度、掺入煤泥和黏土、应用化学药剂。

减小加重质的粒度是提高悬浮液静态稳定性的有效方法。但是，用过细的加重质配制悬浮液会带来生产费用的增加和悬浮液黏度的急剧上升。用降低加重质密度和提高加重质的容积浓度也可提高悬浮液的稳定性，但同样会使悬浮液的黏度增加。

往悬浮液中掺入黏土或煤泥可以有效地提高悬浮液的静态稳定性。例如，在-0.06mm的磁铁矿粉中掺人20%的矸石粉，然后配制成密度为1.4 g/cm3的悬浮液，其稳定性系数可由原来的12%增加到70%。在同样的情况下，只要掺入2%的黏土也可以得到同样的效果。实际上，工作悬浮液中混入煤泥和黏土的现象是不可避免的。然而，必须根据具体情况控制煤泥和黏土含量，不能使其过高，否则悬浮液的流变性将显著变坏。

应用化学药剂来提高悬浮液的稳定性是一种成本昂贵的方法，其作用机理足改变加重质粒子的表面能量和电倚，可使用的药剂有六聚偏磷酸钠、水玻璃、焦磷酸钠、磺化剂及碱性溶液中的木质等，这种方法在生产上很少使用。

B、提高悬浮液动态稳定性的方法

这类方法有利用机械搅拌、利用水平液流、利用上冲液流、利用水平一垂直复合液流。

利用机械搅拌是增加悬浮液动态稳定性的有效方法。然而，强有力的搅拌只能在调剂和贮存悬浮液的容器中使用。在绝大多数分选机巾，运输装置（如提升机、刮板等）的运动都能起到机械搅拌的作用。

水平涡流不妨碍加币质的下沉。但是，如果悬浮液通过分选机的流速很慢，则悬浮液密度有町能随分选机的长度方向发生变化。由于水平流速从液面往下一定距离以外越来越小，所以沿分选槽的高度方向加重质不可避免地要发生沉淀现象。

上冲液流与水平流不同，上冲流速度与加重质的沉降速度正好相反。因此，当上冲流速度等于或大于加重质中最大颗粒的下沉速度时，悬浮液即可达到动稳定状态。

过滤是以某种多孔物质为介质来处理悬浮液的操作，在外力的作用下，悬浮液中的液体通过介质的孔道而固体颗粒被截留下来，从而实现固、液分离。

过滤方式

（1）深层过滤——又称澄清过滤 当悬浮液中所含颗粒很小，而且含量很少（液体中颗粒的体积<0.1%）时，可用较厚的粒状床层做成的过滤介质（例如，自来水净化用的砂层）进行过滤。由于悬浮液中的颗粒尺寸比过滤介质孔道直径小，当颗粒随液体进入床层内细长而弯曲的孔道时，靠静电及分子力的作用而附着在孔道壁上。过滤介质床层上面没有滤饼形成。，因此，这种过滤称为深层过滤。由于它用于从稀悬浮液中得到澄清液体，又称为澄清过滤，例如自来水的净化及污水处理等。

条件：悬浮液含颗粒小，而含量少时（液体中颗粒的体积<0.1%），可用床层较厚的过滤介质进行过滤。

（2）滤饼过滤悬浮液过滤时，液体通过过滤介质而颗粒沉积在过滤介质的表面形成滤饼。当颗粒尺寸比过滤介质的孔径大时，会形成滤饼。不过，当颗粒尺寸比过滤介质孔径小时，过滤开始会有部分颗粒进入过滤介质孔道里，迅速发生“架桥现象”，如右图3-21所示。但也会有少量颗粒穿过过滤介质而与滤液一起流走。随着滤渣的逐渐堆积，过滤介质上面会形成滤饼层。，此后，滤饼层就成为有效的过滤介质而得到澄清的滤液。这种过滤称为滤饼过滤，它适用于颗粒含量较多（液体中颗粒的体积>1%）的悬浮液。

条件：以dp>介质孔隙直径，床层上形成滤饼；dp<介质孔隙直径，但床层内有“架桥现象”。

在滤饼层没有完全形成之前，部分颗粒会随滤液一起流走。在滤饼层形成成为有效的过滤介质后，得到澄清液。

适用于颗粒含量较多（液体中颗粒的体积>1%）时。

分类

常压过滤——靠位差；

加压过滤——利用泵或压缩空气；

真空过滤——介质一侧抽真空；

离心过滤——利用离心力作推动力。

步骤

过滤—→洗涤—→去湿—→卸料。

过滤介质

作用——使液体通过而截留固体颗粒。

选择——根据液体的性质（酸、碱性），颗粒含量及粒度，操作p，T，介质机械强度等。

（1）织布介质——棉、麻、丝、毛制的滤布，金属丝网滤布，可截留5～65 μm的颗粒。

（2）堆积的粒状介质——砂、木炭等，用于深层过滤。

（3）多孔性介质——陶瓷、塑料、金属等粉末烧结成型的多孔性板状、管状介质，可截留1～3μm的微细颗粒。

助滤剂

前提——颗粒细，容易堵死过滤介质的孔隙；所形成的滤饼在压差的作用下，孔隙变小，阻力增大，使过滤困难。

作用——将某种质地坚硬的另一种固体混入悬浮液或预涂于过滤介质上，以形成疏松饼层，使滤液畅流。这种同体称助滤剂。

常用助滤剂——硅藻土，珍珠岩，石棉，炭粉等；添加量为颗粒量的0. 5%以下。

助滤剂有两种使用方法。其一是先把助滤剂单独配成悬浮液，使其过滤，在过滤介质表面上先形成一层助滤剂层，然后进行正式过滤。其二是在悬浮液中加入助滤剂，一起过滤，这样得到的滤饼较为疏松，可压缩性减小，滤液容易通过。由于滤渣与助滤剂不容易分开，若过滤的目的是回收滤渣，就不能把助滤剂与悬浮液混合在一起。助滤剂的添加量一般在同体颗粒质量的0.5%以下。