浮选捕收剂的分类及应用
教学题目：浮选捕收剂的分类及应用
Title：Classification and Application of Collectors
目录
1、目的和意义Purpose and Significance
2、捕收剂结构与分类Structure and Classification of collectors
3、阴离子捕收剂Anionic collectors
4、阳离子捕收剂Cationic collectors
5、非离子性捕收剂Non-ionizing collectors
1、目的意义Purpose and Significance
(1) 目的和意义：
Without reagents there would be no flotation, and without flotation the mining industry, as we know it today, would not exist [By SRDJAN M.BULATOVIC].
因此，学习和掌握浮选药剂的分类和应用非常重要，是学习浮选乃至选矿的基础，而浮选捕收剂又是浮选药剂中最重要的一种。
(2) 学习要求：
熟练掌握浮选捕收剂的分类方法和每一类捕收剂的浮选性能；掌握捕收剂适用的矿物类型；了解常用捕收剂的合成方法。
(3) 重难点：
同一类捕收剂结构、性质的异同点(尤其硫化矿捕收剂)；捕收剂极性基按照结构的细分：中心核原子、亲固原子和连接原子。
(4) 参考书籍：
①浮选剂作用原理及应用[M].王淀佐，湖南：中南工业大学出版社.
②浮选药剂的化学原理[M].朱建光，湖南：中南工业大学出版社.
③Handbook of Flotation Reagents Chemistry, Theory and Practice: Flotation of Sulfide Ores [M].Srdjian B.bulatovic, Elesevier Science & Technology Books
2、捕收剂结构与分类Structure and Classification of collectors
(1) 捕收剂的结构
浮选捕收剂的目的是通过在被浮矿物（Given mineral)表面选择性吸附形成疏水层(Hydrophobic layer)，从而使疏水性矿粒附着气泡(Air bubbles)上浮至泡沫产品(Forth product)中。
捕收剂结构（以油酸钠Sodium Oleate为例）见表1：
表1 油酸钠的分子结构图
Table 1 Molecular structure of sodium oleate
由上图知，捕收剂是具有异极性(Heteropolar )的有机化合物，分子结构（Molecular structure）可分为非极性基（Non-polar group）和极性基（Polar group ）部分。非极性基为具有疏水亲气性（Water-repellent）的碳氢链，极性基具有亲水亲固性，又分为亲固原子、中心核原子和连接原子。
极性基决定药剂在矿物表面固着强度(Fixing strength)和选择性（Selectivity）；
非极性基决定药剂在矿物表面疏水性（Hydrophobicity）。捕收剂的结构示意图见图1。
图1 捕收剂的结构示意图
Figure 1 Schematic structure of collector
浮选过程中，捕收剂极性基端的亲固原子与矿物表面发生作用，产生非极性基向外的定向排列结构，由于捕收剂的非极性端具有疏水亲气性，在矿浆中与气泡碰撞后会吸附都泡沫表面，非极性基在气泡表面的吸附，会导致气泡表面张力的降低，从而增强了矿化气泡（Mineralize bubble）的机械强度（Mechanical strength），气泡在上升过程中将负载的矿物带至浮选泡沫层，成为精矿，捕收剂与矿物作用的原理图见图2。
图2 捕收剂与矿物作用的原理图
Figure 2 Reaction principles between collector and mineral
(2) 捕收剂的分类
捕收剂分类见图3 。
按照捕收剂在溶液中解不解离，将捕收剂分为离子型(Ionizing)捕收剂和非离子型(Non-ionizing)捕收剂。按照离子型捕收剂在溶液中解离之后起捕收作用基团的电性，可将离子型捕收剂分为阴离子捕收剂(Anionic collector)和阳离子捕收剂(Cationic collectors)。阳离子捕收剂主要是脂肪胺类捕收剂，用于氧化矿选矿；阴离子捕收剂根据亲固原子(Solidophilic atom)不同可分为氧化矿捕收剂(亲固原子主要为O、N)和硫化矿捕收剂(亲固原子主要为S)。
图3捕收剂分类图
Figure 3 Classification of flotation collectors
3、阴离子捕收剂Anionic collectors
阴离子捕收剂，是解离之后吸附于矿物表面使矿物疏水的活性基团为阴离子的捕收剂。具体可分为以下八类。
3.1 羧酸类捕收剂Carboxylates
这类捕收剂主要包括脂肪酸(Fatty acid)、妥尔油(Tall oils)及氧化石油产物(Oxidized petroleum derivatives)。
脂肪酸分饱和(saturated、通式C n H2n+1COOH)和不饱和(Unsaturated 、通式C n H2n-1COOH)脂肪酸。典型饱和脂肪酸有硬脂酸(Stearic acid 、C17H35COOH)和棕榈油(Palmitic acid 、C15H31COOH)，不饱和主要有油酸(Oleic acid)，作为捕收剂不饱和酸比饱和酸选择性强。脂肪酸主要由动植物油制备，过程如下：
上述反应中，脂肪酸皂化与甘油分离之后可作为捕收剂，植物油比动物油的捕收能力强。一般浮选使用的脂肪酸为油酸、亚油酸(Linoleic)、共轭亚油酸(Conjugated linoleic)、棕榈油及硬脂酸的混合物。
妥尔油还要含有10-50%的松香油(Rosin acid)，这两类捕收剂主要作用于磷酸盐(Phosphates)、含锂矿物(Lithium)、硅酸盐(Silicates)和稀土矿物(如氟碳铈矿Bastnaesite和独居石Monazite) 。
3.2 烷基硫酸盐类捕收剂Alkyl sulfates
此类捕收剂包括磺酸（Sulfoacid或磺酸盐Sulfonate，通式R-CH2-SO3H）及烷基硫酸盐(Alkyl sulfate salt ，通式R-CH2-O-SO3H)。制备过程如下：
这类捕收剂主要作为重晶石(Barite, BaSO4)、天青石(Celestite, SrSO4)、钾盐镁矾(Kainite, KCl.MgSO4.3H2O)、石膏(Gypsum, CaSO4.H2O)及硬石膏(Anhydrite, CaSO4)等含硫(Sulfur-containing)氧化矿物捕收剂。由于烷基硫酸盐具有乳化作用(Emulsifier)，所以可以与羧酸类捕收剂混合使用以增强脂肪酸或妥尔油在矿浆中的分散作用，从而增强其捕收能力，并防止泡沫过量(Over frothing)。
3.3 异羟肟酸捕收剂Hydroxamates
异羟肟酸属于螯合类捕收剂(chelating collectors)，异羟肟酸有以下三种不同成分。
其中R1为有机配体(Organic acid，如烷基Alkyl、乙酰基Acetyl和苯酰基Benzoyl)，R2和R3为无机或有机基团。其中第三种为最常用异羟肟酸，典型结构如下。
异羟肟酸在稀土选矿(Rare earth)及难选氧化类有色矿(如孔雀石malachite, CuCO3·Cu(OH)2、钛酸盐矿Titanate、锡石Cassiterite,SnO2、钛铁矿Ilmenite , FeTiO3及烧绿石Pyrochlore, CaNb2O6F)选矿中得到广泛应用。
主要浮选特性：R=C7-C9的异羟肟酸浮选应用最为成功，在应用异羟肟酸浮选时，浮选效果与矿浆中矿泥(slime)含量关系较大。
3.4 有机磷酸盐类捕收剂Phosphoric acid
这类捕收剂主要应用于锡石(cassiterite, SnO2)和金红石(rutile, TiO2)的选矿，常用结构为苯乙烯磷酸(styrene phosphoric acid)，结构如下：
3.5 有机磷酸酯类捕收剂Phosphoric acid esters
这类捕收剂主要有磷酸单酯(mono)和双酯(diesters of phosphoric acid)组成，分子的非极性基与极性基通过氧桥(oxygen bridge)连接，非极性碳氢基可能为脂肪烃(aliphatic)或芳香烃(aromatic)，结构如下：
这类捕收剂捕收能力较强，在碱性介质(alkaline medium)中可用来捕收磷灰石(Apatite, Ca5 (PO4)3F)和白钨矿(Scheelite,CaWO3)，在酸性介质中可用来捕收含钛矿物(钛铁矿、金红石和钙钛矿Perovskite,CaTiO3)。Mechanobre用25%的五价磷(pentavalent phosphorus)和75%的环烷酸(naphthenic acid)合成环烷磷酯(phosphoten)，可在pH为4-6左右浮选锆石(Zircon，Zr[SiO4])，锡石和烧绿石。
3.6 硫醇捕收剂Mercaptans
这是含-SH基(thiol group)最简单的捕收剂，通式为R-SH，具有恶臭，与金属能形成不溶性化合物，可作为某些钼矿(Molybdenum)，含金硫化矿(Gold-bearing sulfides)和硫砷铜矿(Enargite, Cu3AsS4 )的捕收剂。
3.7 碳酸的硫、氮衍生物Sulfur and nitrogen derivatives of carbonic acid
这类捕收剂是最重要硫化矿选矿的捕收剂，共同特征为都是碳酸衍生物，不同点是S、N对碳酸中的氧取代方式不同(或与中心C原子的连接方式不同)。以下逐类讲述。
3.7.1黄药Xanthates and xanthic acids
学名烃基黄原酸盐或烃基二硫代碳酸盐(Xanthates and xanthic acids)，因色黄又称黄药，是硫化矿选矿最常用的捕收剂，1882年被瑞斯(Zeise)发明，1924年被首次用于浮选，距今已快百年历史，但仍未现今最常用硫化矿捕收剂。合成方法及结构式：
黄药特性：（1）在酸性介质中易分解；
（2）长烃链黄药比短烃链黄药捕收能力强，戊>丁>丙>乙>甲；
（3）烃链越长，合成越困难；
（4）带支链黄药由于支链烃基的正诱导效应(Inductive Effect)，使得其捕收能力强于直链黄药。
3.7.2 硫氮捕收剂N,N-dialkyldithiocarbamate
硫氮捕收剂，学名为N,N二烷基二硫代氨基甲酸盐或酯(N,N-dialkyldithiocarbamate)，结构式如：
当Me= Na, K时为硫氮盐，当Me=R3时为硫氮酯，R1、R2可不同或相同，其中之一可为H。
硫氮盐最常见的为二乙基二硫代氨基甲酸钠，即“铜试剂(Cupferron)”。
其浮选特性为：捕收能力强于黄药，浮选速度快，高碱度下可改善Pb、Zn 分离效果，不用或少用氰化物作为抑制剂。
常用的硫氮酯为酯105#为二乙基二硫代氨基甲酸丙腈酯，合成与结构式：
酯105为棕色液体，有微弱鱼腥味，比重为1.11，难溶于水，捕收能力强，兼具气泡性能。铜陵狮子山铜矿(现冬瓜山铜矿)、白银铜矿和德兴铜矿工业试验表明，该药剂可替代黄药和松醇油，用量比黄药少。
3.7.3 硫氨酯捕收剂O-alkyl-N-alkyldithiocarbamate
硫氨酯捕收剂，学名为O-烷基-N烷基二硫代氨基甲酸酯(O-alkyl-N-alkyldithiocarbamate)，结构式如，式中R与R1、R2可为不同烃基，R1可为H：
最常用的为Z-200捕收剂，即(异丙基)乙硫氨酯，为美国Dow公司生产，合
成及结构式如下，催化剂为镍盐或钯盐：
Z-200为油状液体，具有特殊气味，比重略低于水，在水中溶解度小，浮选性能为：选择性极强，pH值10左右可以优先从黄铁矿中浮选出黄铜矿和闪锌矿，从而实现铜、锌优先浮选；由于硫氨酯对黄铁矿的捕收能力弱，所以在铜硫分离时可较大程度降低石灰用量，降低浮选碱度，从而降低浮选过程中高碱度对金、银、钼的抑制。
3.7.4 巯基苯骈噻唑Mercaptobenzothiazole
巯基苯骈噻唑(Mercaptobenzothiazole )由苯胺、二硫化碳和元素硫合成，合成及结构式如下：
巯基苯骈噻唑为微黄色细晶状(yellowish, fine crystalline)固体，水溶性较小，浮选特性为：捕收能力比黄药和硫氮酯强，可用于浮选黄铁矿(Pyrite, FeS2)、含金黄铁矿(Gold-bearing Pyrite)，也可用于浮选氧化铜矿(tarnished and oxidized copper)和氧化铅矿(白铅矿, cerusite, PbCO3)，氧化铜矿需要预先用Na2S硫化后浮选。
3.8 黑药Dialkyl dithiophosphate
黑药学名为二烃基二硫代磷酸(Dialkyl dithiophosphate)，是含烷烃(alkyl)或芳香烃(aryl)的二烃基二硫代磷酸(盐)，结构通式如下，式中Me可为H+、Na+、K+或NH4+，R为烷烃基或芳香烃：
最常用的为25#黑药和丁胺黑药(Ammonium dibutyl dithiophosphate)。25#黑药合成及结构式：
我国生产主要是使用的黑药丁胺黑药，由丁基黑药与氨在石油醚的催化下合成，其合成及结构式：
丁铵黑药的浮选特性为：
(1) 有起泡性，可减少松醇油的使用；
(2) 可在较低pH条件下浮选Cu、Pb，节省石灰用量；
(3) 与黄药相比，其捕收性弱，选择性强，故在铜铅分离和铜锌分离时，可少用氰化钠、硫酸锌等抑制剂，从而可提高精矿中金、银的含量。
4、阳离子捕收剂Cationic collectors
阳离子捕收剂为脂肪胺(Fatty amine)类捕收剂，根据结构可分为(1)伯胺(primary)、(2)仲胺(secondary)、(3)叔胺(tertiary)和(4)季铵盐(quaternary ammonium)四种：
根据N原子锁连接烃链的特性，可分为脂肪胺、醚胺(Ether amine)、醚二胺(Ether diamine)和缩合胺(Condensates)。
4.1 脂肪胺捕收剂Fatty amine
脂肪胺合成可以脂肪酸为原料，与氨作用后再用氧化铝催化脱水成脂肪腈，然后再海绵镍存在下加氢还原(Hydrogeneration)成脂肪胺，如下：
脂肪胺性质：水中溶解度小，作为捕收剂使用时应配置成脂肪胺醋酸溶液或盐酸溶液使用。可用于浮选未经CaO活化的石英及其他硅酸盐矿物；也可用于浮选可溶性钾盐，从光卤石(Carnallite, KCl·MgCl2·6H2O)中浮选分离氯化钾，还
作为络合剂(chelating agent)浮选菱锌矿(Smithsonite, FeCO3)等。
4.2 醚胺Ether amine
用作捕收剂的醚胺是烷基丙基醚胺(3-alkoxy-propylamine)，通式为：
RO-CH2CH2CH2NH2，式中R为C8-C18的烷基，合成过程如下：
醚胺与脂肪胺相比，在脂肪胺的烷基上引入一个醚基，可降低其熔点，增加溶解度，在矿浆中较易分散，浮选效果可得到改善。
武汉理工大学研发GE-609耐低温阳离子捕收剂，属于醚二胺类，在酒钢、鞍钢的工业试验表明，GE-609在使用过程中对低温适应能力强，浮选精矿品位比十二胺高，但由于醚胺捕收剂起泡性过强，所以适应过程中存在泡沫多、消泡难和浮选剂易跑槽等缺点。
5、非离子型捕收剂Non-ionizing collectors
非离子型捕收剂或非极性(Non-polar reagent)捕收剂主要为烃油，如煤油(Kerosene)、柴油(Diesel oil )等，在水溶液中不能溶解形成离子。
由于非离子型捕收剂不存在亲固基团(Solidophilic group)，所以不能再矿物表面形成定向吸附层(Orientated absorption layer)，而只能在某些天然疏水性矿物(Naturally hydrophobic minerals)表面产生物理附着(Adhesion)，所以此类捕收剂仅能用于捕收石墨(Graphite)、辉钼矿(Molybdenite)、硫磺(Elemental sulfur)和滑石(Talc)等天然可浮矿物。
用黄药、黑药乳化煤油后浮选辉钼矿，可降低黄药黑药的用量，提高回收率。
煤泥浮选时采用甲基异丁基甲醇(MIBC)、聚丙二醇基醚(D-200)和仲辛醇作为起泡剂，煤油作为捕收剂，组合成为煤泥捕收剂选煤油FX-127，用于煤泥脱灰可得到较好结果。
6、思考题
分析比较硫化矿捕收剂(①黄药、②黑药、③硫氮和④硫氨酯)的结构与浮选性能差异？提示：参考《浮选剂作用原理及应用[M].王淀佐》。
①②③④
从结构上看，黄药与黑药的中心核原子不同，且黑药两个-OR基比黄药的负诱导作用强，故黑药键合原子硫电子云密度比黄药低，键合作用比黄药弱；
硫氮从结构上看，相当于仲胺基-NR1R2取代黄药的烷氧基-OR，前者的负诱导效应比后者小，所以硫氮亲固原子S的电子云密度比黄药大，键合能力比黄药强；
硫氨酯从结构上看，相当于用胺基取代黄药的硫氢基-SH，由于胺基为受电子基，导致硫氨酯键合原子S的电子云密度降低，键合能力降低，所以对Fe的键合能力低于黄药，但对Cu仍保持有捕收作用，可用于优先浮铜。
选矿药剂[1]
品名：苯甲羟肟酸（苯甲氧肟酸） 英文名称：BENZOYL HYDROXIMIC ACID 主要成份：苯甲基羟（氧）肟酸 分子式：C6H5CONHOH 性状： 粉红色鳞片状固体粉末，可溶于热水及部分有机溶剂，略带有苯甲酸味。 主要用途： 苯甲羟肟酸是菱锌矿、黑钨矿和白钨矿及锡石等难选矿物的有效捕收剂。苯甲羟肟酸在特定条件下用于菱锌矿的浮选可获得较为理想的选别指标；工业应用表明，苯甲羟肟酸与部分其它药剂配合使用，在黑钨矿、白钨矿的浮选作业中，取得了精矿品位和回收率都有较大幅度提高的理想浮选效果。 规格：
品名：水杨羟肟酸（同名：水杨氧肟酸） 英文名称：SALICYL HYDROXIMIC ACID 主要成份：水杨基羟肟酸（水杨基氧肟酸） 分子式：C6H4OHCONHOH 结构式: 性状: 产品为粉红至桔红色固体粉末，微溶于水，可溶于碱溶液，性质稳定，带有水杨酸气味。 主要用途： 水杨羟肟酸能与锡、钨、稀土、铜、铁等金属形成稳定的螯合物，而与碱土金属及碱金属形成不稳定的螯合物，所以，水杨羟肟酸具有较好的选择性。特别是水杨羟肟酸与锡石螯合时不仅能形成多种形式的外络盐，而且还能形成不同构成的内络盐，因此，水杨羟肟酸对锡的选择性较强。该品在锡石选矿中通常与P86配套使用，并具有一定的起泡性。该品还具有毒性低（是卞基胂酸的十六分之一，故此品的应用还可以使环保问题得到大大改善）、用药量少、适用性强等特点，具有较高的推广应用价值。 规格：
英文名称：SODIUM ALKYL HYDROXIMIC ACID 主要成份：烷基羟肟酸钠 分子式：RCONHONa（R＝C4~8烷基） 性状：暗红色液体，显碱性，可溶于水。 主要用途： 烷基羟肟酸钠是一种较好的捕收剂，对多种金属氧化物、多种金属氧化矿物及部分氧化了的硫化矿具有良好的捕收性能，它对氧化铜矿、赤铁矿、含钇矿、黑钨矿、白钨矿、钛铁矿、含铌矿、锡石及稀土金属矿等多种金属氧化矿均有良好的捕收效果 规格：
浮选捕收剂的分类及应用
教学题目：浮选捕收剂的分类及应用 Title：Classification and Application of Collectors 目录 1、目的和意义Purpose and Significance 2、捕收剂结构与分类Structure and Classification of collectors 3、阴离子捕收剂Anionic collectors 4、阳离子捕收剂Cationic collectors 5、非离子性捕收剂Non-ionizing collectors 1、目的意义Purpose and Significance (1) 目的和意义： Without reagents there would be no flotation, and without flotation the mining industry, as we know it today, would not exist [By SRDJAN M.BULATOVIC]. 因此，学习和掌握浮选药剂的分类和应用非常重要，是学习浮选乃至选矿的基础，而浮选捕收剂又是浮选药剂中最重要的一种。 (2) 学习要求： 熟练掌握浮选捕收剂的分类方法和每一类捕收剂的浮选性能；掌握捕收剂适用的矿物类型；了解常用捕收剂的合成方法。 (3) 重难点： 同一类捕收剂结构、性质的异同点(尤其硫化矿捕收剂)；捕收剂极性基按照结构的细分：中心核原子、亲固原子和连接原子。 (4) 参考书籍： ①浮选剂作用原理及应用[M].王淀佐，湖南：中南工业大学出版社. ②浮选药剂的化学原理[M].朱建光，湖南：中南工业大学出版社.
(完整版)浮选药剂的分类及用途分析
浮选药剂的分类及用途分析 在浮游选矿过程中，为有效地选分有用矿物与脉石矿物，或分离各种不同的有用矿物，常需添加某些药剂，以改变矿物表面的物理化学性质及介质的性质，这些药剂统称浮选药剂。浮选药剂按其用途可分为五类：捕收剂、起泡剂、活化剂、抑制剂、调整剂 一、捕收剂，改变矿物表面疏水性，使浮游的矿粒黏附于气泡上的浮选药剂。 捕收剂的种类很多，按其离子性质可分为阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型；按其应用范围可分为硫化矿捕收剂、氧化矿捕收剂、非极性矿物捕收剂和沉积金属的捕收剂。 常用的硫化矿捕收剂有黄药、黄药衍生物、黑药、白药、苯并噻唑硫醇、苯并咪唑硫醇、苯并嗯唑硫醇等。 氧化矿捕收剂主要有脂肪酸及其钠皂、烷基磺酸盐、烷基硫酸盐、磷酸酯、砷酸酯、脂肪胺及其盐、松香胺、季铵盐、二胺及多胺类化合物、两性表面活性剂等。 油类捕收剂，如煤油、柴油等。 捕收剂在矿物表面的作用有物理吸附、化学吸附和表面化学反应。捕收剂的吸附与矿物浮选行为有密切关系。在一定的捕收剂浓度范围内，随着药剂浓度提高，吸附量增大，浮选回收率显著上升；浓度达到相当值后，回收率随浓度及吸附量提高的幅度变小；捕收剂浓度过高时，吸附量还可继续增大，但浮选回收率却不再升高，甚至反而下降。因此，在浮选过程中要正确掌握捕收剂的用量，以获得最佳效益。 二、起泡剂：浮选矿浆中气泡的形成,主要依赖于浮选设备中各种类型的充气搅拌装置,以及向矿浆中添加适量的起泡剂(frothers)。 起泡剂一般均为表面活性剂，其分子结构由非极性的亲油（疏水）基团和极性的亲水（疏油）基团构成，形成既有亲水性又有亲油型的所谓的“双亲结构”分子。亲油基可以是脂肪族烃基、脂环族烃基和芳香族烃基或带O、N等原子的脂肪族烃基、脂环族烃基和芳香族烃基；亲水基一般为羧酸基、烃基、磺酸基、硫酸基、膦酸基、氨基、腈基、硫醇基、卤基、醚基等。 起泡剂加到水中，亲水基插入水相而亲油基插入油相或竖立在空气中，形成在界面层或表面上的定向排列，从而使界面张力或表面张力降低。一般而言，含极少量起泡剂的水溶液即具有起泡性。 常见的起泡剂有羟基化合物类，醚及醚醇类，吡啶类和酮类。 起泡剂（W-101） 三、活化剂：活化作用大致可分为：1、自发活化作用；2、预先活化作用；3、复活作用；4、硫化作用。 1、自发活化作用： 处理有色多金属矿石时，在磨矿过程中矿物表面与一些可溶性盐离子自发进行的作用，例如闪锌矿与硫化铜矿物共生时，在矿石开采出来以后的氧化作用总有少量硫化铜矿物被氧化成为硫酸铜，在矿浆中Cu 2+离子与闪锌矿表面作用使之活化，给铜锌分离造成困难，需加入石灰或碳酸钠等调整剂沉淀，某些可能引起活化的“难免离子”。 2、预先活化作用: 是指为了要选出某种矿物预先加一种活化剂使之活化。当黄铁矿氧化较重时，在选黄铁矿前加硫酸溶去黄铁矿表面的氧化膜，使之露出新鲜表面，以利于浮选。 3、复活作用: 是指原先被抑制过的某种矿物，如用氰化物抑制过的闪锌矿，可加硫酸铜使之复活。 4、硫化作用: 是指金属氧化矿先用硫化钠进行处理，使之在氧化矿表面生成一层金属硫矿物薄膜，然后用黄药进行浮选。 四、抑制剂：浮游选矿时增加矿粒润湿性而使不易附着于气泡上的物质。可以是无机化合物如石灰、氰化物等，或有机化合物如淀粉、胶类等。 五、调整剂：浮选药剂之一。用以改变矿物的表面性质和矿浆的特点(如液相组成、起泡性能、泡沫
浮选知识
浮选操作规程编写 浮选概论 一、浮选 浮选即浮游选矿，是根据矿物表面物理化学性质（润湿性）的差异选分矿物的方法。矿石经破碎与磨碎使各种矿物解离成单体颗粒，并使颗粒大小符合浮选工艺要求；向磨矿后的矿浆加入各种浮选药剂并搅拌调和，使与矿物颗粒作用，以扩大不同矿物颗粒间的可浮性差别；调好的矿浆送入浮选槽，搅拌充气；矿浆中的矿粒与气泡接触、碰撞，可浮性好的矿粒选择性地粘附于气泡并被携带上升成为气-液-固三相组成的矿化泡沫层，经机械刮取或从矿浆面溢出，不能浮起的矿物颗粒，随矿浆从浮选槽底部作为尾矿或精矿产品排出。 矿物可浮性好坏的最直观标志，就是被水润湿的程度不同，易被水润湿的矿物叫亲水性矿物，不易被水润湿的矿物叫疏水性矿物。亲水性矿物易浮，疏水性矿物较难浮。 一般的浮选多将有用矿物浮入泡沫产物中，将脉石矿物留在矿浆中，通常叫正浮选。而将脉石矿物浮入泡沫产物中，将有用矿物留在矿浆中的则叫反浮选。多金属共生选别时又有优先浮选、混合浮选、部分混合优先浮选和等可浮等方法。 二、浮选种类 浮选方法有三种，全油浮选、表层浮选和泡沫浮选。水的悬浮液中含有二种或者二种以上的有用矿物，使其中某一种或某一些矿物黏附于气泡上，而其它矿物遗留于矿浆中，然后将矿化泡沫分离的过程
称之为泡沫浮选。目前工业广泛使用泡沫浮选法，而另两种浮选法已被淘汰。 三、浮选过程一般包括以下作业 浮选与其他选矿方法一样，要做好选别前的物料准备工作，即矿石要经过磨矿分级，达到适宜于浮选的浓度细度。此外，浮选还有以下几个基本作业： 1、矿浆的调整与浮选药剂的加入 其目的是要造成矿物表面性质的差别，即改变矿物表面的润湿性，调节矿物表面的选择性，使有的矿物粒子能附着于气饱,而有的则不能附着于气泡。 2、搅伴并造成大量气泡 借助于浮选机的充气搅拌作用，导致矿浆中空气弥散而形成大量气泡，或促使溶于矿浆中的空气形成微饱析出。 3、气泡的矿化 矿粒向气泡选择性地附着，这是浮选过程中最基本的行为。 4、矿化泡沫层的形成与刮出 矿化气泡由浮选槽下部上升到矿浆面形成矿化饱沫层，有用矿物富集到泡沫中，将其刮出而成为精矿（中矿）产品。而非目的矿物则留在浮选槽内，从而达到分选的目的。通常浮选作业浮起的矿物是有用矿物，这样的浮选过程称之为正浮选，反之，浮起的矿物为脉石，则称之为反浮选（或称逆浮选）。 四、浮选矿浆的基本条件
浮选硫化矿常用的捕收剂种类
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 浮选硫化矿常用的捕收剂种类 浮选硫化矿常用的捕收剂主要有： 1.黄药类包括黄药和黄药酯。1）黄药（黄原酸盐）。其结构式: 学名为烃基二硫代碳酸盐，通式是ROCSSMe，其中R 为烃基，Me 为碱金属离子。R 为乙基、丁基等，则相应地称为乙基黄药、丁基黄药等。黄药为淡黄色粉剂，含杂质时顔色变深，比重为1.3～1.7。有刺激性臭味，易溶于水。黄药的捕收能力与分子中非极性基的烃链长度、异构有关。2)黄药酯，通式为ROCSSRˊ。常用的有：乙基腈酯、丁黄腈酯等。常用来做铜、铅、钼等硫化矿捕收剂。 2.硫氮类常用乙基氮、丁硫氮、硫氮酯等。乙硫氮分子式为（C2H5）2NCSSNa,它是白色粉剂，工业上常因含少量黄药呈淡黄色，易溶于水，在酸性介质中易分解。它对黄铜矿、方铅矿有较强的捕收能力，对黄铁矿捕收能力弱。硫氮酯的通式为RNCSSRˊ。常用的二乙基硫氮腈酯是棕褐色油状液体，难溶于水，可溶于有机溶剂，有起泡性能。 3.硫胺酯即硫逐氨基甲酸酯，属非离子型捕收剂，微溶于水，琥珀色油状液体。它是硫化矿浮选时有良好选择性的捕收剂，对黄铜矿、辉铜矿有较强的捕收作用，不捕黄铁矿。 4. 黑药类即二烃基二硫代磷酸盐，通式为: R2O2PSSMe 黑药具有起泡性，捕收及不及黄药，但选择性较黄药好，而且在酸性介质中不易分解，性质稳定。 1）25 号黑药，即甲酚黑药（C2H4CH8O）2PSSH。常温下，甲酚黑药为黑色或暗绿色粘稠液体，比重约为1.2，有硫化氢臭味，微溶于水，有起泡性，对 皮肤有腐蚀作用，与氧气接触易氧化而失效。2）丁铵黑药，即二丁基二硫代磷酸铵，分子式为（C4H9O）2PSSNH4。白色粉末，易溶于水，潮解后变黑，有起泡性，适于金、铜、锌等硫化矿的浮选。3）胺黑药，通式为（RNH）
铁矿浮选剂的分类
洛阳振北工贸 铁矿浮选剂的分类 铁矿石浮选药剂的分类： 浮选药剂常分为3类：捕收剂、起泡剂、调整剂。其作用分别为：捕收剂使目的矿物表面疏水，增加可浮性使其易于向气泡附着；调整剂调节矿物和捕收剂的作用(促进或抑制)及介质pH值等；起泡剂主要是促使泡沫形成，增加分选界面，调节泡沫的稳定性等。 一、捕收剂：铁矿石捕收剂主要分为阴离子捕收剂、阳离子捕收剂和整合捕收剂3大类。 （一）阴离子捕收剂：常用的阴离子型捕收剂主要有脂肪酸（改性脂肪酸）类、石油磺酸盐类等，最早广泛应用的捕收剂是氧化石蜡皂和塔尔油。 （二）阳离子捕收剂：工业应用的阳离子捕收剂主要是胺类捕收剂，用于浮选硅质矿物，包括脂肪胺和醚胺。根据NH3分子中的H被-CH3取代的数量多少又分为伯、仲、叔、季胺，而根据胺分子中-NH2的多少又分为一元胺和二元胺。 国内外有关研究及实践证明，从浮选效果及经济角度考虑，伯胺性能较好，醚胺优于脂肪胺，一元胺适于较细物料的浮选，而二元胺适于较粗物料的浮选．国外普遍采用醚胺类捕收剂，且以一元醚胺为主，或采用一元与二元醚胺混合使用，而单独采用二元醚胺的较少，通常浮选时加入适量起泡剂（如MIBC醚醇类等）。 （三）两性捕收剂。两性捕收剂分子中同时含有阴离子和阳离子基团，适用于弱酸性介质中富含铝硅酸矿物铁矿石的正浮选。 （四）螯合捕收剂。螯合捕收剂是分子中含有两个以上O、N、P等具有螯合基团的捕收剂，如羟肟酸、杂原子有机物等。由于该类捕收剂不适于分选含多种金属矿物的矿石，且对水中的钙、镁等金属离子比较敏感，即需要对水质进行软化处理，另外，通常该类药剂有毒且成本高，因此在铁矿石浮选生产中尚未有应用的报道。 二、起泡剂：铁矿石捕收剂一般都具有捕收和起泡双重作用，因此在铁矿石浮选中用的起泡剂较少，常用的起泡剂为松醇油、醚醇类等。一般为了弥补捕收剂的起泡能力不足，常加入或混入少量起泡剂，如国外采用醚胺类反浮选硅质矿物时，常加入少量起泡剂，另外，为了控制泡沫性质，有时加人少量中性油，如燃料油、柴油、煤油等，较典型的实例是在石油磺酸盐中入适量中性油，或者单独添加少量燃料油等。 三、调整剂： （一）活化剂。在铁矿石阴离子捕收剂浮硅工艺中，常用石灰或CaCl2作为硅质矿物的活化剂；在铁精矿阳离子捕收剂反浮选除碱金属氧化物时，可用氢氟酸作为长石类矿物的活化剂。 （二）抑制剂。铁矿物的抑制剂有淀粉、木质素、栲胶等天然有机高分子化合物，过量的水玻璃等有机化合物也对铁矿物有抑制作用。 （三）选择性分散剂和絮凝剂。为了消除矿泥的影响，浮选或选择性絮凝之前常加入碳酸钠、水玻璃，聚磷酸盐等分散剂，工业上常用的分散剂主要是碳酸钠和水玻璃。
浮选药剂
第2章浮选药剂 2.1浮选药剂的分类与作用 —矿物浮选的依据是矿物的润湿性，能否浮选及正常进行，需药剂。 一用药剂来人为控制浮选行为。加强目的矿物的上浮，抑制非目的矿物上浮。 —使用药剂是控制浮选行为最灵活、最有效、最方便的手段。 【分类】通常分为三类。见表4-2-1 浮选药剂的分类 —计三大类，10小类。 〖捕收剂〗3小类：非离子型；阴离子型；阳离子型。 〖起泡剂〗2小类：表面活性剂；非表面活性剂。 〖调整剂〗5小类或4小类：活化剂；抑制剂；pH调整剂；絮凝和分散剂。 2.2捕收剂 【捕收剂及其作用】—能选择性地作用于矿物表面并使其疏水的有机物质称为捕收剂。 —捕收剂作用于矿物—水界面，通过提高矿物的疏水性，使矿粒能牢固地附着在气泡上而上浮。 2.2.1 捕收剂的分类与结构 【分两大类】按其在水中的解离程度分为：离子型和非离子型。 【非离子型捕收剂主要是】非极性的烃类油和不溶性的酯类。 —前者本身是非极性物质，主要用于分选非极性矿物，如煤和石墨等，亦做极性矿物的辅助捕收剂。 —后者用于分选重金属硫化矿。 【离子型捕收剂分子结构】有极性和非极性两个基团。{同偶联剂}，见表丁基黄药，很能说明问题。 〖理论上说明了各基团亲、疏水性〗 【离子型捕收剂分类】据疏水离子分为阴、阳离子型两类。 〖对阴离子型捕收剂据亲固基[类似于改性偶联剂中的烷撑基]的组成和结构进一步又分为两类〗 ①巯基类捕收剂 ②烃基酸及皂类捕收剂—记住亲固基：羧酸基，磺酸基，硫酸基，羟肟[音：wo]酸基[RC-NOH], 胂酸基。 〖阳离子型捕收剂〗主要是脂肪胺类，其疏水离子是阳离子（RNH3+）.主要用于捕收阴离子型捕收剂效果不好时，如对硅酸盐、铝硅酸盐和某些氧化矿等。 【也可根据矿物类型分类】非极性矿物捕收剂、硫化矿物捕收剂和氧化矿物捕收剂。 2.2.2 非极性烃类油捕收剂及其捕收机理 【非极性烃类油捕收剂用途】煤、石墨、辉钼矿、磷灰石、氧化铁矿和石英等。 【用量】较大。 1.非极性烃类油的特性 【特点】5条。 【两方面来源】石化和其他工业副产品。 2.非极性烃类油与矿物的作用机理 【依据】和矿粒及水的作用力。 （1）非极性烃类油与水分子的作用 （2）非极性烃类油与矿物用—分矿物表面属极性和非极性。 〖煤的浮选〗图4-2-1 煤油在煤粒表面的吸附。 3.非极性烃类油的捕收作用 【主要表现三个方面】①附着；②提高附着强度；③有助于生成气絮团。
浮选药剂
浮选剂 [学习提示] 初级工知识要求： 熟知浮选药剂的作用，了解浮选药剂与矿物的作用过程。 中级工知识要求： 在初级工知识要求的基础上，掌握浮选药剂在煤粒与气泡的接触过程中的作用，以及药剂比例的选择。 高级工知识要求： 在中级工知识要求的基础上，掌握起泡剂与捕收剂之间的关系，以及如何选用药剂。 技师、高级技师知识要求： 熟知本章节所讲述的内容，能对浮选药剂知识有系统的掌握，指导浮选生产。 在煤泥浮选过程中，为实现或促进浮选过程所使用的药剂称为浮选药剂。煤泥浮选是依据煤和矸石颗粒表面润湿性或疏水性的差异而实现的分选过程。很显然，煤和矸石颗粒间的疏水性差别越大，分选越精确、浮选指标越好，所以在煤泥浮选过程中使用浮选剂的目的之一就是为了增大煤和矸石颗粒间疏水性的差异。矿浆中的气泡是“引渡”和“运输”煤粒的工具，是浮选过程中不可缺少的媒介。但是，在未加浮选剂的矿浆中，不能产生具有一定稳定性、大小适当、适应浮选要求的气泡。这些气泡的产生除了取决于浮选机的充气搅拌性能外，还取决于矿浆中是否使用了合适的浮选剂；所以在浮选过程中使用浮选剂的又一目的是使矿浆中生成具有一定稳定性和足够分散度的气泡。在实际生产中，原煤的硫化物或细泥含量较高，或者含有较多的氧化煤泥等，均造成煤泥不易浮选。为改善这些煤泥的可浮性，往往需要在浮选矿浆中添加某些浮选剂，以抑制黄铁矿、细泥等有害杂质的不良影响或抑制氧化煤粒的浮游性。这是在浮选过程中使用浮
选剂的又一目的。 生产实践证明，使用浮选剂是改善和强化浮选过程的重要手段。由于使用了浮选剂和采用相应的药剂制度，所以多种牌号的煤泥得到了有效的浮选，且浮选粒度上限也有所提高。 第一节浮选剂的作用与分类 一、浮选剂的作用 煤泥浮选是利用煤和矿物杂质的表面物理化学性质的差异实现分选过程的。为强化分选效果，浮选中添加了各种浮选剂，浮选剂是为实现或促进浮选所应用的各种化学药剂的总称。浮选剂的作用主要是提高煤粒表面疏水性和煤粒在气泡上粘着的牢固度；在矿浆中促使形成大量气泡，防止气泡兼并和改善泡沫的稳定性，使煤粒有选择性地粘着气泡而上浮；调节煤与矿物杂质的表面性质，提高煤泥的浮选速度和选择性。 二、浮选剂的分类 按作用分类 1、浮选剂按其作用可分为以下几类： （1）捕收剂 捕收剂是指加入煤浆中提高煤粒表面的疏水性，使其易于并牢固地和气泡附着的浮选剂。在浮选中最常用的捕收剂为非极性烃类化合物，如煤油、轻柴油等。 （2）起泡剂 起泡剂是指在浮选过程中用以控制气泡大小、维持气泡稳定性的
阳离子捕收剂对菱锌矿的浮选研究
阳离子捕收剂对菱锌矿的浮选研究 菱锌矿是一种重要的锌矿石，广泛分布于全球各地。目前，菱锌矿的浮选研究主要集中在浮选剂的选择和工艺条件的优化上。本文将对阳离子捕收剂对菱锌矿的浮选研究进行探讨。 一、阳离子捕收剂的分类和作用原理 阳离子捕收剂是一种能够吸附在矿物表面的有机物。根据化学结构的不同，阳离子捕收剂可以分为烷基胺、烷基二次胺、三烷基胺等。阳离子捕收剂通过吸附在矿物表面的方式，改变矿物表面的电荷性质，从而影响矿物与气泡的附着性和选择性。 1.影响矿物表面电荷性质：阳离子捕收剂中的阳离子能够与矿物表面的阴离子结合，改变矿物表面的电荷性质。通常情况下，菱锌矿表面具有负电荷，而阳离子捕收剂能够将其变为正电荷或中性。这样可以增加矿物与气泡之间的亲和力，促进浮选分离。 2.增强气泡与矿物的附着力：阳离子捕收剂能够吸附在气泡表面，形成阳离子捕收剂与气泡间的复合物。这些复合物可以提高气泡与矿物颗粒的附着力，增加浮选分离的效果。 3.改变气泡尺寸和分布：阳离子捕收剂还可以改变气泡的状态，使其更容易与矿物颗粒接触。例如，阳离子捕收剂可以降低气泡的表面张力，使其更容易与矿物颗粒发生接触。另外，阳离子捕收剂还可以调节气泡的尺寸和分布，使其适应不同粒度的矿物。 二、阳离子捕收剂在菱锌矿浮选中的应用
目前，阳离子捕收剂已成为菱锌矿浮选研究的热点。研究表明，选择合适的阳离子捕收剂可以显著提高菱锌矿的浮选效果。以下是一些典型的阳离子捕收剂的应用情况： 1.十六烷胺：十六烷胺是一种常用的阳离子捕收剂，适用于菱锌矿的浮选分离。研究发现，在适当的条件下，十六烷胺可以使菱锌矿的回收率和品位显著提高。此外，十六烷胺还可以改善氧化锌矿的浮选效果。 2.烷基胺：烷基胺是一种常见的阳离子捕收剂，它具有良好的浮选选择性。研究发现，烷基胺与菱锌矿表面的作用可以显著提高菱锌矿的浮选效果。此外，烷基胺还可以降低氰化锌矿和硫化锌矿的浮选分离难度。 3.脂肪族胺：脂肪族胺是一种常见的阳离子捕收剂，具有较高的选择性和浮选效果。研究发现，脂肪族胺可以有效地分离菱锌矿和其他金属硫化矿，提高菱锌矿的品位和回收率。 三、阳离子捕收剂的应用策略和优化条件 在阳离子捕收剂的应用中，需要选择合适的应用策略和优化条件，以提高浮选效果。以下是一些建议的应用策略和优化条件： 1.选择适当的浮选剂用量：阳离子捕收剂的用量直接影响浮选效果。过少的用量会导致浮选效果不佳，而过多的用量会造成损失。因此，需要根据具体情况选择适当的浮选剂用量。 2.优化浮选工艺条件：在菱锌矿浮选过程中，还需要优化工艺条件，以提高浮选效果。例如，调节浮选药剂的pH值，控制浮选槽的搅拌速度和浮选时间等。
浮选药剂用法及用量
1.磷矿的浮选 磷石可分为两类；磷灰(石)岩和磷块岩。 磷灰石的主要化学成分是磷酸钙，其中还含有氟(F)、氯(C1)等元素。至于铁、铝、锰、镁的磷酸盐矿物仅占磷矿物的5％。 磷灰(石)岩是指磷以晶质磷灰石形式出现在岩浆岩和变质岩中的磷灰石。磷灰石晶体多种多样，可从巨大晶体到普通显微镜也观察不到的微晶。这类矿石一般品位较低，但可选性较好。 磷块岩是指以含肢磷矿为主的磷矿石，主要是沉积成因或风化淋滤成因的磷灰石。胶磷矿是指在高倍显微镜下也分辨不出晶体的那些磷酸盐矿物的统称。以前人们在显微镜下观察具有许多胶体结构，认为它是非晶质物质，但实际证明它是结晶质的，只是结晶体非常细小，一般不易观察，其可选性次于磷灰(石)岩。 B磷矿石的浮选方法 磷矿石浮选的主要问题是含磷矿物与含钙的碳酸盐(如方解石、白云石等)的分离。因为用一些常用脂肪酸类捕收剂浮选时，它们的可浮性都相近似，其分离的方法有以下几种： (1)使用水玻璃和淀粉等抑制剂，对碳酸盐等脉石矿物进行抑制，再用脂肪酸作捕收剂浮出磷矿物。 (2)首先加入偏磷酸钠抑制磷矿物，然后用脂肪酸先浮出碳酸盐等脉石矿物，再浮磷矿物。 (3)用选择性的烃基硫酸酯作捕收剂，先浮出碳酸盐的矿物，尔后再用油酸浮选磷矿物。 C磷矿石浮选实例 某矿原矿物质组成：主要矿物为胶磷矿，次要矿物为结晶磷灰石和纤维状胶磷矿。而主要脉石矿物为碳酸盐、石英、玉髓，其次是长石、白云母、绢云母、黄铁矿及氧化铁等物质。矿石结构为鲕状、假鲕粒状、胶状、网格状及砂状等。矿石构造为块状、条带状、扁豆状等。处理流程如图5-27所示。 以擦洗分级脱泥-浮选联合流程处理该矿，所获技术经济指标为：精矿含P20532．4％；回收率为86．70％。 某磷矿处理的钙质沉积磷块岩矿石，属含碘微碳氟磷灰石，矿石中磷矿物含磷约占70％，呈非晶质和隐晶质产出，脉石矿物以白云石为主，约占21％，硅质脉石小于5％。矿石中碳酸盐矿物与磷矿物胶结。由于碳酸盐脉石的嵌布粒度较磷矿物粗，易于粉碎，且原矿含P205比较高，故在较粗磨的条件下，用反浮选使白云石成为泡沫产品除去。 在反浮选过程中，用硫酸作磷矿物的抑制剂，脂肪酸作捕收剂，在常温条件下进行白云石浮选。经过日处理1．5t的连续扩大试验获得的浮选产品的指标为：精矿中含P2O5为35．3％；回收率为94．18％。在用反浮选的同时，对该矿进行了焙烧-消化流程(图5-28)的试验研究，所得精矿质量较好，同时也考虑到碘的综合回收。条件是将粒度为12～0mm的原矿在1000℃的温度下焙烧半小时，然后加水消化，分级。大于0．074mm粒级的为磷精矿，碘在焙烧炉气中回收，利用CO2对小于0．074mm粒级的石灰乳进行碳酸化，过滤得到碳酸盐尾矿，滤液返回消化作业使用。经过焙烧-消化流程可得到精矿含P2O537．54％；磷回收率96．89％。碘的回收率可达65％左右。 浮选钙质与硅质沉积磷矿石通常认为是不容易的。但他们的研究结果表明，应用磷酸酯类混合物作为捕收剂可以得以良好的浮选选择性。第一种方法包括应用所列
捕收剂知识介绍
捕收剂知识介绍 一、捕收剂的作用： 改变矿物表面的疏水性，使欲浮游的矿物粘附在气泡表面上浮起，以达到矿物分选的目的。 二、捕收剂的作用机理： 捕收剂与矿物表面的作用分为：物理吸附、化学吸附、表面化学反应。具体方式有各种看法，其中最主要的方式：非极性分子的物理吸附、双电层吸附、同名离子的交换吸附、分子吸附、化学吸附、捕收剂在矿物表面或矿浆中反应产物的吸附及表面化学反应等。 三、捕收剂的分类： 根据捕收剂的性质与矿物作用的极性基的成分和构造等，捕收剂分为非极性油类捕收剂、异极性的离子型捕收剂，其中分为阴离子型、阳离子型和两性捕收剂、非离子型的酯类捕收剂，以及络合（或螯合）剂型捕收剂。 非极性烃类油捕收剂最早用于矿物浮选，早在公元400年就有运用，直到1898年后在工业中运用全油浮选。1925~1926年，黄药和黑药运用到硫化矿的浮选中。我国在五十年代就生产了液体乙基黄药、固体乙基黄药、液体丁基黄药和白药、固体丁基黄药及25号黑药、精制大豆油脂肪酸、戊基黄药及混合基黄药、31号黑药等。60年代生产了阳离子型捕收剂—混合脂肪胺、试生产了羟肟酸钠和新型酯类捕收剂。到目前为止，我国已能够生产黄药、黑药、硫氮9号、硫氨酯、混合脂肪酸、混合甲苯胂酸、羟肟酸、羟肟酸钠、大豆油脂肪酸硫酸化皂、氧化石蜡皂、油酸、油酸钠、十二胺等捕收剂。 四、磷矿浮选捕收剂：
在磷矿浮选中，国内外普遍采用氧化石钠皂、塔尔油等脂肪酸类捕收剂，其选择性差，对硬水及低温的适应性差。磷矿捕收剂采用的就是非硫化矿捕收剂。常用的有阳离子捕收剂和阴离子捕收剂、两性捕收剂。 1. 阳离子捕收剂： 阳离子捕收剂主要为有机胺类，解离后，产生带有疏水烃基的胺基，是有色金属氧化矿、石英、长石等铝硅酸盐的有效捕收剂，对硅质、钙质、硅钙质磷矿都有分选性。阳离子捕收剂除了具有捕收性能外，还具有起泡性。特点：具有起泡性、选择性差、捕收能力强、对矿泥敏感。代表性药物：十二胺。 2. 阴离子捕收剂： 阴离子捕收剂多为各种烃基含氧酸。羧酸盐类：油酸、氧化石钠皂、塔尔油和环烷酸等。磺酸盐类：石油磺酸、磺化煤油、十二烷基磺酸钠等，和脂肪酸相比，磺酸盐的水溶好，耐低温性能好，抗硬水能力强、起泡性强，其捕收能力和相同碳原子的脂肪酸比稍低，有时有较好的选择性。实际使用时可以考虑与脂肪酸混合使用。 3. 两性捕收剂： 两性捕收剂的选择性好，一般在选别过程中只需要使用一种捕收剂，与脂肪酸捕收剂相比，它的适应性较强，尤其在硅钙质磷矿中。 两性捕收剂有α-氨基脂肪酸、烷基磷酸酯（盐）、烷胺丙酸、氧乙烯类捕收剂等。 4. 改性脂肪酸类捕收剂： 将脂肪酸硫酸化改性，其水溶性、抗温能力、捕收性和选择性都得到一定改善。如α-氯代脂肪酸酯、α-氨基脂肪酸等。
铅锌矿的浮选方法与浮选药剂介绍
铅锌矿的浮选方法与浮选药剂介绍 铅锌是人类从铅锌矿石中提炼出来的较早的金属之一。铅锌广泛用于电气工业、机械工 业、军事工业、冶金工业、化学工业、轻工业和医药业等领域。此外，铅金属在核工业、石油工业等部门也有较多的用途。在铅锌矿中铅工业矿物有11种，锌工业矿物有6种，以方 铅矿、闪锌矿最为重要。方铅矿的化学式为PbS,晶体结构为等轴晶系，硫离子成立方最紧 密堆积，铅离子充填在所有的八面体空隙中。新鲜的方铅矿表面具有疏水性，未氧化的方铅 矿很易浮选，表面氧化后可浮性降低。黄药或黑药是方铅矿的典型的捕收剂，黄药在方铅矿 表面发生化学吸附，白药和乙硫氮也是常用捕收剂，其中丁俊黑药对方铅矿有选择性捕收作 用。重铭酸盐是方铅矿的有效抑制剂，但对被Cu2册化的方铅矿，其抑制效果下降。被重 铭酸盐抑制过的方铅矿，很难活化，要用盐酸或在酸性介质中，用氯化钠处理后才能活化。氧 化物不能抑制它的浮选，硫化钠对方铅矿的可浮性很敏感，过量硫离子的存在可抑制方铅矿的 浮选；二氧化硫、亚硫酸及其盐类、石灰、硫酸锌或与其它药剂配合可以抑制方铅矿的浮选。 闪锌矿的化学式为ZnS,晶体结构为等轴晶系,Zn离子分布于晶胞之角顶及所有面的中心。S位于晶胞所分成的八个小立方体中的四个小立方体的中心。高镒酸钾浓度为4〜 6X10-5摩尔/升时对活化的闪锌矿有较强的抑制作用，浓度偏高时却使其良好浮游。其作用机理为：高镒酸钾浓度低时与闪锌矿表面活化膜及表面晶格离子反应生成的金属羟基化合物起抑制作用并使黄药脱附，浓度高时则在矿物表面发生氧化还原反应生成大量元素硫。 氧化物可以强烈的抑制闪锌矿，此外硫酸锌、硫代硫酸盐等都可以抑制闪锌矿的浮选。 黄铁矿是地壳中分布最广的硫化物，形成于各种不同的地质条件下，与其他矿物共生。 黄铁矿能在多种稳定场中存在是因为Fe2+的电子构型，使它进入硫离子组成的八面体场中 获得了较大的晶体场稳定能及附加吸附能。因此，黄铁矿可形成并稳定于各种不同的地质条 件下。 除了黄铁矿的晶体结构、化学组成、表面构造等因素对其可浮性有影响之外，许多研究 也表明，黄铁矿的矿床成矿条件、矿石的形成特点、矿石的结构构造等因素也有影响。石透 原对日本十三个不同矿床的黄铁矿的化学分析结果指出，各矿木^的S/Fe比值大都在1.93〜 2.06范围内波动，S/Fe比愈接近理论值2,则黄铁矿可浮性愈好。陈述文等对八种不同产地的黄铁矿的可浮性进行了研究，认为单纯用硫铁比来判断其可浮性有一定的局限性，黄铁 矿的可浮性还与其半导体性质及化学组成有关。两者的关系为：S/Fe比高的黄铁矿为N型 半导体，其温差电动势为负值，可浮性差，易被Na2sCa2将离子抑制;S/Fe比接近理论值 2者既可能是P型也可能是N型半导体，在酸性介质中可浮性好，在碱性介质中可浮性差;S/Fe比值低的黄铁矿为P型半导体，温差电动势大，在碱性介质中可浮性好，难以被Na2sCa2得抑制，但在酸性介质中可浮性差。 短链黄药是黄铁矿的传统捕收剂，其疏水产物为双黄药。在黄药作用下，黄铁矿在pH 小于6的酸性介质中易浮，但pH为6〜7间有不同研究表明其可浮性变差或更好浮。凌竞宏等研究则表明这一现象和矿样处理方式有关。在碱性条件下，黄铁矿可浮性随着pH值的升 [Wj而下降。
浮选药剂手册
浮选药剂手册 1. 引言 浮选药剂是矿石选矿过程中的重要组成部分。通过向矿石浆料中添加浮选药剂，可以提高矿石与小气泡的接触概率，从而实现矿物颗粒与气泡的吸附、脱附和分离。本手册旨在提供关于浮选药剂的详细信息，包括药剂的分类、作用机理、应用范围以及使用方法等。 2. 浮选药剂的分类 浮选药剂可以根据其化学性质和作用方式进行分类。 2.1 根据化学性质分类 •诱导剂：促使矿石颗粒表面发生一定的物化变化，以增加其与气泡接触的可能性，如某些有机物和无机离子； •捕收剂：增加气泡固附在矿物颗粒表面的力度和稳定性，使其易于在气泡上浮出，如有机胺和某些聚合物； •调整剂：调整矿石浆料的pH值，以适应特定矿种的浮选需求，如调整剂可以是碱性物质或酸性物质等； •泡沫稳定剂：使气泡保持稳定性，不易破裂和析出，如液体胶体。
2.2 根据作用方式分类 •正浮选剂：促使有价矿物颗粒浮出，如黄铜矿、赤铁矿等； •反浮选剂：促使各类杂质矿物颗粒浮出，如硅酸盐矿物等； •副浮选剂：在浮选过程中起辅助作用的药剂，如表面活性剂和消泡剂等。 3. 浮选药剂的作用机理 浮选药剂通过与矿石颗粒和气泡相互作用，改变它们在浮选过程中的性质和行为。 3.1 矿石颗粒的作用机理 浮选药剂可以通过以下方式改变矿石颗粒的表面性质： •吸附：浮选药剂分子在矿石颗粒表面吸附，形成一层分子膜，改变表面特性； •覆盖：浮选药剂分子在矿石颗粒表面形成一个覆盖层，使矿物颗粒更易湿润； •濡湿：浮选药剂降低了矿石颗粒与水之间的接触角，使其更容易被水湿润。
3.2 气泡的作用机理 浮选药剂可以通过以下方式改变气泡的作用： •吸附：浮选药剂分子在气泡表面吸附，形成一个稳定的浮选泡沫； •稳定：浮选药剂能够提高气泡的稳定性，防止其过早破裂和析出。 4. 浮选药剂的应用范围 浮选药剂广泛应用于金属矿物和非金属矿物的选矿过程中。常见的矿物包括铁矿石、铜矿石、铅锌矿石、黄铜矿、金属硫化物矿物等。 5. 浮选药剂的使用方法 浮选药剂的使用方法需要根据具体矿石性质和选矿工艺进行优化。以下是一般的使用方法： 1.根据矿石的性质，选择合适的浮选药剂； 2.根据浮选工艺流程，确定药剂的投加量； 3.将浮选药剂按照一定比例加入矿石浆料中； 4.进行充分搅拌和混合，使药剂均匀分散在浆料中； 5.控制浆料的pH值和温度，以保证浮选过程的稳定性； 6.根据浮选效果进行调整和优化，不断改进浮选药剂的使用方法。
萤石浮选药剂详解
萤石浮选药剂详解 萤石又名氟石、五花石, 化学成分CaF2 , 是工业上氟的主要来源。浮选是回收萤石的重要手段之一。对萤石矿浮选药剂的重点主要集中在捕收剂和抑制剂上。常用的捕收剂以脂肪酸类为主, 其次是烃基硫酸酯、烷基磺酸盐、塔尔油、有机磺酸盐和硫酸盐等。抑制剂主要是水玻璃, 其次还有偏磷酸钠、单宁酸、烤胶、淀粉、糊精、木质素磺酸盐等。 近年来, 大量用于浮选萤石的新型捕收剂和抑制剂被研制出来并投入使用, 研制选择性好的捕收剂和高效调整剂是萤石浮选药剂的主要研究方向。 特点：1.萤石矿浮选脱硅降钙除重晶石，生产成本低，萤石精矿可达97%以上，二氧化硅、碳酸钙小于1%。 2.耐低温，实现常温浮选，节能降耗。 3.浮选泡沫量适中，浮选稳定，易于生产操作。 4.选择性好，捕收力强，可得到高品位、高回收率。 5.高效、无毒，对人体和环境友好。 萤石浮选剂用途及使用范围： 常用浮选剂除无机酸、碱、盐外,主要就是表面活性剂。表面活性剂在浮选中起双重作用：吸附在固/液界面上,使特定矿物表面呈疏水性（作为捕收剂）或使特定表面呈亲水性（起抑制或絮凝作用）；其次，它们对泡沫-矿物附关动力施加影响。后一类表面活性剂习惯上称为起泡剂。
由于浮选表面活性剂一般说是通过水溶液相而转移到界面,在浮选中应用的主要是那些或多或少溶于水的药剂。在某些情况下必须使用不溶的碳氢化合物或其他油类,为了使它们能在较短时间内到达界面,这些液体借助于可溶的表面活性剂在水相中分散为乳状液。 使用矿物浮选范围：萤石矿含重晶石等比较高的各类矿物。 浮选性能：具有良好的捕收性、选择性和耐低温性能。尤其适合在中国北方、西南高海拔地区的萤石选矿厂使用，对萤石矿降钙降硅具有广泛适用性，属专利技术产品。可以完全取代油酸等传统药剂，克服了油酸在低温下难溶解、泡沫大、泡沫粘等缺点。 振北工贸萤石浮选药剂建议用量：400-1200克/吨给矿。 配制方法：2-5%水溶液（重量比、自来水稀释），用40℃温水溶解即可。 环保性能：药剂无毒无害，易生物降解，对环境友好，选矿尾水可循环使用。
氧化铜矿浮选捕收剂的研究与应用
氧化铜矿浮选捕收剂的研究与应用根据浮选方法的不同可将氧化铜矿物的浮选捕收剂分类以下几类:(1)黄药及其衍生物为;(2)烃基含氧酸(盐)类;(3)其他综合类。 一、黄药及其衍生物类 迄今为止，硫化,黄药浮选用是选别氧化铜矿的主要方法，黄药类药剂则是氧化铜矿的主要捕收剂，或者是黄药类捕收剂与其他捕收剂的混合用药。 我国多数氧化铜选厂所采用的黄药类捕收剂是正丁基黄药。如云南东川矿务局的几个氧化铜矿选厂都采用正丁基黄药作捕收剂，用硫化钠、磷酸乙二胺、硫酸铵作调整剂，松醇油作起泡剂，获得了良好的分选效果。 为了满足各种矿石对于其他类型黄药的需求，有关部门也做过这方面研究工作，如异丁基黄药、异戊基黄药及杂黄药等。在很多情况下，这些药剂可以代替正丁基黄药，同时还具有一定的优越性。 异丁基黄药性能与正丁基黄药相似，但较正丁基黄药稳定，选择性更好。国内外有许多选厂采用异丁基黄药作捕剂做了一些试验，如红透山铜矿采用异丁基黄药，其用量比正丁基黄药减少20g/t，二号油减少了5.5g/t，并且在回收率相近的情况下铜精矿品位提高1.2%;柏坊铜矿改用异丁基黄药后，铜精矿品位提高 2.25%，回收率提高0.3%。 仲辛基黄药作为氧化铜矿物捕收剂也有这方面的报道。这种捕收剂对氧化铜矿物的捕收能力较强，并且具有一定起泡性，能减少起泡剂的用量。 二、烃基含氧酸及其盐类 这类捕收剂通常在其极性基中含氧、氮等原子，同时非极性基分子量较大，属于阴离子型捕收剂。
(一)羧酸类的应用。在氧化铜矿物浮选早期一般多用脂肪酸(如油酸钠、棕榈酸)作捕收 剂直接浮选。但由于脂肪酸来源受到限制，且用量大，目前在氧化铜矿物浮选中逐渐被其他捕收剂所取代。 20世纪70年代末，有C5,C9或C7,C9合成脂肪酸，用于硅孔雀石、氧化铜矿石浮选的生产报道。 近些年来，国内外研究了许多改善其性能的方法，得到了一系列有关的捕收剂，其中某些化合物，具有改善脂肪酸类捕收剂浮选结果的能力，即所谓的脂肪酸增效剂。但是，脂肪酸类捕收剂目前在氧化铜矿浮选上的应用仍较少。 (二)磺酸(盐)、硫酸酯类。这类捕收剂具有起泡性，有时也当用起泡剂用。作为捕收剂，其选择性较强。 湖南有色金属研究所韦华祖使用十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠对孔雀石纯矿物进行了浮选研究，并与油酸钠的捕收性能进行比较。研究结果表明，十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠对孔雀石具有较强的捕收作用和较宽的浮选pH值范围，具有与油酸钠相同的捕收性能。由于十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠对含钙矿物的捕收能力较油酸钠弱，因此，选择性更好，可在硬水中使用，比油酸钠具有优越性。 (三)膦酸类。膦酸类捕收剂应用在氧化铜矿石浮选中的主要品种是烷基膦酸酯和二烃基膦酸(R2PO2H，R分别为辛基、仲辛基、乙基、环乙基和苯基)。 二烃基次膦酸是一类新型的氧化铜矿石浮选捕收剂。中南工业大学林强、王淀佐在这方面做过研究。研究结果表明，二烃基次膦酸是细粒孔雀石的有效捕收剂。其捕收性能按二乙基次膦酸,二正辛基次膦酸,二仲辛基次膦酸,环乙基次膦酸,二苯基次磷酸的顺序依次降低。对于泥化的孔雀石，合适的药剂是二乙基次膦酸(总碳数为11,12)。
煤的浮选药剂
煤的浮选药剂 浮的矿物更好浮或将暂时不浮的矿物先抑制,然后再活化、浮选,并提高浮选选择性和浮选速度起着十分重要的作用。浮选结果的好坏,浮选药剂是重要的因素。为此,将近年来国内外有关浮选药剂的报道,取其精华,分为捕收剂、起泡剂、复合浮选剂、调整剂四类进行综述,并加以点评。 1捕收剂 在煤泥浮选中广泛采用非极性烃类油作为捕收剂,特别是煤油、轻柴油和改性煤油等, 占煤泥浮选捕收剂的80%~90%。国内外选煤厂煤泥浮选常用的捕收剂多数是石油产品,主要是煤油、轻柴油,还有一些人工合成的非极性烃类油捕收剂,如我国的FS201、ZF浮选剂等。此外还有一些其他工业副产品。 1.1 煤油 煤油是煤泥浮选中应用最广泛的非极性烃类捕收剂之一。它是石油裂解时的馏分产品, 主要成分是C11~C16的烷烃,不易溶于水,只具有捕收性,当芳烃含量较大时,具有一定的起泡 性能。煤油的用量一般为015~2kg/t(煤泥)。用量过大有显著的消泡作用。 1.2 轻柴油和页岩柴油 柴油是目前较广泛使用的非极性烃类油捕收剂,浮选一般用0号或10号轻柴油,用量常为1~3kg/t(煤泥)。轻柴油具有馏分高、密度大、粘度大,在水中分散的油珠直径大和在煤表面
展开的速度慢等特点,但疏水性强,被表面孔隙吸收的数量少,因此,用作低阶煤浮选时的捕收 剂比较有利。页岩轻柴油系页岩焦油所得馏出物经冷压脱腊,再经酸碱洗涤后的产品,页岩轻柴油中含有较多的不饱和烃(烯烃、芳烃)以及含氧、含氮物质,所以页岩柴油具有较强的捕收性能和一定的起泡性能。通常用于易选或中等可选煤泥的浮选,用量常为115~2kg/t 。 1.3 天然气冷凝油 天然气冷凝油是由天然气凝析油经精馏所得的煤油馏分。我国四川省天然气资源丰富, 西南地区的多数选煤厂用凝析油制得煤油、轻柴油作捕收剂。国外也有采用。 1.4 FS-201、FS-202捕收剂 FS-201是以烯烃与苯在三氯化铝的催化作用下进行烷基化反应,反应物经碱洗、水洗再 经脱苯、精馏,截取255℃以前的馏分,主要成分为轻质烷基苯。药剂用量比煤油低30%左右。FS-202也称作脱腊煤油,是以直馏煤油为原料经加氢、脱腊并提取正构烷烃后的抽余油,其中含有捕收性能强的馏分达84%,浮选活性较一般煤油和轻柴油高,耗油量比煤油低40%左右。FS-202已在很多选煤厂使用。 1.5 BET捕收剂 在进行煤的浮选脱硫降灰研究过程中,把应用在金属矿浮选的邻苯二甲酸二乙脂(BET)引