(经典知识)浮选—活化剂的原理、作用及分类
选矿讲稿(5)-浮选
第六章浮选第一节浮选概述一、浮选定义及基本方法1.定义：浮选，亦称泡沫浮选，是根据各种矿物的表面性质的差异，从矿浆中借助气泡浮力，分选矿物的过程。
2.方法：一定浓度的矿浆并加入各种浮选药剂，在浮选机内产生大量的弥散气泡，于是，呈悬浮状态的矿粒与气泡碰撞。
下一步选择性分离。
二、浮选过程：矿物的浮选过程是在固（矿物）、液（水）和气（气泡）三相界面上进行的，进行这一过程的关键在于：矿物表面性质（润湿性）差异，从矿浆中析出足够量的稳定而细小的气泡；有用矿物（欲浮矿物）有充分的机会与气泡群碰撞，并牢固地粘附在气泡上被浮到矿浆的表面，脉石矿物虽有机会与气泡碰撞，但不粘附，遗留在矿浆中，在这里气泡是分选的媒介，同时又是运载工具。
浮选过程一般包括下列工序：1）矿石原料的准备，包括磨矿和分级，使入选矿物单体分离负荷浮选要求。
2）矿浆的调整并加入浮选药剂。
3）搅拌并造成大量气泡。
向浮选机中引入空气并形成气泡，使矿粒在矿浆中悬浮，造成矿粒与气泡接触的机会。
4）气泡的矿化。
即矿粒向气泡附着。
5）矿化泡沫的形成和刮出。
图选矿过程示意图◆正浮选：上浮的泡沫产品为目的矿物的浮选过程。
◆反浮选：上浮的泡沫产品为脉石矿物的浮选过程。
◆优先浮选：将多种有用矿物依次分选为单一的精矿。
◆混合浮选：将有用矿物共同分选出来，组成混合精矿，然后将混合精矿加以分选。
三、浮选发展的三个阶段1 全油浮选：1860年由英国人Willian Haynis首先取得专利权。
分选作用主要在油-水界面发生，疏水矿粒进入油相，亲水矿粒进入水相。
1898年这种工艺用于工业生产。
2 表层浮选：1907年由马克魁斯通（Macquiston）首先取得专利权。
分选作用主要在水-气界面发生，疏水矿粒浮在水面上，亲水矿粒沉入水中。
•以上两种浮选因其是在两相界面发生，因此又称为界面浮选。
3 泡沫浮选：1902年由Potter首先取得专利权。
分选作用主要在气-水-固三相界面发生，疏水矿粒念附气泡上浮，亲水矿粒留于水中。
浮选药剂及其作用原理共70页
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
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7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我若浮烟 Nhomakorabea。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
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倚
南
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寄
傲
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审
容
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之
易
安
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61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
谢谢！
浮选剂作用原理及应用
浮选剂作用原理及应用
常用的浮选剂分三大类：捕收剂，起泡剂，调整剂。
浮选剂作用原理之捕收剂：自然界中除煤、石墨、硫磺、滑石和辉钼矿等矿物颗粒表面疏水、具有天然的可浮性外，大多数矿物均是亲水的，而捕收剂能改变矿物颗粒的亲水性而产生疏水性使之可浮，利于浮选。
浮选剂作用原理之起泡剂：由于起泡剂具有亲水基团和疏水基团的表面活性分子，就可以定向吸附于水一空气界面，降低水溶液的表面张力，使充入水中的空气易于弥散成气泡和稳定气泡。
起泡剂和捕收剂联合在一起吸附于矿物颗粒表面，使矿粒上浮。
浮选剂作用原理之调整剂：调整剂可分为五类：
(1) pH值调整剂。
用它来调节矿浆的酸碱度，用以控制矿物表面特性、矿浆化学组成以及其他各种药剂的作用条件，从而改善浮选效果。
(2)活化剂。
能增强矿物同捕收剂的作用能力，使难浮矿物受到活化而浮起。
使用硫化钠活化含金的铅铜氧化矿，然后用黄药等捕收剂浮选。
(3)抑制剂．提高矿物的亲水性和阻止矿物同捕收剂作用，使其可浮性受到抑制。
(4)絮凝剂。
使矿物细颗粒聚集成大颗粒，以加快其在水中的沉降速度，利用选择性絮凝进行絮凝一脱泥及絮凝一浮选。
(5)分散剂。
阻止细矿粒聚集，处于单体状态，其作用与絮凝剂恰恰相反，常用的有水玻璃、磷酸盐等。
浮选剂的应用：
(1)加强矿物可浮性的差别，从而使矿物彼此间以及有用矿物和脉石间相互分离。
(2)提高有用矿粒附着于气泡的速度和强度。
(3)改善矿浆内细小而弥散气泡的形成条件，并为在矿浆表面形成稳定的矿化泡沫创造条件。
浮选药剂的分类与作用
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
浮选药剂的分类与作用
矿物能否浮选取决于矿物表面的润湿性。
自然界中的矿物，绝大多数可浮性都很差，必须用浮选药剂来加强，而且这种加强必须要有选择性，即只能加强一种矿物或某几种矿物的可浮性，而对其他矿物不仅不能加强有时还要削弱。
这样，就可以人为地控制矿物的浮选行为。
浮选之所以能被广泛应用于矿物加工，重要的原因在于它能通过浮选药剂灵活、有效地控制浮选过程，成功地将矿物按人们的要求加以分开，使资源得到综合利用。
例如多金属硫化矿石，矿石中经常共生方铅矿、黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿等硫化矿物，这些硫化矿物具有相似的物理性质，用重选等选矿方法很难使之分离。
虽然它们的天然可浮性也相似，但通过浮选药剂的作用，可以成功地浮选分离，得到四种精矿，分别送冶金和化工企业回收铜、铅、锌、硫等元素。
使用浮选药剂是控制矿物浮选行为最灵活、最有效、最方便的手段。
此外，通过浮选药剂得到稳定的大量气泡也是浮选能够高效进行的前提。
浮选药剂的种类很多，既有有机化合物又有无机化合物，即有酸和碱又有不同的盐类等。
浮选药剂分类法很多，最基本的方法是根据药剂的用途分类，通常分为三类，见表4-6-1。
(1)捕收剂
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。
捕收剂作用于矿物一水界面，通过提高矿物的疏水性，使矿粒能更牢固地附着于气泡而上浮。
(2)起泡剂
为表面活性物质，主要富集在水一气界面，促使空气在矿浆中弥散成小气泡，防止气泡兼并，并提高气泡在矿化和上浮过程中的稳定性，保证矿化气泡。
(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。
选矿浮选药剂分类及机理.
选矿浮选药剂分类及机理浮选捕收剂(collectors)是能提高矿物表面疏水性的一类药剂，也是矿物浮选最主要的一类药剂。
由于浮选是利用捕收剂与矿物表面的活性点作用，从而使矿物表面疏水上浮的选矿方法，而自然界中，天然疏水性矿物(hydrophobic minerals)为数甚少，大部分矿物亲水或弱疏水，只有与捕收剂作用，增大其表面的疏水性，才具有一定的可浮性。
即使是天然疏水性矿物，为了有效浮选，也要适当添加非极性油类捕收剂，以提高其可浮性。
因此，捕收剂对浮选技术的发展起着关键的作用。
据统计，美国1985年浮选处理4.22x108t矿石，所用捕收剂就占全部浮选药剂费用的50%以上。
最初的捕收剂为杂酚油等油类，随后是油酸捕收剂。
可溶于水的捕收剂的发现是浮选药剂的一大进步，尤其是科勒尔发明的黄药。
上世纪30年代，浮选技术发展到处理非金属矿物，此时皂类捕收剂和阳离子胺类捕收剂与抑制剂一起使用。
至50年代，除哈里斯发明了Z-200外，浮选捕收剂研究进展不大。
随后，捕收剂的研究取得很大进展，研制了大豆油脂肪酸硫酸化皂、氧化石蜡皂等铁矿的捕收剂，合成了黄原酸酯类及硫代氨基甲酸酯类等选择性较好的捕收剂。
近些年，也出现了一系列高效捕收剂，如硫化矿捕收剂Y-89、T-2K、KM-109、PAC，氧化矿捕收剂GY、CF、MOS，硅酸盐浮选的胺类捕收剂等。
目前，捕收剂的研究，主要朝两个方向发展：一是开发研制高效、无毒(或低毒)、价廉、低耗、原料来源广泛的新型捕收剂；再就是对各种现有捕收剂进行合理搭配与组合使用。
前者一旦突破，将使选矿技术取得革命性进展，但研制周期长、难度大；后者见效快，容易在选矿实践中实现。
3.1 浮选捕收剂的分类与作用3.1.1 捕收剂的分类理论研究和浮选实践均已表明，对不同类型的矿石需要选用不同类型的捕收剂。
对捕收剂进行分类，可系统地、科学地认识各类捕收剂的共性和个性，有利于对药剂的掌握和发展，同时也有助于正确的选择和使用好各种药剂。
第二章_浮选药剂及其作用原理
氧化(%) 分解(%) 氧化(%) 分解(%) 氧化(%) 分解(%) 氧化(%) 分解(%) 0 1 2 3 4 5 6 无 0.7 1.6 2.0 2.0 2.0 2.0 无 1.0 2.0 2.0 3.0 3.0 3.0 无 1.3 4.1 5.9 7.9 8.4 8.8 无 1.0 1.0 1.0 1.0 2.0 3.0 无 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 无 1.0 2.0 3.0 3.8 4.4 4.7 无 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 无 1.1 1.7 2.5 3.6 4.0 4.0
2.3.2起泡剂起泡过程的作用原理
防止气泡兼并
增大气泡机械强度
2.4调整剂及其作用
2.4.1抑制剂及抑制作用机理 1.溶去原有的捕收剂油膜
CN
2.将捕收剂离子由矿物表面排除
用于含石英的氧化铁矿（赤铁矿和磁铁矿） 的反浮选，铁矿物的抑制剂可以为氢氧化 钙、苛性淀粉、碱或者少量的硫化钠。
脂肪酸（COOR）及其皂的亲固基COO-中 存在一个羧基 , 从而造成亲固基有较大的 极性和水分子的作用能力较强。
有机酸及其皂有三方面来源 : 动植物油脂 经水解而得到的饱和及不饱和脂肪酸的混 合物，工业副产品 , 如造纸工业所得的副 产品-塔尔油；有机合成产品, 如氧化石蜡、 氧化煤油、石油磺酸盐等。
亲水基（亲固基） COO-或NH3+
疏水基（亲气基） R
脂肪酸类捕收剂作用机理
脂肪酸类捕收剂作用机理
2.2.6非极性油类捕收剂
非极性烃类油的主要成分为脂肪烃、脂环 烃和芳香烃。主要包括：煤油、柴油、变 压器油、焦油。 非极性烃类油化学活性差，在水中不解离 成离子、溶解度小、疏水性强，对呈分子 键的、天然疏水性强的矿物表面具有良好 的吸附性能（也是捕收机理）。
浮选剂作用原理与应用
浮选剂作用原理与应用
浮选剂是一种常用的矿石提取工艺中的化学药剂，其主要作用是调节矿石表面的性质，使其能够与气泡接触并附着在气泡上进行分离。
浮选剂的作用原理主要包括以下几个方面：
1. 表面活性剂作用：浮选剂中的表面活性剂可以使矿石表面具有亲水性或疏水性，从而改变其与气泡的接触角度，增强矿石颗粒与气泡的接触能力。
2. 细胞膜作用：浮选剂中的部分有机物质可以进入矿石颗粒的细胞膜或孔隙中，改变矿石表面电荷状态，从而增加矿石颗粒与气泡之间的吸附作用。
3. 化学反应作用：浮选剂中的特定药剂可以与矿石表面的金属离子形成络合物，改变矿石表面的化学性质，以提高矿石与气泡的相互作用能力。
浮选剂的应用主要集中在矿石的选矿过程中，特别是提取金、铜、铅、锌等金属矿石及有色金属矿石。
浮选剂可以分为阳离子浮选剂和阴离子浮选剂两大类，具体的应用取决于矿石的矿物组成和化学性质。
浮选剂的选择和使用需要考虑矿石的特点、浮选流程和经济效益等因素。
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烟台金鹏矿业机械
（经典知识）浮选—活化剂的原理、作用及分类
作者：烟台金鹏矿业机械有限公司
活化剂的作用是在矿物表面生成促进捕收剂作用的薄膜。
一般认为它有如下几方面的作用。
(1)溶解矿物表面抑制薄膜例如，黄铁矿表面的氢氧化铁薄膜，它是阻碍捕收剂作用的抑制薄膜，用硫酸作活化剂进行处理后，则可溶解抑制性的氢氧化铁薄膜，从而有利于黄药对黄铁矿的捕收作用。
(2)由于交换吸附或置换的化学反应，在矿物表面形成难溶的活化薄膜比如用硫酸铜对未被抑制过的闪锌矿的活化作用，是由于硫酸铜中的Cu2+与闪锌矿晶格的Zn2+发生置换反应：
结果在闪锌矿的表面生成一层易浮的硫化铜薄膜，它与铜蓝CuS具有相近的可浮性。
又比如常用硫化钠作为氧化铜矿与白铅矿的活化剂，使氧化矿表面生成一层硫化物薄膜，此硫化物薄膜的可浮性与硫化矿相近。
硫化钠对孔雀石的硫化反应：
硫化钠对白铅矿的硫化反应：
(3)消除矿浆中抑制性离子的有害影响如硫酸铜的Cu2+会沉淀或络合矿浆中起抑制作用的CN-、SO32-等离子，然后再在矿物表面生成活化膜。
应该指出的是，在许多情况下，活化剂会与捕收剂互相作用生成难溶的化学物，这既降低了活化剂的活化作用，又无益地消耗了捕收剂。
因此，在药剂的添加时要先加活化剂，然后再加捕收剂，同时要严格控制活化剂的用量。