螯合物在选矿中的应用详解
不同的应用领域如何选择螯合剂

不同的应用领域如何选择螯合剂选择适当的螯合剂对于不同的应用领域来说非常重要。
螯合剂是一种能够与金属离子发生螯合反应形成配合物的化合物。
在以下的几个应用领域中,我们将探讨如何选择螯合剂。
1.生化分析:生化分析是研究生物学系统中分子和化学物质之间相互作用的过程。
在生化分析中,螯合剂通常用于分离和测定金属离子的浓度。
选择合适的螯合剂要考虑金属离子的特性,如电荷、尺寸和化学活性。
例如,对于测定钙离子浓度的分析,可以选择EDTA作为螯合剂。
2.水处理:水处理是净化水源中有害物质的过程,螯合剂在这个过程中起到重要的作用。
例如,在废水处理中,铁离子和重金属离子是有害的污染物,可以选择适当的螯合剂形成可溶性的配合物,从而使得这些金属离子能够被去除。
3.医药领域:螯合剂在医药领域中起到了很大的作用。
例如,螯合剂可以与药物一起使用,改善药物的可溶性和生物利用度。
此外,在放射治疗中,螯合剂可以被用于增强放射性同位素的对肿瘤的选择性。
4.农业:在农业领域中,螯合剂可以被用作植物营养剂。
例如,螯合剂可以稳定金属离子,使得植物能够更好地吸收这些营养物质。
5.电子工业:在电子工业中,螯合剂可以用于抗腐蚀剂和电镀剂。
选择合适的螯合剂要考虑金属离子的稳定性和电化学性质。
在选择螯合剂时,还需要考虑到螯合剂的毒性和环境影响。
一些螯合剂可能对环境造成不良影响,因此在选择和使用螯合剂时应该谨慎对待。
此外,不同的螯合剂在不同的pH和温度下可能表现出不同的性质,因此还要考虑到应用条件。
总而言之,选择适当的螯合剂需要考虑到金属离子的特性、应用领域的需求以及螯合剂的毒性和环境影响。
通过合理选择螯合剂,可以提高各个应用领域的效率和效果。
螯合物知识点

螯合物知识点螯合物是指含有一个或多个配位基与中心金属离子形成稳定配位键的化合物。
螯合物在化学、环境科学和生物学等领域中具有重要应用。
本文将从基础概念、螯合物的形成与性质、应用以及未来发展等方面介绍螯合物的知识点。
1. 基础概念螯合物的概念最早由法国化学家阿尔弗雷德·文伯(Werner)于19世纪末提出。
螯合物由一个或多个配位基(通常是有机物分子或离子)与中心金属离子形成稳定的配位键,形成一个整体稳定的结构。
2. 螯合物的形成与性质螯合物的形成是通过配位键的形成而实现的。
配位基通常通过提供自由电子对与金属离子形成配位键。
螯合物具有以下几个特点:•稳定性:螯合物能够通过配位键的形成增加化合物的稳定性,使其在不同条件下保持稳定结构。
•水溶性:由于螯合物通常具有较大的极性,因此在水溶液中具有良好的溶解性。
•选择性:螯合物的形成可以导致与金属离子的高度选择性结合,从而实现对特定金属离子的识别和分离。
3. 螯合物的应用螯合物在许多领域中具有广泛的应用。
以下是几个重要的应用领域:3.1 化学分析螯合物可以用于分析化学中的金属离子的检测与定量。
通过选择合适的螯合剂,可以实现对特定金属离子的高度选择性识别和分离,从而实现对复杂样品中金属离子的分析。
3.2 医药领域螯合物在医药领域中有广泛应用。
例如,铁离子螯合物可以用作治疗贫血的药物,钙离子螯合物可以用于治疗骨质疏松症等。
3.3 环境科学螯合物在环境科学领域中也具有重要应用。
例如,螯合物可以用于处理废水中的金属离子,使其形成不溶性沉淀物,从而实现对金属离子的去除和废水的净化。
4. 螯合物的未来发展螯合物的研究和应用仍在不断发展。
随着对环境污染和资源稀缺的关注加大,对绿色和可持续发展的需求增加,螯合物的设计和合成也向着更高效、可再生和环境友好的方向发展。
总之,螯合物作为一种特殊的化合物,在化学、环境科学和生物学等领域中具有广泛的应用。
通过了解螯合物的基础概念、形成与性质、应用和未来发展,我们可以更好地理解和应用螯合物,为解决相关问题提供有效的解决方案。
螯合钙的作用及应用

螯合钙的作用及应用螯合(Chelation)是指由两个或多个配体分子与一个金属离子形成稳定的配位化合物的化学过程。
螯合可以增强金属离子的稳定性和活性,改变金属离子的溶解度,降低金属离子的毒性,提高其活性和生物利用度。
钙是生命体中最为丰富的离子之一,广泛参与到细胞内的调节、传导和代谢等重要生理过程中。
螯合钙的作用及应用主要体现在以下几个方面:1.药物和医疗应用:螯合钙的药物和医疗应用是其中最显著的一个领域。
例如,EDTA(乙二胺四乙酸)是一种常用的螯合剂,可以与钙离子形成稳定的配合物,用于治疗铅中毒和重金属中毒。
另外,螯合钙还可以用于治疗甲状旁腺功能亢进症,通过抑制甲状旁腺激素的分泌来减少血液中的钙离子浓度。
2.环境保护:螯合钙在环境保护领域也有重要应用。
例如,EDTA可以与环境中的重金属离子形成稳定的螯合配合物,防止其进一步溶解和迁移,从而减少重金属的毒性和污染程度。
此外,螯合钙还可以通过降低水中钙离子的溶解度,减少水中的钙垢和水垢的形成,提高水质的净化效果。
3.食品加工:螯合钙在食品加工中也有重要应用。
例如,某些食品加工过程需要添加螯合钙来稳定产品的质地和口感,如奶制品中的螯合钙能够增加乳液的黏稠度,提高产品的质感和口感。
此外,螯合钙还可以用于调节食品中的酸碱度,提高食品的稳定性和品质。
4.生物学和医学研究:在生物学和医学研究中,螯合钙也扮演着重要角色。
例如,螯合钙可以用于稳定生物学样品中的金属离子,增强样品的稳定性和活性。
另外,螯合钙还可以用于荧光探针,通过与金属离子的螯合来产生荧光信号,实现对金属离子的检测和监测。
5.工业应用:在工业领域,螯合钙也有一定的应用。
例如,某些工业生产过程需要控制金属离子的活性和稳定性,通过添加螯合剂来调节金属离子的浓度和分布,实现对生产过程的控制和优化。
另外,螯合钙还可以用于染料和催化剂的合成和应用,提高产品的质量和性能。
总之,螯合钙的作用及应用十分广泛,涵盖了药物和医疗、环境保护、食品加工、生物学和医学研究以及工业应用等多个领域。
螯合捕收剂在浮选中的应用

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国 外 金 属 矿 选 矿
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螯合捕收剂在浮选 中的应用
刘 文 刚 魏德 洲 周东 琴 朱一 民 贾春 云 ( 东北 大学 资源 与土木 工程 学 院 , 宁沈 阳 , 10 6 辽 10 0 )
的捕 收性 能 。
螯 合类 捕 收剂 有 供 电子 原 子 ( 如硫 、 和 氧 、 氮 有 时也 包括磷 ) 组成 的碱 性官 能 团或酸 性官能 团 , 性 碱 官 能团是 含有能 与金 属 阳离子 反应 的未配 对 电子 的 原 子 , 中重要 的 有 : 其 一NH ( ) 一NH( 氨基 ) 2胺 、 亚 、
摘 要 近年来 , 捕收剂 的发展取得 了飞速进步 , 螯合 一些研究及实践 的资料 证明, 螯合捕收剂的浮选性能 与它们的螯合 特性密
切 相 关 。 本 文从 配位 原 子 、 收性 能 、 收 机 理 、 剂 组 合 使 用 、 业 应 用等 方 面 , 结 了近 十 年 来 螯 合 捕 收 剂 的 研 发 现 捕 捕 药 工 总 状 , 指 出 了 存 在 的 主 要 问题 。 并
极性基 中羧 基 一C OH 的 O 原 子 、 肟 基 一C( O 羟 O) NHO 中 >C=0 的 O原 子 和 一NH H OH 的 O原 子
配 位体 分 子或 离 子 不 只有 一个 原 子 与 金 属 离 子配 位 , 使其 自身 围绕 中心 原 子弯 曲成螯 状 , 成复 杂 便 形
关 键 词 螯合捕收剂 配位原子 药剂组合使用 工业应用
在 浮选药 剂发 展 过 程 中 , 一 代 混合 捕 收 油 早 第 已过 时 , 二代离 子 型 水溶 性 捕 收力 强 的 浮选 药 剂 第
钛铁矿浮选金属基螯合捕收剂分子设计及过程强化机理

钛铁矿浮选金属基螯合捕收剂分子设计及过程强化机理全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:钛铁矿是一种重要的金属矿石,广泛用于冶金、化工等领域。
浮选是一种常用的选矿方法,通常需要添加金属基螯合捕收剂来提高选矿效率。
本文将探讨钛铁矿浮选过程中金属基螯合捕收剂分子设计及过程强化机理。
我们来了解一下金属基螯合捕收剂的作用原理。
金属基螯合捕收剂是一种能够与矿石表面的金属离子形成稳定络合物的化合物,通过与矿石表面吸附的杂质离子竞争配位结合,从而提高矿石的浮选性能。
螯合捕收剂的设计需要考虑到其与金属离子的络合能力、吸附性能以及稳定性等因素。
在钛铁矿浮选过程中,通常使用的金属基螯合捕收剂包括气泡捕收剂和药剂。
气泡捕收剂是一种具有亲水基团和亲油基团的分子,在浮选过程中形成气泡,将矿石颗粒吸附到气泡表面,从而实现矿石的浮选。
而药剂则是一种能够与金属离子发生化学反应的化合物,通过形成络合物使金属离子与矿石颗粒结合,从而提高矿石的选择性。
钛铁矿浮选金属基螯合捕收剂的设计及过程强化机理是一个复杂的过程,需要综合考虑分子结构、功能基团以及配位特性等因素。
通过不断优化金属基螯合捕收剂的设计及应用,可以提高钛铁矿的浮选效率,为矿业生产提供更好的技术支持。
【字数不足,继续补充完善】第二篇示例:钛铁矿是一种重要的金属矿石资源,广泛应用于钛合金、光学玻璃、陶瓷等领域。
在其浮选过程中,金属基螯合捕收剂起着至关重要的作用。
本文将对钛铁矿浮选金属基螯合捕收剂分子设计及过程强化机理进行探讨。
一、金属基螯合捕收剂分子设计金属基螯合捕收剂是一种具有功能化基团的有机分子,能够与金属离子发生化学键结合,从而实现对目标矿石颗粒的选择性捕集和浮选。
在钛铁矿浮选过程中,金属基螯合捕收剂的分子设计至关重要。
1. 功能基团设计金属基螯合捕收剂的功能基团是其设计的核心。
常见的功能基团包括羧酸、氨基、羟基等。
这些功能基团能够与金属离子形成稳定的配位键,实现对金属离子的选择性吸附和捕集。
为什么要使用螯合中微量元素,螯合中微量元素选用

为什么要使用螯合中微量元素,螯合中
微量元素选用
为什么要施用螯合中微量元素?您了解吗,知道怎么选用用螯合的中微量元素吗?不知道没有关系,接下来就由详细的为大家介绍下用螯合的中微量元素的选用,帮助大家更好的使用用螯合的中微量元素。
1.土壤板结有一个原因是长期大量的施入磷肥,磷酸根离子与土壤中钙、镁等阳离子结合形成难溶性磷酸盐,破坏了土壤团粒结构,致使土壤板结。
如果使用了螯合态的中微量元素就会避免与土壤中的磷酸根、硫酸根、有机质等发生反应。
2.肥效上,咱们国内大部分土壤富磷严重,无机盐类容易与磷酸根、硫酸根、有机质发生反应,形成难溶物。
为了不降低肥效,从而采用螯合中微量元素。
3.吸收率,螯合中微量元素的吸收利用率远远的要高于无机盐类。
这就是常常需要很小的量,就能出现明显的效果。
4.使用上,螯合中微量元素能与多种肥料、助剂、调节剂复配使用,而不降低其他产品的效果,全水溶无残渣。
螯合中微量元素的选用:
螯合剂有很多种,常用的螯合剂有乙二胺四乙酸(简称EDTA),羟乙基二胺三乙酸(简称HEDTH),二乙基三胺五乙酸(简称DTPA),乙二胺邻位苯酚乙酸(简称EDDHA)等。
另外还有柠檬酸(CA)、酒石酸(TA)、氨基酸、腐植酸等。
现在还有新研发出来的更环保的螯合剂。
现在市面上,常看到的是EDTA螯合中微量元素、EDDHA铁、DTPA螯合中微量元素、柠檬酸螯合中微量元素、氨基酸类的螯合中
微量元素。
那怎么选择呢?实际看现在植保会中各水溶肥的包装就可以看到,EDTA螯合中微量元素是最有优势的。
矿物加工中化学药剂的应用

矿物加工中化学药剂的应用杜宇阳(甘肃有色冶金职业技术学院甘肃·金昌737100)摘要本文从无机药剂、溶剂萃取药剂、合成聚合药剂、浮选药剂4个方面,介绍了在矿物加工中的应用,简单地讨论了它们的作用机理。
新的和老的无机药剂、天然来源的有机药剂和合成有机药剂在矿物加工,特别是泡沫浮选和固液分离中起了重要的作用。
关键词矿物加工化学药剂应用中图分类号:TD923.1文献标识码:A0前言药剂指的是可以发生化学反应的试剂,能在化学反应过程中,改变其他物质的形态或特性。
随着科学技术的进步,矿物加工产业也在不断创新,其中化学药剂的使用比较普遍,一方面能加快反应进程,提高矿物加工效率。
1无机药剂的应用在矿物加工中,硫酸,石灰,氰化物和氢氧化钠是四种常用的无机物。
其中硫酸可调节pH值,用作铁矿石和铜矿的浸出剂;石灰被称为通用试剂,可用作沉淀剂,凝固剂,抑制剂等;氰化钠或氰化钙用于金矿石是一种有效的浸出剂,也可用于浮选;氢氧化钠可调节pH值并用作铝土矿中的浸出剂。
尽管其他无机物的使用量较少,但可以加快矿物加工速度,所以应用价值较高,例如如下:硅酸钠是一种矿物分散剂;氨,镍浸出剂;明矾是澄清剂;连二亚硫酸锌是一种漂白剂;氢溴酸钾是方铅矿的抑制剂;硫酸锌是闪锌矿的钝化剂。
2溶剂萃取药剂的应用少量使用溶剂萃取剂,但效果出众。
在氧化铜矿石中使用溶剂萃取剂每年可生产200万吨铜金属,这也用于红土镍矿。
以铜加工为例,萃取剂主要是螯合剂,配位基团是异羟肟酸。
基于酮肟的早期阶段,它基于醛肟。
钴和镍用磷酸盐提取剂分离。
3合成聚合药剂的应用(1)絮凝剂在所有絮凝剂中,聚丙烯酰胺类型很多,占絮凝剂市场的95%。
该分子可以定制,因此适用于固液分离操作。
在聚丙烯酰胺分子中,阳离子和阴离子的官能团互相取代,并且纸浆可以从单一组分转变为多组分,从低浓度到高浓度,从低pH到高pH。
加入丙烯酰胺和乙烯后,可以得到聚丙烯酰胺;在丙烯酰胺和DMAEA聚合后,可以获得阳离子絮凝剂。
螯合物ppt课件

在光谱分析中的作用
形成配合物
螯合物可以与金属离子形成配合物,改变金属离 子的光谱特征,使其更容易被检测和分析。
提高灵敏度
螯合物的形成可以降低光谱散射和背景干扰,提 高分析的灵敏度和准确性。
增加选择性
某些螯合物具有特殊的光谱特征,可以用于区分 不同的金属离子,增加分析的选择性。
通过离心、过滤、蒸馏等 方法将生成的螯合物与其 他反应物分离,并进行纯 化。
影响因素与优化
配体与金属离子的匹配程度
不同的配体与金属离子形成的螯合物稳定性不同,因此需要根据 目标螯合物的稳定性要求选择合适的配体和金属离子。
反应条件
反应温度、压力、时间等条件都会影响螯合物的合成与制备效率, 因此需要根据实际情况进行优化。
。
农业领域
一些螯合物可以作为农药和肥 料,提高农作物的产量和品质 。
环境领域
螯合物可用于水处理、土壤修 复等领域,如利用螯合物去除 重金属离子等污染物。
工业领域
螯合物可用于催化、电镀、印 染等领域,如利用螯合物作为
催化剂加速化学反应。
02
螯合物的合成与制备
合成方法
01
02
03
配体设计
根据目标螯合物的结构特 点,选择合适的配体进行 设计。
生物医药领域
研究螯合物在药物输送、诊断和治疗方面的应用,提高疗效和降低 副作用。
环境领域
开发用于水处理、土壤修复和环境保护的螯合物。
未来发展的挑战与机遇
挑战
随着科技的快速发展,对螯合物的性能和功能要求越来越高,需要不断研究和 创新。
机遇
随着绿色合成、高通量合成和组合合成等技术的发展,可以发现更多新的螯合 物,并应用于更多领域。
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殷佳琪资土01班配位化学螯合剂在选矿中的应用摘要近年来,螯合捕收剂的发展取得了飞速进步,一些研究及实践的资料证明,螯合捕收剂的浮选性能与它们的螯合特性密切相关。
本文从配位原子、捕收性能、捕收机理、药剂种类等方面,总结了近年来的研究发现,并以苯甲羟肟酸为例,展示了螯合类捕收剂在工业中的运用。
关键词:螯合捕收剂捕收机理药剂种类工业1螯合剂的简介1.1 应用方向在浮选药剂发展过程中,第一代混合捕收油早已过时,第二代离子型水溶性捕收力强的浮选药剂(如黄药、黑药等)已经历了70余年,越来越无法满足目前世界范围内日渐贫、细、杂矿石的浮选分离要求。
近年来,人们都把注意力转向第三代非离子型高选择性浮选剂上,特别是螯合捕收剂更以其卓越的选择性深受人们关注[1]。
因为金属螯合物比普通的离子型和共价型金属盐更稳定,长期以来将螯合剂当作选择性更好的捕收剂,并且,它们似乎可以代替常规的捕收剂,从已知的分析化学中的分离金属方法也可以看出这一点[2,3]。
螯合剂在选矿中的运用主要包括浮选和选择性絮凝。
这两种工艺的主要表面化学原理十分相似。
它们分选的选择性基本上都是取决于药剂在矿物一水界面上的选择性吸附。
这种选择性实际上是药剂的官能团在矿物表面吸附点的亲和力的函数。
由于螯合型官能团对某些金属离子具有较高的专一性,因而可以认为它是选矿药剂的理想组成部分。
1.2 螯合剂和螯合作用螯合型药剂至少必须有两个原子同时由金属配位。
这些原子通常是O、N、S和P。
“配位”物质提供的这些给予体原子称为“配位体”。
如果单个配位体分子或离子不止有一个原子与金属离子配位,便使共自身围绕中心原子弯成螯状,形成复杂的环状结构,称为“螯合物”(来源于希腊语中的“蟹钳”)根据配位体在带正电的金属离子周围配位区域内的配位位置数目是二、三、四、五、六,可将它们相应地称作二元环.、三元环、四元环、五元环和六元环。
下面给出的例子为二乙基二硫代氨基甲酸脂螯合剂的S一S型配位体与镍形成的二员环(l:2)[4]。
螯合类捕收剂有供电子原子(如硫、氮和氧、有时也包括磷)组成的碱性官能团或酸性官能团,碱性官能团是含有能与金属阳离子反应的未配对电子的原子,其中重要的有:-NH2(胺)、-NH(亚氨基)、-N=(无环或杂环叔氮)、=O(羰基)、-O-(酯或醚)、-N=OH(肟)、-OH(脂肪醇)、-S-(硫醚)、-PR2(取代膦基)等;酸性基团丢失一个质子而与金属原子配位,主要有-COOH(羧酸)、-SO3H(磺酸)、-PO(OH)2(磷酸)、-OH(烯醇和酚基)、=N-OH(肟)或-SH(硫醇和硫酚)[5]。
从实际应用的角度考虑,螯合捕收剂在矿物表面形成的螯合物必须具有很小的溶度积,而且能使矿物表面具有足够的疏水性[6]。
因此作为一种理想的浮选捕收剂,螯合官能团必须位于足够长的碳氢链(C8-C16)中,以使吸附的矿物能有充分的疏水性。
在某些情况下,例如黄药和二硫代磷酸盐,甚至碳链更短的分子,也可作为有效的捕收剂。
如果把鳌合剂作为浮选抑制剂,它最好带电并且非常亲水(N agaraj等,1986)。
通过将赘合官能团与某些熟悉的亲水成分(诸如纤维素衍生物、聚丙烯酸胺、古尔胶等)相合并,还可研制出聚合抑制剂(Nagaraj等,1987; Balduf和Schubert,1980) [7]。
2螯合捕收剂的类型及其应用能够形成金属螯合物的螯合剂应满足两个基本要求:1)其分子中有合适的官能团;2)官能团应该位于空间适当的位置上,以使形成包含金属原子的环结构。
化合物的典型结构应满足这些要求,也已发现,可作为浮选捕收剂的螯合物有[2]:2.1 O-O型螯合捕收剂CF捕收剂是北京矿冶研究总院的研究工作者用CF法浮选柿竹园黑白钨矿使用的药剂,其主要成分是N-亚硝基-N-苯胲铵盐。
它除了对柿竹园粗、细粒黑白钨矿具有较强的捕收能力外,对萤石和方解石也具有较强的选择性,目前已成功地应用于柿竹园黑白钨矿浮选N-羟基-N-亚硝基苯胺铵盐生产中,并已建成100 t/a的药剂生产基地[8]。
谭欣等研究了CF捕收剂对氧化铅锌矿的捕收能力[9],结果表明,CF是菱锌矿和白铅矿的有效捕收剂,对方解石、白云石、石英和褐铁矿具有良好的选择性,以螯合剂CF为捕收剂、六偏磷酸钠和硫酸锌盐化水玻璃为抑制剂,在常温和自然pH值的矿浆中,采用硫化-浮选法就能较好地实现氧化铅锌矿物与方解石、白云石、褐铁矿和石英的浮选分离。
研究人员运用吸附量、F-电位、红外光谱[10]、电负性和X 射线光电子能谱等手段[11],验证了CF 与氧化铅锌矿的作用机理为: CF 中的O-、O=与矿物表面上的金属离子螯合而形成O-O 型五元环表面配合物。
2.2 S-N 型螯合捕收剂A •A •西尔克西等[12]研究了己基硫代乙胺氯化物(HTA)对黄铁矿和毒砂的捕收性能,在哈里蒙特管和分批试验设备中,用纯矿物和混合矿物进行了pH 和捕收剂浓度对浮选效果影响的试验,结果表明,HTA 在碱性pH 范围具有独特的浮选性能,而黄药在酸性pH 范围可很好地回收黄铁矿。
探索性试验表明,通过优先浮选黄铁矿,可很好地用HTA 分离黄铁矿和毒砂。
哈里蒙特管和丹佛浮选机分离试验证实,在pH=11时,用HTA 作捕收剂,不用任何调整剂即可实现毒砂与黄铁矿的分离。
M1Barbaro 等[13]用5-丁醇醚-2-氨基噻吩钾盐作为捕收剂浮选蓝铜矿的试验结果表明,该药剂是一种有效的蓝铜矿捕收剂,在很窄的pH 范围内(pH 515~6)浮选效果达到最好,在pH=5时,浮选效果急剧下降。
红外光谱研究表明,在浮选条件下,捕收剂中的S 、N 与蓝铜矿表面的Cu 形成了螯合链。
2.3 N-O 型螯合捕收剂3,5,6-三氯吡啶-2-酚(TCPO)原先作为一种应用广泛的有机化工原料已用于多种精细化工产品的合成。
蒋玉仁等[14]首次对其开展了浮选性能研究,研究结果表明,TCPO 对过渡金属氧化矿有较好的捕收性能,在较高的捕收剂浓度下,矿物的可浮性顺序为孔雀石>赤铁矿>黑钨矿>锡石,对上述四种矿物的有效浮选pH 区间为610~810,其分子中键合原子N 给出电子与金属形成正配R 键,同时接受金属离子提供的d 电子形成反馈P 键,与此同时,O 原子提供电子与金属离子形成正配R 键和正配P 键,反馈P 键和正配P 键的同时形成产生的协同作用,加强了N 、O 原子的螯合性能。
HTA 结构式 3,5,6-三氯吡啶-2-酚结构式2.4 N-N 型螯合捕收剂苯并三唑(BTA)作为铜矿物的螯合捕收剂[15]是由Scott 首先发现的,近年来,李军等[16]研究了BTA 及BTA 与丁黄药混用对孔雀石可浮性的影响,结果表明,有机螯合剂BTA 与丁黄药混用比二者单用效果好,当丁黄药用量为300 mg/ L 、BTA 用量为300 mg/L 时,孔雀石上浮率可达90%;BTA+丁黄药能有效地浮选分离孔雀石和石英人工混合矿,当丁黄药用量为300 m g/L 、BTA 用量为200mg/L 、pH=1015时,孔雀石上浮率可达85%。
2.5 S-O 型螯合捕收剂黄原酸甲酸酯是从黄铁矿中浮选硫化铜矿物选择性很好的捕收剂,70年前就已经用黄原酸甲酸酯作捕收剂浮选金属硫化矿物,特别是硫化铜矿物[17]。
P •K •阿克尔曼等评价了在黄原酸基和甲酸酯基位置上的烃基取代基团变化对这类捕收剂浮选黄铜矿、辉铜矿、铜蓝和黄铁矿的影响,结果表明,黄原酸甲酸酯是多数硫化铜矿物的优良捕收剂,它们对矿物的可浮性顺序为:黄铜矿=辉铜矿≥铜蓝≥斑铜矿≥黄铁矿。
阿克尔曼等人认为,黄原酸甲酸酯以S 、O 与矿物表面的金属离子发生螯合作用固着在金属硫化矿物表面上[18,19]。
3 螯合捕收剂的研究与应用苯并三唑(BTA) 结构式 黄原酸甲酸酯与矿物的结合我国对羟肟酸的合成和应用研究始于60年代后期,70 年代用于工业生产。
目前已在稀土锡石氧化铜矿和铁矿浮选中推广应用。
羟肟酸是有机萃取剂,由于氧肟基的共价性能比梭酸强,属于软碱类药剂,能与过渡金属钨、锡、稀土、铜、铁及软酸类金属离子形成较稳定的螯合物,与碱金属及碱土金属离子则形成稳定性较小的螯合物,这是羟肟酸用作捕收剂时具有较好选择性的原因[8,20]。
实践证明羟肟酸是一种高选择性的氧化矿捕收剂,其中苯甲羟肟酸是浅黄色至棕黄色的结晶体,在矿物浮选中,苯甲羟肟酸的极性基即羟肟基与矿物表面的金属离子作用。
非极性基的苯环部分作为疏水基团使矿物上浮。
苯甲羟肟酸已成功地应用于细粒黑钨矿浮选,柿竹园多金属矿从1998年开始采用苯甲羟肟酸作细粒黑钨矿的捕收剂,工业生产苯甲羟肟酸结构式已取得良好技术指标和经济效益[20]。
3.1 黑钨矿表面的定位离子特征钨矿表面的定位离子是铁、锰离子和钨酸根离子。
但由于黑钨矿晶格中,铁、锰离子的水化能大。
Fe2+的水化能为1952.06kJ/克离子,Mn2+的水化能1864.28 kJ/克离子,两者都大于WO42﹣的水化能836 kJ/克离子。
因此,在水溶液中,铁、锰离子优先进入溶液,黑钨矿表面的定位离子以WO42﹣占优势。
这是黑钨矿表面定位离子的主要特征。
在纯水中黑钨矿表面Zeta电位为负值介于-1至-8mV之间[21]。
3.2 苯甲羟肟酸对黑钨矿的捕收机理探讨3.2.1 螯合作用和产物合成的含苯甲基的羟肟酸产品具有两种互变异构体,分子结构如下图:前者为苯甲羟肟酸,后者为苯甲异羟肟酸或氧肟酸,这两种产物同时存在,并以苯甲异羟肟酸为主,但在习惯上人们把它称为苯甲羟肟酸。
在配位化学中属于二齿配体,配位原子是氧原子和氮原子,能和金属离子发生很强的键合作用,生成螯合物。
由于螯环的特殊结构及螯合效应的影响,苯甲羟肟酸与金属离子形成的螯合物,比组成与结构相近的直线型捕收剂与金属离子作用所生成产物的稳定性要高得多。
苯甲羟肟酸与黑钨矿中Mn2+、Fe2+作用是O-O键合和N-O键合原子的化学作用。
如两异构体与Fe2+螯合生成表面化合物的反应式见式(1)和(2)羟肟酸两异构体通过N、O原子与黑钨矿表面的Mn2+、Fe2+键合作用,生成四原子环和五原子环的螯合物。
3.2.2 红外光谱结果红外光谱检测设备为Spectrum GXFT-1R System。
图1是苯甲羟肟酸的红外光谱图。
图2是黑钨矿(Y-2)和黑钨矿与苯甲羟肟酸作用后(Y-5)的红外光谱图。
在图1中,3060cm-1是N—H基的伸缩振动,2800 cm-1是O-H基的伸缩振动。
在3299 cm-1处有一个较大的吸收峰,与N—H和O-H基的振动有关,是异羟肟酸的特征峰。
出现在1562、1491和1445 cm-1的吸收峰是苯环骨架特征峰,图中1648 cm-1是C=N的伸缩振动,1020 cm-1吸收峰是C=O振动。