浮选药剂化学原理与应用-绪 论
第五篇 浮选(浮选药剂)
黄药对矿物的捕收能力与生成的金属黄酸盐的溶解度大小 有关。 黄药和重金属阳离于可生成难溶性化合物，例如乙基和丁 基黄酸盐可以和铜、汞、金等阳离子生成溶度积很小的产物， 实践表明这些金属离子的硫化矿很容易用乙基黄药浮选。 对于含Zn2+和 Fe3+时等金属离子的硫化矿物，由于生成的 黄酸盐溶度积较大，矿物须经活化后才能浮选。 黄药和碱土金属离子不能生成难溶性化合物，故黄药不能 浮选含碱土金属的矿物、氧化物、硅酸盐、铝硅酸盐等矿物。 (如萤石CaF2、方解石CaCO3、重晶石BaSO4) 这就保证了黄药具有较高的浮选选择性。 黄药是以下三类矿物最广泛应用的捕收剂：贵金属和自然 贵金属和自然 硫化矿物（对于闪锌矿和磁黄铁矿的捕收能力较弱）； ）；铅 铜；硫化矿物（对于闪锌矿和磁黄铁矿的捕收能力较弱）；铅、 铜和锌的氧化矿物（经硫化后）。 铜和锌一定效果的化合物约8000种，而 使用较高的约有100种，对浮选药剂进行分类的目的， 主要是为比较系统地、科学地认识药剂的共性和个性， 以利于正确地选择和配合使用好各种药剂。 浮选药剂的种类很多，由于研究角度不同，有不同 的分类方法，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。 浮选药剂分类法中最基本的方法是按药剂在浮选中 的用途并结合药剂的属性及解离性质等分为捕收剂、起 泡剂、调整剂三大类。
黄药溶子水后解离为黄酸阴离子和碱金属阳离子（Na＋或K+）。 C2-C5的黄酸是弱酸，解离常数 K=1×10-5。 黄酸离子在碱性介质中是很稳定的，但在某些情况下黄酸离 子会产生水解，生成黄原酸。
水解产物黄原酸易分解，pH愈低，分解愈迅速： 黄原酸分解的速度远远快于黄酸离子水解的速度， 黄原酸分解的速度远远快于黄酸离子水解的速度，因此,黄 酸阴离子水解的速度决定了黄药分解成醇与CS2的速度。一旦黄 酸离子产生水解黄药的捕收作用将随之消失。实践中经常控制 矿浆的pH值以防止黄酸离子的分解，矿浆pH 值越低分解越快。 在碱性矿浆中黄药是足够稳定的。 黄药遇热容易分解，而且温度愈高，分解愈快。
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。
浮选药剂及其作用原理资料课件
浮选药剂的发展趋势
01
高效环保型药剂的开发
随着环保意识的提高，开发高效且环保型的浮选药剂是未来的发展趋势
。
02
多元化和针对性的药剂产品
针对不同矿石性质和浮选目标，开发多元化和具有针对性的浮选药剂产
品。
03
智能化和绿色化的药剂应用
利用先进的科技手段，实现浮选药剂的智能化应用，同时提高药剂的利
用率，降低对环境的影响。
考虑环保因素
03
尽量选择环保型的药剂，减少对环境的影响。
浮选药剂的优化方法
实验确定最优药剂组合
通过实验室试验，对不同药剂组合进行筛选和优化，以找到最佳 的药剂组合。
调整药剂用量
根据实验结果，调整各种药剂的使用量，以达到最佳的浮选效果。
优化浮选工艺参数
除了药剂选择和用量，浮选工艺参数也是优化浮选效果的关键，如 磨矿细度、矿浆浓度、搅拌强度等。
总结词
在铁矿浮选工艺中，使用复配药剂可以同时实现多种药剂的协同作用，提高铁矿的浮选效率。
详细描述
铁矿浮选工艺中，常用的复配药剂包括黄药与黑药的复配、松醇油与石油磺酸钠的复配等。这些复配药剂可以同 时实现多种药剂的协同作用，使铁矿表面形成更多的疏水膜，更容易与气泡吸附，同时调节泡沫的厚度和稳定性 ，从而提高铁矿的浮选效率。
铅锌矿浮选工艺中调整剂的应用
总结词
在铅锌矿浮选工艺中，使用调整剂可以调节矿浆的酸碱度和离子浓度，提高铅锌矿的回收率。
详细描述
铅锌矿浮选工艺中，常用的调整剂包括石灰、硫酸、苛性钠等。这些调整剂可以调节矿浆的酸碱度和 离子浓度，使铅锌矿表面形成更多的疏水膜，更容易与气泡吸附，从而提高铅锌矿的回收率。
铁矿浮选工艺中复配药剂的应用
浮选药剂黄药的原理及应用
浮选药剂黄药的原理及应用1. 引言浮选是一种物理化学处理方法，通过调整悬浮物料的表面状况，将其分离出来。
浮选药剂黄药是一种常用的浮选剂，被广泛应用于矿石选矿、废水处理和环境污染防治等领域。
本文将介绍浮选药剂黄药的原理及其应用。
2. 黄药的原理黄药是一种表面活性剂，其作用机理是通过改变矿石表面的性质来增加与浮选泡沫的亲和力，从而使矿石颗粒被泡沫吸附、浮起。
黄药分子的结构中含有亲水基团和疏水基团，亲水基团与水分子亲和力较大，疏水基团则与矿石表面亲和力较大。
当黄药被添加到矿浆中时，它会吸附在矿石表面，将矿石湿润，然后通过生成气泡来提高矿石的浮选性能。
3. 黄药的应用3.1 矿石选矿浮选是矿石选矿中的重要工艺环节，而黄药作为一种常用的浮选剂，在矿石选矿中具有广泛的应用。
黄药可以调整矿石表面的性质，使其与浮选泡沫的亲和力增加，从而实现矿石的有效分离和提纯。
3.2 废水处理黄药在废水处理中也有一定的应用。
废水中含有大量的悬浮物和污染物，黄药可以在废水处理过程中起到助凝剂和分离剂的作用，帮助悬浮物和污染物与水分离，提高废水的处理效果。
3.3 环境污染防治黄药还可以用于环境污染防治。
在一些污染源中，如煤矿废水和工业废水中的重金属离子，黄药可以与重金属离子形成络合物，从而去除重金属离子的毒性，达到净化环境的目的。
4. 黄药的优缺点4.1 优点•黄药作为浮选剂，使用方便，添加量少且效果明显。
•黄药对矿石的拟合性能较好，可以在不同类型的矿石中使用。
•黄药对环境的影响较小，不会对生态环境造成严重的污染。
4.2 缺点•黄药的价格较高，会增加矿石选矿和废水处理的成本。
•黄药的应用需要严格控制添加量，过量使用会引起浮选效果的下降。
•黄药的降解周期较长，可能会在一定程度上影响环境。
5. 结论浮选药剂黄药是一种常用的浮选剂，在矿石选矿、废水处理和环境污染防治等领域具有重要的应用价值。
黄药通过改变矿石表面的性质，达到提高浮选性能的目的。
浮选药剂化学原理与应用-第二章 硫化矿捕收剂
情况，可配成 1％～10％使用，用量一般为50～150g/t。黄药具有下列一些性质：
氧气对黄药分解的影响
鼓进氧气时 间（小 时）
乙黄药
异丙基黄药 正丁基黄药 异戊基黄药
氧化(%) 分解(%) 氧化(%) 分解(%) 氧化(%) 分解(%) 氧化(%) 分解(%)
0
无
无
无
无
无
无
无
无
1
0.7 1.0 1.3 1.0 0.4 1.0 0.0 1.1
2
1.6 2.0 4.1 1.0 0.4 2.0 0.0 1.7
3
2.0 2.0 5.9 1.0 0.4 3.0 0.0 2.5
4
2.0 3.0 7.9 1.0 0.4 3.8 0.0 3.6
5
2.0 3.0 8.4 2.0 0.4 4.4 0.0 4.0
6
2.0 3.0 8.8 3.0 0.4 4.7 0.0 4.0
黄药在强酸性介质中的情况 黄药在强酸性介质中，除分 解生成醇和二硫化碳，溶液中还有与质子结合的黄原酸存在。 黄药在强酸性介质中的平衡可用下列式子表示：
在不同的氢离子活度时，用分光光度法测定ROCSS-、 ROCSSH、ROCSSH2+三者在溶液中的比例，结果列于表2 -1中。 但在强酸性介质中，生成的醇和二硫化碳是可逆的。黄药的分解 占可逆反应的主导方面，故在短时间内，绝大部分黄药被分解。
高铁离子对黄药分解影响十分显著，主要发生了如下反应：
高铁黄药不稳定，在有O2和CO2存在条件下，容易变成双黄 药：
三、黄药类捕收剂的捕收机理
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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作者工作经历：
著者从55年开始，从事浮选药剂研究， 56年在《有色金属》， 53～57发表“加工蓖麻油作为起泡剂研究”一文，利用蓖麻
油裂解成仲辛醇的化学原理，研究起泡剂的合成及起泡性能； 56～57年研究大孤山铁矿新捕收剂时，发现松香钠皂用空气
氧化后，能很好地捕收赤铁矿，即是说，利用共轭双键加氧 的原理，研究将松酯酸合成氧化矿捕收剂并研究其捕收性能；
作者工作经历：
57年从矿物表面金属离子与药剂成键(化学吸附）及药剂与 水分子形成氢键的观点，研究了单宁酸、没食干醚抑制方解 石的作用机理；
作者工作经历：
在研究苄基胂酸的合成及选矿性能时，著者即在研究报告及当时 使用的教材中表明用同分异构原理寻找新药剂的论点。接着在此 论研究了浮锡灵、亚磷酸脂、两性捕收剂和苯甲氧肟酸等一系列 氧化矿捕收剂，逐步充实浮选药剂的同分异构原理。此理论研究 结果，于93年通过部级鉴定并获有色总公司科技进步三等奖。95 年《矿冶工程》发表代子林等的论文，该文应用这原理，在工业 上合成了苯甲氧肟酸。用干柿竹园“八·五”攻关项目，细泥工业 试验获得成功，进一步证明浮选药剂的同分异构原理的正确。
为什么这些药剂能将有用矿物与脉石有用矿物之
间彼此浮选分离呢？
因为，这些药剂能改变矿物表面的物理化学性质，调 节矿物的可浮性，创造条件使目的矿物易浮而另些矿物不 易浮，从而达到分选的目的。 矿物的可浮性决定子两个因素： 内因：决定于矿物的组成和结构。有些矿物由于本身的组 成和结构的亲水性大，天然可浮性小。如石英、云母等； 有些矿物亲水性小，天然可浮性大，如石英、辉钼矿、自 然硫等。仅利用矿物天然可浮性的差别是难于达到分选目 的的。
为什么这些药剂能将有用矿物与脉石有用矿物之 间彼此浮选分离呢？
外因：人为的创造条件。改变矿物表面的物理化学性质，调整 其可浮性，从而达到分选的目的。使用浮选药剂的目的是改变 矿物表面的物理化学性质，调节矿物的可浮性。浮选药剂对矿 物分选起着重要的作用。
作者工作经历：
81年通过部级鉴定，82年分别获湖南省、冶金部四等奖。 83年，将研究锡石与黑钨浮进药利的数据与文献资料汇总，
写成《黑钨与锡石细泥浮选药》一书，由冶金工业出版社出 版。 87年，《黑钨与锡石细泥浮选药剂》一书和《一种新的浮选 黑钨与锡石细泥的捕收剂》等26篇论文，作为“浮选药剂结 构理论及找药分子设计”项目的实践部分，与人合作申请国 家教委科技奖，获一等奖，申请国家自然科学奖，获三等奖。
70年代末，著者从浮选药剂的同系列同分异构原理观最出 发．与株洲选矿药剂厂部分同志在工业上成功地合成了甲苯 胂酸的同分异构体——苄基胂酸，在广西大厂长坡选厂、云 锡新冠选厂、江西浒坑钨矿、铁山垅钨矿等选厂浮选锡石或 黑钨矿，获得成功。从此，苄基胂酸在选矿工业上得到推广 应用。直至今日，浮选锡石细泥、黑钨矿细泥、金红石细泥 的选厂仍在使用该药剂作为捕收剂。
什么是浮选药剂?
浮方铅矿以后的尾矿，用碳酸钠将矿浆pH值调至8左右，加入 硫酸铜活化闪锌矿，再加黄药并加松醇油浮选闪锌矿。浮闪 锌矿后的尾矿，用碳酸钠调pH值为8-9，加水玻璃抑制石英， 用油酸捕收萤石，浮出萤石，脉石从尾矿排掉。在这个例子 中要解决的问题是：有用矿物和脉石分离，有用矿物各个分 离。解决的方法是优先浮选法。浮选过程中用到的黄药、黑 药、油酸、松醇油、硫酸锌、氰化钠、水玻璃、碳酸钠、硫 酸铜等化合物都是浮选药剂。
作者工作经历：
混合用药是浮选药剂的研究方向之一，著者在浮选锡石细泥和黑 钨细泥时。所用捕收剂药方均为：混合药剂，共用过F203-TBP苄 基胂酸-黄药等八组混合捕收剂，其中四组做了工业试验，效果均 比单一用药佳，并对混合药剂的协同效应机理进行研究。
著者研究了FX-127和新FX-127两种选煤油，FX-127在云南田坝 煤矿选煤工业试验成功。新FXቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ127在邯郸选煤厂选煤工业试验成 功，均在工业生产上应用。
著者在带研究生期间，均为研究生开设“选矿药剂”课程，使用的 教材就是以《浮选药剂的化学原理》为主。
什么是浮选药剂?
在浮游选矿过程中，用来改变矿物表面物理化学性质或创造条 件调节矿物可浮性的药剂，称浮选药剂。例如，某铅、锌、萤 石矿选厂所处理的矿石中，有用矿物为方铅矿、闪锌矿、萤石 等，脉石矿物主要为石英。将矿石破碎并磨至有用矿物单体解 离后，调成矿浆，采用优先浮铅抑锌的方法浮选，浮铅时先用 碳酸钠调整矿浆pH值为7-7.5后，用硫酸锌和氰化物抑制闪锌 矿，用黑药和黄药捕收方铅矿，加松醇油使鼓入空气时产生的 气泡稳定，首先将方铅矿浮出。
62年研究了有机化合物分子结构与起泡剂性能的关系及N-苯 甘氨酸、N-萘甘氨酸螯合捕收剂，提出氨基酸的碱性越强则 生成的螯合物越稳定、捕收能力越强的论点。
作者工作经历：
64年总结自己的科研成果，写成《有机浮选药剂》一书，由 中国工业出版社出版，书中论述了利用化学原理研究浮选药 剂的合成和浮选性能，这是我国自己出版的一本较完整的浮 选药剂专著。
作者的工作经历：
著者在起泡剂方面研究了加工蓖麻油、甘苄油、W-O2、RB系列药 剂等，均做了工业浮选试验，取得良好效果。加工蓖麻油(仲辛醇) 在有色矿山选厂用得少，在选煤行业用得多。甘苄油和RB系列起 泡剂通过部级鉴定，甘苄油在桃林铅锌矿选厂使用过多年。RB系 列起泡剂现在桃林矿选厂、黄沙坪铅锌矿选厂、宝山矿选厂、水口 山铅锌矿选厂使用，并获有色金属工业总公司95年四等奖。
浮选药剂化学原理与应用
第一讲 绪 论
1、课程说明
本课程的开设，是以有机化学为基础的专业课程。有良好的有机 化学基础是学好该门功课的基础。
a）课程系统的完整性 b）课程的必要性 （1）继续深造（读研究生）（2）工作（3）相 关学科的学习 c）课程的意义。
2、 课堂纪律。 3、 课堂作业。
最前沿的科学是通过分子设计：