第5章浮选捕收剂
第5章 浮选捕收剂
上节内容复习 FeBX: Ec(OH), 代表浮选pH值的上限 z0px:2a70, Pb(BX): Pb(OH) Cu(oH) Cu(BX): pH 图9一3丁黄药与Cu2+、Pb2、Zn2+、Fe2+作用的双对数图 表示丁黄药与离子作用大小顺序为：Cu2+>Pb2+>Zn2+>Fe2+ 表示黄铜矿最易浮选，强碱性条件黄铁矿和闪锌矿的浮选受到抑制
表示丁黄药与离子作用大小顺序为：Cu2+>Pb2+>Zn2+>Fe2+ 代表浮选pH值的上限 表示黄铜矿最易浮选，强碱性条件黄铁矿和闪锌矿的浮选受到抑制。 2 上节内容复习
浮选过程中浮选药剂的目的： 由于自然界中具天然可浮性的矿物很少，为了实现物料之 间的分离，必须借助浮选药剂来人为地控制物料的浮选行为。 如采用捕收剂就可以选择性提高某些矿物的疏水性，使用抑 制剂可选择性提高某些矿物的亲水性，人为地提高不同矿物 之间的润湿性差异，从而达到分离的目的。 浮选药剂是浮选研究的核心。 3
3 浮选过程中浮选药剂的目的： 由于自然界中具天然可浮性的矿物很少，为了实现物料之 间的分离，必须借助浮选药剂来人为地控制物料的浮选行为。 如采用捕收剂就可以选择性提高某些矿物的疏水性，使用抑 制剂可选择性提高某些矿物的亲水性，人为地提高不同矿物 之间的润湿性差异，从而达到分离的目的。 浮选药剂是浮选研究的核心
浮选药剂的分类和作用 捕收剂：能选择性地作用于矿物表面并使之疏水的有机物质。 如煤油、黄药、油酸、十二胺等 起泡剂：能促使空气在矿浆中弥散形成气泡，增加分选的气液界面， 提高气泡在与颗粒作用及上浮过程中的稳定性。如脂肪醇 活化剂：能促进捕收剂与颗粒表面的作用，从而 选药剂 提高颗粒可浮性的一类药剂。如硫酸铜，氯化钙等 调整剂： 调整矿浆性 抑制剂：能銷削弱或消除捕收剂与颗粒表面的相互作用， 质及药剂与 从而降低颗粒可浮性的一类药剂。如硫化钠、淀粉等 矿物表面的 相互作用， pH调整剂：调整矿浆pH值，形成有利于药剂作用的环境 从而提高浮 如石灰、硫酸等 选选择性的 药剂。 分散与絮凝剂：用来调整矿浆中微细粒级物料的分散、 团聚及絮凝的药剂。如聚丙烯酰胺、水玻璃等
4 浮选药剂的分类和作用 浮 选 药 剂 捕收剂：能选择性地作用于矿物表面并使之疏水的有机物质。 如煤油、黄药、油酸、十二胺等 起泡剂：能促使空气在矿浆中弥散形成气泡，增加分选的气液界面， 提高气泡在与颗粒作用及上浮过程中的稳定性。如脂肪醇 调整剂： 调整矿浆性 质及药剂与 矿物表面的 相互作用， 从而提高浮 选选择性的 药剂。 抑制剂：能削弱或消除捕收剂与颗粒表面的相互作用， 从而降低颗粒可浮性的一类药剂。如硫化钠、淀粉等 活化剂：能促进捕收剂与颗粒表面的作用，从而 提高颗粒可浮性的一类药剂。如硫酸铜，氯化钙等 pH调整剂：调整矿浆pH值，形成有利于药剂作用的环境， 如石灰、硫酸等 分散与絮凝剂：用来调整矿浆中微细粒级物料的分散、 团聚及絮凝的药剂。如聚丙烯酰胺、水玻璃等 4
5.1.1捕收剂的分类 巯基类：黄药、黑药、Z-200等 阴 羧基类：油酸、脂舫酸皂、氧记石蜡皂等 离子型 硫氧酸类：烷基硫酸和烷基磺酸等 弟脂脉胺及其盐为履犬八碳胺等 收剂 阳离子型 两性型 基乙酸、N-十二烷基-阝-胺基丙酸 异极性 冷酶P个双黄到等/入入U 非离子型 非极性烃类油煤柴燃池⌒ 5
5 捕 收 剂 非离子型 阴离子型 巯基类：黄药、黑药、Z -200等 5.1.1 捕收剂的分类 离子型 阳离子型 异极性 非极性烃类油 羧基类：油酸、脂肪酸皂、氧化石蜡皂等 硫氧酸类：烷基硫酸和烷基磺酸等 第一脂肪胺及其盐：月桂胺、十八碳胺等 季铵盐：烷基季铵盐、烷基吡啶盐等 两性型 十六胺基乙酸、N -十二烷基-β -胺基丙酸 含硫化合物：双黄药等 煤油、柴油、燃料油 — + — + 5
5.1.2捕收剂的作用 ■ 提高矿物表面的疏水性 增大矿 水化膜的薄化： 即：在 是高矿物表 面的疏 及缩短黏附 所需要 (b) (a)】 矿粒与气泡的碰撞与黏附示意图
6 5.1.2 捕收剂的作用 ◼ 提高矿物表面的疏水性 ◼ 增大矿物在气泡上的附着力并缩短附着时间 即：在泡沫浮选过程中，捕收剂的作用主要是提高矿物表 面的疏水性，增大矿粒在气 泡上的黏附强度以及缩短黏附 所需要的时间或称“感应时间” 。 矿粒与气泡的碰撞与黏附示意图
离子型捕收剂选择的一般原则： 。 “相似相吸”原则，当捕收剂的亲固原子和矿物中的某元素同 名时，可以对它发生捕收作用。 如：以硫为亲固原子的捕收剂，主要用于捕收硫化矿物； 以氧为亲固原子的捕收剂，主要用于捕收氧化矿物； ·原因：药剂的亲固原子和晶格原子同名，会与晶格中的异号离 子有较大的亲和力，因而容易穿过固液界面在固相表面吸附和 反应。 ·以氨基为亲固原子的捕收剂，主要用于捕收硅酸盐矿物。胺类 捕收硅酸盐或可溶盐类矿物，是靠硅酸盐矿物表面的定位H离 子和RNH3相交换，而捕收可溶盐类矿物时，要求它和可溶盐 矿物的阳离子半径接近
7 离子型捕收剂选择的一般原则： • “相似相吸”原则，当捕收剂的亲固原子和矿物中的某元素同 名时，可以对它发生捕收作用。 如：以硫为亲固原子的捕收剂，主要用于捕收硫化矿物； 以氧为亲固原子的捕收剂，主要用于捕收氧化矿物； • 原因：药剂的亲固原子和晶格原子同名，会与晶格中的异号离 子有较大的亲和力，因而容易穿过固液界面在固相表面吸附和 反应。 • 以氨基为亲固原子的捕收剂，主要用于捕收硅酸盐矿物。胺类 捕收硅酸盐或可溶盐类矿物，是靠硅酸盐矿物表面的定位H+离 子和RNH3 +相交换，而捕收可溶盐类矿物时，要求它和可溶盐 矿物的阳离子半径接近
5.2硫化矿捕收剂 亲固原子为$2的巯基阴离子捕收剂又称硫代化合物捕收剂。 典型代表有：黄药、黑药、硫胺脂、硫醇、硫脲等。 R-O R-O- P二S R-O S 黄药 黑药 8
8 典型代表有：黄药、黑药、硫胺脂、硫醇、硫脲等。 5.2 硫化矿捕收剂 8 亲固原子为S 2-的巯基阴离子捕收剂又称硫代化合物捕收剂。 R O C S S- R O R O P S S- 黄药 黑药
5.2.1.黄药 1.黄药的结构与制备 黄药（xanthate)是应用最广的硫化矿捕收剂，又名黄原酸 盐，烃基二硫代碳酸盐 R-0-C-S-M H-0-C-0-H S 0 烃基二硫代碳酸盐 碳酸 -般：R为烷基CH2n+1,n=2~6,M为Na或K,I业品多为Na。 9
9 一般：R为烷基CnH2n+1，n＝2～6，M为Na或K，工业品多为Na。 5.2.1. 黄药 1. 黄药的结构与制备 黄药（xanthate）是应用最广的硫化矿捕收剂，又名黄原酸 盐，烃基二硫代碳酸盐 9
5.2.1.黄药 H H H H 连接原子0 sl 键合原子 碱金属原子 H C -C C C H H H H 中心原子 非极性基 极性基 丁黄药结构示意图 10
10 丁黄药结构示意图 连 接 原 子 中 心 原 子 键 合 原 子 碱 金 属 原 子 — 非极性基 极性基 5.2.1. 黄药 10