浮選藥劑及其作用原理

浮選藥劑及其作用原理第1頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日捕收劑的作用是能選擇性地作用于礦物表面并使之疏水。捕收劑包括黃藥、黑藥、乙硫氮、Z—200、羧酸、胺類(lèi)等。第2頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日起泡劑的作用是能使空氣在礦漿中彌散，增加分選氣液界面，并能促使氣泡在礦化，提高升浮過(guò)程中氣泡的機(jī)械強(qiáng)度。常用的起泡劑有2#油和醚醇。第3頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日抑制劑的作用是削弱或消除捕收劑與礦物的相互作用，從而降低或惡化礦物可浮性的一類(lèi)藥劑。常用的抑制劑有CaO、Na2S、Na2O·mSiO2、ZnSO4等。第4頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日活化劑的作用是增強(qiáng)或促進(jìn)捕收劑與礦物的相互作用，從而提高礦物可浮性。常用的活化劑有Cu2+、Ag+、Pb2+、Ca2+、Ba2+、HF、Na2S、NaHS、草酸（HOOC—COOH）等。第5頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日pH值調(diào)整劑的作用是調(diào)整促進(jìn)浮選藥劑作用的條件，改善礦物表面性質(zhì)、礦漿離子組成。常用的pH值調(diào)整劑有H2SO4、

CaO、NaSO4等第6頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日絮凝劑的作用是促使微細(xì)粒團(tuán)聚沉降。常用的絮凝劑有聚丙烯酰胺。第7頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2.2捕收劑及其作用原理2.2.1捕收劑的結(jié)構(gòu)與分類(lèi)捕收劑的種類(lèi)很多，按其離子性質(zhì)可分為陰離子型、陽(yáng)離子型、兩性型和非離子型；按其應(yīng)用范圍可分為硫化礦捕收劑、氧化礦捕收劑、非極性礦物捕收劑和沉積金屬的捕收劑。常用的硫化礦捕收劑有黃藥、黃藥衍生物、黑藥、白藥、苯并噻唑硫醇、苯并咪唑硫醇、苯并嗯唑硫醇等。氧化礦捕收劑主要有脂肪酸及其鈉皂、烷基磺酸鹽、烷基硫酸鹽、磷酸酯、砷酸酯、脂肪胺及其鹽、松香胺、季銨鹽、二胺及多胺類(lèi)化合物、兩性表面活性劑等。油類(lèi)捕收劑，如煤油、柴油等。第8頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日親水基（親固基）疏水基（親氣基）第9頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2.2.2硫化礦捕收劑特點(diǎn)：S原子（二價(jià)）組成親固基，疏水基分子量小，可得黃藥、黑藥、氨基硫代甲酸鹽、硫醇、硫脲等酸相應(yīng)的酯類(lèi)，形成硫基化合物捕收劑。硫基為親固基第10頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日

親固基親氣基親固基能有選擇性的吸附在礦物表面。親氣基易于與氣泡粘附。第11頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日氣泡捕收劑捕收劑捕收劑第12頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2.2.3黃藥類(lèi)捕收劑黃藥的結(jié)構(gòu)：

SR—O—CS—MeR可以是C2H5、C3H7、C4H9親固基疏水基第13頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日黃藥的性質(zhì)：1.固體粉末。需配成溶液加入浮選作業(yè)。2.易燃、易潮解。需在密封、陰涼的條件下保存。3.易被氧化。需分批加藥。第14頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第15頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日氧氣對(duì)黃藥分解的影響鼓進(jìn)氧氣時(shí)間（小時(shí)）乙黃藥異丙基黃藥正丁基黃藥異戊基黃藥氧化(%)分解(%)氧化(%)分解(%)氧化(%)分解(%)氧化(%)分解(%)0無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)10.71.01.31.00.41.00.01.121.62.04.11.00.42.00.01.732.02.05.91.00.43.00.02.542.03.07.91.00.43.80.03.652.03.08.42.00.44.40.04.062.03.08.83.00.44.70.04.0第16頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日親固基疏水基第17頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日黃藥的捕收機(jī)理?yè)?jù)測(cè)定，有的礦物表面生成化合物MeX，如輝銻礦、方鉛礦、輝銅礦等，有的生成X2（雙黃藥）如黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦等，也有MeX和X2共存的如銅藍(lán)。第18頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日黃藥在浮選工藝中的消耗分配在浮選礦物上形成疏水性薄膜；造成礦漿必需的濃度；和礦漿中存在的離子發(fā)生反應(yīng)，形成不溶性鹽類(lèi)。此外，礦泥大量存在時(shí)，由于其吸附作用，要消耗一部分黃藥。要指出的是，用黃藥浮選礦物時(shí)并不需要在礦物上形成單分子層的完全覆蓋。第19頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日黃藥的衍生物雙黃藥是一種良好的硫化礦捕收劑，浮選硫化礦時(shí)，其選擇性比黃藥強(qiáng)，特別適宜在低pH值環(huán)境下使用，它對(duì)沉淀金屬的捕收性能也比黃藥強(qiáng)。雙黃藥基本上是不溶于水的油狀液體，可直接使用。它在酸性介質(zhì)中比黃藥穩(wěn)定。第20頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日用雙黃藥浮選黃銅礦時(shí)，選擇性比黃藥好，在pH=8.5時(shí)對(duì)黃銅礦的浮選，用丙基雙黃藥與乙基黃藥相比較時(shí)，前者的回收率為99%，銅精礦的品位為28.5-30%，后者的回收率為97-99%，銅精礦的品位為24%，雙黃藥對(duì)黃鐵礦的捕收能力弱，從而提高了黃銅礦的浮選指標(biāo)和選擇性。第21頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日常用的Z-200藥劑是指（異丙）乙硫氨酯。性質(zhì)：穩(wěn)定，常溫下為油狀物，不溶于水，通常添加至球磨機(jī)中使用，是銅礦物、鋅礦物的捕收劑。在酸性介質(zhì)中比較穩(wěn)定，有較強(qiáng)起泡性，用藥量少（15-30g/t）;第22頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日Z(yǔ)-200是選擇性良好的銅礦物捕收劑，價(jià)格為丁黃藥的3～4倍。是銅鋅硫化物的有效捕收劑。但是，它在銅礦物表面吸附不牢固，多次精選容易脫落。與黑藥1：1混合使用效果最好。第23頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日黑藥的性質(zhì)15#、25#黑藥是黑綠色的油狀液體，故稱(chēng)為黑藥。部分黑藥是白色粉末。黑藥在水中的溶解度小，銨黑藥或鈉黑藥在水中的溶解度大，本身含酚具有起泡性。黑藥比黃藥穩(wěn)定，在酸性礦漿中不如黃藥那樣易分解，也難氧化，在一定條件下可以氧化成雙黑藥。第24頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日乙基鈉黑藥25#黑藥第25頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日黑藥是硫化礦捕收劑，捕收力弱于黃藥，但選擇性?xún)?yōu)于黃藥，特別是對(duì)黃鐵礦捕收力弱，但對(duì)銅、鉛、鋅、鉍等硫化礦有較強(qiáng)的捕收能力。例如對(duì)某多金屬硫化礦，含銅、鉛、鋅、鉬、鉍、鐵等硫化礦，先用煤油和25#黑藥做捕收劑，將銅、鉛、鋅、鉬、鉍的硫化礦優(yōu)先浮出。煤油是輝鉬礦捕收劑，黑藥是銅、鉛、鋅、鉍等硫化礦的捕收劑。粗選尾礦再用CuSO4活化，用黃藥浮黃鐵礦。第26頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日乙硫氮——SN9#是白色晶體，無(wú)味，易溶于水及酒精，在空氣中能吸潮分解、變質(zhì)。乙硫氮很不穩(wěn)定，甚至在弱酸性介質(zhì)中也會(huì)發(fā)生分解，所以不能在酸性介質(zhì)中使用。硫氮類(lèi)捕收劑的捕收性能與黃藥相似，但選擇性比黃藥要好。一般黃藥用量比乙硫氮要多幾倍到幾十倍。第27頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日對(duì)銅、鉛金屬硫化物有較強(qiáng)捕收能力，對(duì)黃鐵礦的捕收能力弱，因此廣泛用于銅硫分離作業(yè)。浮選速度快，可以在較高的pH值下發(fā)揮作用，少用浮選槽，實(shí)踐中采用淺刮泡，勤刮泡、高堿度、低循環(huán)、低消耗等混合措施，效果最好。第28頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第29頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2.2.4非硫礦礦類(lèi)捕收劑脂肪胺的合成最早在1850年。1920年第一次用于浮選硫化銅，1933年用于浮選硅酸鹽。由于制造成本問(wèn)題，直到1950年后大規(guī)模應(yīng)用于浮選工業(yè)。胺類(lèi)捕收劑作為陽(yáng)離子捕收劑，它可用于以下礦物的分選：磷灰石中分選硅酸鹽分選鉀、鈉鹽氧化鐵礦分選石英砂其它硅酸鹽或石灰石中分選云母長(zhǎng)石中分選雜質(zhì)第30頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日低級(jí)胺在常溫下為液體，長(zhǎng)鏈胺為白色固體。胺在水中的溶解度隨著碳鏈的增長(zhǎng)而減小，短鏈胺可溶于水，長(zhǎng)鏈胺幾乎不溶于水，但能溶于酒精、乙醚、醋酸和HCl溶液中。使用時(shí)用鹽酸、醋酸或起泡劑配成乳狀液使用。第31頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日可浮石英及其它硅酸鹽。石英與鐵礦分離、磷灰石中分選石英，重晶石、菱鎂礦中石英的分選。第32頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日浮選可溶性鹽KCl。從含有NaCl或MgCl2的巖鹽中選出KCl。從鉀石鹽中使氯化鉀與氯化鈉分離：用脂肪胺（C7-C18）為捕收劑可以浮選氯化鉀，氯化鈉留在尾礦中；用脂肪酸類(lèi)陰離子捕收劑，泡沫產(chǎn)物為氯化鉀；使用高級(jí)脂肪胺鹽酸鹽浮選氯化鉀，礦降pH值及固液比對(duì)回收率及品位影響不大。第33頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日用于含石英的氧化鐵礦（赤鐵礦和磁鐵礦）的反浮選，鐵礦物的抑制劑可以為氫氧化鈣、苛性淀粉、堿或者少量的硫化鈉。第34頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日脂肪酸（COOR）及其皂的親固基COO-中存在一個(gè)羧基,從而造成親固基有較大的極性和水分子的作用能力較強(qiáng)。第35頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日有機(jī)酸及其皂有三方面來(lái)源

:動(dòng)植物油脂經(jīng)水解而得到的飽和及不飽和脂肪酸的混合物，工業(yè)副產(chǎn)品,如造紙工業(yè)所得的副產(chǎn)品-塔爾油；有機(jī)合成產(chǎn)品,如氧化石蠟、氧化煤油、石油磺酸鹽等。第36頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日實(shí)際中用有機(jī)酸及其皂浮選下列一些礦物

:含堿土金屬陽(yáng)離子的極性鹽類(lèi)礦物,如:方解石(CaC03)、螢石(CaF2)、重晶石(BaS04)、白鎢礦(CaW04)、菱鎂礦(MgC03)、白云石(CaC03MgC03)和磷灰石等。有色金屬氧化礦物,一般是碳酸鹽和硫酸鹽類(lèi),如:孔雀石和白鉛礦等。第37頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日氧化礦物,如:赤鐵礦、氧化錳和菱鐵礦等。經(jīng)活化的硅酸鹽類(lèi),未被活化的硅酸鹽不能被有機(jī)酸及其皂浮選,經(jīng)活化后表面吸附Ca2+、Mg2+、Fe2+等金屬離子才能被有機(jī)酸浮選。易溶于水的含堿和堿土金屬的可溶性礦物,如:鹽巖、硼礦物。第38頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日使用該類(lèi)捕收劑時(shí)還要注意

:有機(jī)酸及其皂都是表面活性物質(zhì),有強(qiáng)烈的起泡性

;用量要嚴(yán)格控制,適宜時(shí)有選擇性,過(guò)多時(shí)將失去選擇性;要有調(diào)整劑的良好配合,常配合使用蘇打或蘇打與水玻璃合用;礦漿溫度影響較顯著,一般宜在30℃進(jìn)行浮選。第39頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2.2.5非硫化礦物捕收劑的作用機(jī)理脂肪酸能依靠靜電作用吸附在帶正電的礦物表面

,同時(shí)油酸鈉在礦物表面也可以發(fā)生化學(xué)吸附,即通過(guò)極性基與礦物表面金屬陽(yáng)離子進(jìn)行化學(xué)吸附甚至發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成沉淀。這兩種形式對(duì)礦物的浮選行為起著決定性的作用。胺類(lèi)依靠靜電作用吸附在帶負(fù)電的礦物表面。第40頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日親水基（親固基）疏水基（親氣基）

COO-或NH3+R第41頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日脂肪酸類(lèi)捕收劑作用機(jī)理COO-+R++++++++++第42頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日脂肪酸類(lèi)捕收劑作用機(jī)理NH3+R---------第43頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2.2.6非極性油類(lèi)捕收劑非極性烴類(lèi)油的主要成分為脂肪烴、脂環(huán)烴和芳香烴。主要包括：煤油、柴油、變壓器油、焦油。非極性烴類(lèi)油化學(xué)活性差，在水中不解離成離子、溶解度小、疏水性強(qiáng)，對(duì)呈分子鍵的、天然疏水性強(qiáng)的礦物表面具有良好的吸附性能（也是捕收機(jī)理）。第44頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日礦物表面疏水性越好，在其表面的吸附量越多;吸附時(shí)，與礦物表面不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，只能以物理吸附的形式固著到礦物的表面。由于只能以物理吸附的形式吸附到礦物表面上，烴類(lèi)油只能作為天然可浮性較好的礦物的捕收劑（輝鉬礦、石墨、天然硫、滑石、煤）。因其難溶于水，實(shí)際上是以油滴形式存在于水中，故其用量較大。第45頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2.2.7兩性捕收劑羥肟酸是一種具有良好選擇性和捕收性的氧化礦捕收劑，它對(duì)鈦鐵礦、錫石、氧化銅等都有良好的捕收性。它可以用于螢石、鎢錳礦、孔雀石（氧化銅）、赤鐵礦、針鐵礦、錫石、鈦鐵礦、鈮鐵礦等的浮選。第46頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日酸羥肟酸堿第47頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2.3起泡劑及其作用機(jī)理2.3.1起泡劑起泡劑：能促使在介質(zhì)中形成大量大小適宜和具有一定穩(wěn)定性泡沫的物質(zhì)。這些具有起泡作用的物質(zhì)稱(chēng)為起泡劑。種類(lèi)（具有起泡性能）：醇、酚、酮、醛、醚、酯、酸等有機(jī)異極性物質(zhì)。第48頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日起泡劑一般應(yīng)是具有適宜結(jié)構(gòu)的有機(jī)異極性物質(zhì)，由兩部分組成:一端為極性基,親水;另一端為非極性基,親氣。起泡劑能在氣一液界面上定向吸附和排列,起泡性能決定于極性基和非極性烴基的性質(zhì)。第49頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日松油是最早的天然起泡劑,主要成分為α–萜烯醇(C10H17OH)。松油為淡黃色或棕色液體,密度0.9~0.95，起泡能力較強(qiáng)。2號(hào)油即松醇油

,是我國(guó)選礦廠應(yīng)用最廣泛的一種起泡劑。占起泡劑總用量的95%以上。2號(hào)油為淡黃色油狀液體,密度0.9~0.91g/cm3主要成分為α–萜烯醇含量40%～60%,高者可達(dá)80%,其余為萜烯類(lèi)化合物。起泡性能較松油稍弱，泡沫稍脆,無(wú)捕收能力，組成和性質(zhì)較穩(wěn)定。第50頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日極性基非極性基第51頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2.3.2起泡劑起泡過(guò)程的作用原理氣泡極性基非極性基第52頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日防止氣泡兼并相互排斥第53頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日增大氣泡機(jī)械強(qiáng)度第54頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2.4調(diào)整劑及其作用2.4.1抑制劑及抑制作用機(jī)理1.溶去原有的捕收劑油膜

CN-第55頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2.將捕收劑離子由礦物表面排除抑制性親水膜第56頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日3.吸附于無(wú)捕收處親水膠粒第57頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日4.清除活化膜

PbS（疏水膜）PbSO4

（親水膜）

O2第58頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日硫化鈉和其他可溶性硫化物（如NaHS）是有色金屬氧化礦的活化劑,但用量過(guò)多時(shí)被活化的礦物又被抑制。硫化鈉可以抑制大多數(shù)硫化礦物。硫化鈉主要有以下用途：1.多金屬硫化礦混合精礦的脫藥。2.銅-鉬分離時(shí)用于抑制黃銅礦及其他硫化物，用煤油浮選輝鉬礦。3.銅一鉛混合精礦的分離。第59頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日Z(yǔ)nSO4用于抑制閃鋅礦（ZnS）CaO用于抑制黃鐵礦（FeS）SO2用于抑制閃鋅礦和黃鐵礦亞硫酸用于抑制閃鋅礦（同時(shí)可以活化銅礦）水玻璃用于抑制石英和硅酸鹽脈石重鉻酸鉀（鈉）用于抑制方鉛礦和方解石淀粉用于抑制赤鐵礦和磁鐵礦第60頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2.4.2活化劑及其活化作用機(jī)理1.生成活化膜

NaSPbS第61頁(yè)，共69頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2.活化離子吸附