浮選藥劑化學原理與應用-緒-論課件

浮選藥劑化學原理與應用

第一講緒論

1、課程說明本課程的開設，是以有機化學為基礎的專業(yè)課程。有良好的有機化學基礎是學好該門功課的基礎。a）課程系統(tǒng)的完整性b）課程的必要性（1）繼續(xù)深造（讀研究生）（2）工作（3）相關學科的學習c）課程的意義。2、

課堂紀律。3、

課堂作業(yè)。最前沿的科學是通過分子設計：

1）篩選有針對性改變礦物表面性質的表面活性劑

2）表面活性劑分子的基團獨立性原理

3）

浮選劑基團組裝模型

4）

通過量子化學及經驗公式的計算，定量設計分子結構。

作者工作經歷：著者從55年開始，從事浮選藥劑研究，56年在《有色金屬》，53～57發(fā)表“加工蓖麻油作為起泡劑研究”一文，利用蓖麻油裂解成仲辛醇的化學原理，研究起泡劑的合成及起泡性能；56～57年研究大孤山鐵礦新捕收劑時，發(fā)現松香鈉皂用空氣氧化后，能很好地捕收赤鐵礦，即是說，利用共軛雙鍵加氧的原理，研究將松酯酸合成氧化礦捕收劑并研究其捕收性能；

作者工作經歷：57年從礦物表面金屬離子與藥劑成鍵(化學吸附）及藥劑與水分子形成氫鍵的觀點，研究了單寧酸、沒食干醚抑制方解石的作用機理；62年研究了有機化合物分子結構與起泡劑性能的關系及N-苯甘氨酸、N-萘甘氨酸螯合捕收劑，提出氨基酸的堿性越強則生成的螯合物越穩(wěn)定、捕收能力越強的論點。

作者工作經歷：64年總結自己的科研成果，寫成《有機浮選藥劑》一書，由中國工業(yè)出版社出版，書中論述了利用化學原理研究浮選藥劑的合成和浮選性能，這是我國自己出版的一本較完整的浮選藥劑專著。70年代末，著者從浮選藥劑的同系列同分異構原理觀最出發(fā)．與株洲選礦藥劑廠部分同志在工業(yè)上成功地合成了甲苯胂酸的同分異構體——芐基胂酸，在廣西大廠長坡選廠、云錫新冠選廠、江西滸坑鎢礦、鐵山垅鎢礦等選廠浮選錫石或黑鎢礦，獲得成功。從此，芐基胂酸在選礦工業(yè)上得到推廣應用。直至今日，浮選錫石細泥、黑鎢礦細泥、金紅石細泥的選廠仍在使用該藥劑作為捕收劑。

作者工作經歷：81年通過部級鑒定，82年分別獲湖南省、冶金部四等獎。83年，將研究錫石與黑鎢浮進藥利的數據與文獻資料匯總，寫成《黑鎢與錫石細泥浮選藥》一書，由冶金工業(yè)出版社出版。87年，《黑鎢與錫石細泥浮選藥劑》一書和《一種新的浮選黑鎢與錫石細泥的捕收劑》等26篇論文，作為“浮選藥劑結構理論及找藥分子設計”項目的實踐部分，與人合作申請國家教委科技獎，獲一等獎，申請國家自然科學獎，獲三等獎。

作者工作經歷：在研究芐基胂酸的合成及選礦性能時，著者即在研究報告及當時使用的教材中表明用同分異構原理尋找新藥劑的論點。接著在此論研究了浮錫靈、亞磷酸脂、兩性捕收劑和苯甲氧肟酸等一系列氧化礦捕收劑，逐步充實浮選藥劑的同分異構原理。此理論研究結果，于93年通過部級鑒定并獲有色總公司科技進步三等獎。95年《礦冶工程》發(fā)表代子林等的論文，該文應用這原理，在工業(yè)上合成了苯甲氧肟酸。用干柿竹園“八·五”攻關項目，細泥工業(yè)試驗獲得成功，進一步證明浮選藥劑的同分異構原理的正確。

作者工作經歷：混合用藥是浮選藥劑的研究方向之一，著者在浮選錫石細泥和黑鎢細泥時。所用捕收劑藥方均為：混合藥劑，共用過F203-TBP芐基胂酸-黃藥等八組混合捕收劑，其中四組做了工業(yè)試驗，效果均比單一用藥佳，并對混合藥劑的協(xié)同效應機理進行研究。著者研究了FX-127和新FX-127兩種選煤油，FX-127在云南田壩煤礦選煤工業(yè)試驗成功。新FX-127在邯鄲選煤廠選煤工業(yè)試驗成功，均在工業(yè)生產上應用。作者的工作經歷：著者在起泡劑方面研究了加工蓖麻油、甘芐油、W-O2、RB系列藥劑等，均做了工業(yè)浮選試驗，取得良好效果。加工蓖麻油(仲辛醇)在有色礦山選廠用得少，在選煤行業(yè)用得多。甘芐油和RB系列起泡劑通過部級鑒定，甘芐油在桃林鉛鋅礦選廠使用過多年。RB系列起泡劑現在桃林礦選廠、黃沙坪鉛鋅礦選廠、寶山礦選廠、水口山鉛鋅礦選廠使用，并獲有色金屬工業(yè)總公司95年四等獎。著者在帶研究生期間，均為研究生開設“選礦藥劑”課程，使用的教材就是以《浮選藥劑的化學原理》為主。什么是浮選藥劑?在浮游選礦過程中，用來改變礦物表面物理化學性質或創(chuàng)造條件調節(jié)礦物可浮性的藥劑，稱浮選藥劑。例如，某鉛、鋅、螢石礦選廠所處理的礦石中，有用礦物為方鉛礦、閃鋅礦、螢石等，脈石礦物主要為石英。將礦石破碎并磨至有用礦物單體解離后，調成礦漿，采用優(yōu)先浮鉛抑鋅的方法浮選，浮鉛時先用碳酸鈉調整礦漿pH值為7-7.5后，用硫酸鋅和氰化物抑制閃鋅礦，用黑藥和黃藥捕收方鉛礦，加松醇油使鼓入空氣時產生的氣泡穩(wěn)定，首先將方鉛礦浮出。什么是浮選藥劑?浮方鉛礦以后的尾礦，用碳酸鈉將礦漿pH值調至8左右，加入硫酸銅活化閃鋅礦，再加黃藥并加松醇油浮選閃鋅礦。浮閃鋅礦后的尾礦，用碳酸鈉調pH值為8-9，加水玻璃抑制石英，用油酸捕收螢石，浮出螢石，脈石從尾礦排掉。在這個例子中要解決的問題是：有用礦物和脈石分離，有用礦物各個分離。解決的方法是優(yōu)先浮選法。浮選過程中用到的黃藥、黑藥、油酸、松醇油、硫酸鋅、氰化鈉、水玻璃、碳酸鈉、硫酸銅等化合物都是浮選藥劑。為什么這些藥劑能將有用礦物與脈石有用礦物之間彼此浮選分離呢？

因為，這些藥劑能改變礦物表面的物理化學性質，調節(jié)礦物的可浮性，創(chuàng)造條件使目的礦物易浮而另些礦物不易浮，從而達到分選的目的。礦物的可浮性決定子兩個因素：內因：決定于礦物的組成和結構。有些礦物由于本身的組成和結構的親水性大，天然可浮性小。如石英、云母等；有些礦物親水性小，天然可浮性大，如石英、輝鉬礦、自然硫等。僅利用礦物天然可浮性的差別是難于達到分選目的的。為什么這些藥劑能將有用礦物與脈石有用礦物之間彼此浮選分離呢？外因：人為的創(chuàng)造條件。改變礦物表面的物理化學性質，調整其可浮性，從而達到分選的目的。使用浮選藥劑的目的是改變礦物表面的物理化學性質，調節(jié)礦物的可浮性。浮選藥劑對礦物分選起著重要的作用。沒有黃藥、黑藥的捕收作用，方鉛礦和閃鋅礦就不能很好浮游；沒有油酸的捕收作用，螢石也不能浮游；沒有水玻璃對石英的抑制作用，被污染了的石英就會在油酸的捕收作用下與螢石一道浮游，達不到分選目的；沒有硫酸銅對閃鋅礦的活化作用，被硫酸鋅和氰化鈉抑制過的閃鋅礦就不能浮出，而松醇油則是使礦漿產生較穩(wěn)定的泡沫，這種泡沫能將浮銜的礦物帶出礦漿表面，使有用礦物與脈石分離。浮選技術和浮選藥劑的發(fā)展是互相聯系的，20年代浮游選礦發(fā)展的初期，只有幾種礦物油和焦油作浮選藥制使用。藥劑簡單，能分選的礦物種類也不多。待到黃藥、黑藥、氰化物等藥劑發(fā)現和應用后，就使復雜的硫化礦分選發(fā)展起來。隨著生產的需要，各種比較特效的藥劑不斷出現，浮選礦物的類型及分選效果也不斷增加和改善。要提高浮選指標。合成更有效的浮選藥劑是途徑之一。熟悉浮選藥劑的來源、性能和作用機理，一方面可以更好地使用藥劑，幫助掌握和調整浮選工藝，另一方面可以尋找或合成新的藥