浮选药剂中捕收剂捕集作用规律性的探讨.ppt

浮选药剂中捕收剂捕集作用规律的探讨v一、序言v二、规律的探讨v三、原子对映规律v四、适用范围和实例v五、利用这一规律可以解释的问题v六、讨论v七、结语一、序言 浮选是近代选矿的重要方法之一, 特别是矿石由于逐渐贫化和矿物的细粒嵌布, 并要求加强资源的综合利用, 都希望能利用浮选来处理 浮选工艺的研究, 主要是寻求经济有效的药剂一、序言 1925年凯勒（Keller）和路易斯（Lewis）用黄药在浮选中作为捕收剂 图1 黄药（黄药学名烃基黄原酸盐或烃基二硫代碳酸盐）一、序言1926年韦特沃斯（Whitworth）提出黑药专利图 2 黑药（black catching agent）一、序言v 与黄药相比，黑药的浮选性质有两个主要特点： (1) 捕收力较低，选择性较高，特别是对硫铁矿捕收力较小，故在含硫化铁高的铜及铅锌硫化矿浮选中用作优先浮选捕收剂，可以得到较好质量的精矿，同时许多种黑药对金的捕收性能较好； (2) 稳定性好，可以在较低pH值下使用不致被迅速分解二、规律的探讨 选矿药剂中常用的捕收剂有200种左右，按照不同的极性基加以分类，主要有以下几种类型：1.黄药类2.黑药类3.疏基化合物4.羧酸及松脂酸、环烷酸类5.硫酸盐类及磺酸盐类6.有机磷胂类药剂7.阳离子胺类8.络合捕收剂二、规律的探讨 从结构分析，典型的捕收剂必需具备：一个憎水基，一个极性基。

憎水基指向气泡，极性基吸附于矿物表面，这可用RX来表示，或以图表示如下： 憎水基的长短影响憎水性的强弱，而极性基则决定吸附的选择性在离子型捕收剂中，极性基吸附于矿物表面，主要是化学吸附形成化学键，这已成为红外光谱分析所证实二、规律的探讨v例： 一个黄原酸盐的离子与方铅矿作用，黄药离子吸附于矿物表面形成黄原酸铅用结构示意图表示：二、规律的探讨 我们若以 表示两相界面,即 则可以发现, 在界面Pb原子的两侧，都具有相同的S原子，有着镜相对映的关系，而乙基黄药是方铅矿的有效捕收剂二、规律的探讨 推而广之，多种硫化矿对乙基黄药，在它的界面金属原子的两侧，都具有相同的对映的S原子，黄药对它们都是有效的捕收剂三、原子对映规律 捕收剂分子中的极性基与被浮选的矿物具有对映的原子（或原子团）的，将是有效的捕收剂这就是浮选中捕收剂与矿物作用之间的原子对映规律，简称之为“原子对映规律”四、适用范围和实例v1.黄药类 黄药类捕收剂常用的有乙基、丙基、异戊基、丁基黄药及其他高级黄药，其非极性基R的变化、长短、异构，对药剂溶解度、疏水性强弱，有一定的影响，这符合有机化学的观点，一定结构对分子有一定的影响。

他们都含有极性基 ，他们是硫化矿的良好捕收剂 这类药剂包括他们的钠盐、钾盐： 硫氮9号：四、适用范围和实例 通式： 其中Me为金属原子 被浮选的硫化矿：方铅矿PbS、辉铋矿Bi2S3、辉钨矿WS2、黄铁矿FeS2、硫镉矿CdS、闪锌矿ZnS、硫钴矿Co3S4、硫锰矿MnS、褐硫锰矿MnS2、辉铜矿Cu2S、铜兰CuS、黄铜矿CuFeS2、硫镍矿NiS、辰砂HgS等等四、适用范围和实例v2.黑药类 例：甲醛 相同类型的品种有15号、25号、30号黑药，环烷酸黑药（弗斯弗腾），丁基按黑药等,，也是硫化矿的有效捕收剂，我们在界面金属原子的两侧，也找到具有对映的硫原子四、适用范围和实例v3.含—SH疏基捕收剂 含疏基化合物有硫醇、硫酚，他们都是硫化铜类矿物的很好捕收剂 v 庚硫醇捕收硫化矿 v 硫酚、苯骄琉基噬唑浮选硫化铜四、适用范围和实例 一些硫醇类，都是闪锌矿的有效捕收剂，例：N—二丁基—2—硫醇基—乙胺盐酸盐N—（2—硫醇基乙基）苯胺盐酸盐N—丁基一双（2—硫醇基乙基）一胺N—（2—硫醇基乙基）—N—甲基苯铵盐酸盐S—（2—硫醇乙基）—邻氨基硫酚四、适用范围和实例v4.羧酸类 这类捕收剂的极性基团为 ，解离成 。

这类药剂是氧化矿的典型捕收剂，如油酸在赤铁矿上的吸附：四、适用范围和实例 又如脂肪酸浮选方解石 这类药剂品种很多，包括各种饱和脂肪酸：庚酸、癸酸、月桂酸、豆蔻酸、软脂酸（棕桐酸）、硬脂酸；不饱和酸：油酸、亚油酸、亚麻仁油酸，还包括各种动植物油脂肪酸；人工合成脂肪酸：氧化石蜡、氧化煤油；纸浆废液，塔尔油等，虽然憎水基R 有所不同，只是在性能上有些改变, 它们在界面被吸附的离子的两侧, 都具有对映的氧原子，都是氧化矿很好的捕收剂四、适用范围和实例 对于碳酸盐矿物, 利用脂肪酸类型捕收剂, 也是有效的例如十二酸钠浮选碳酸钙, 它们不但具有对映的氧原子, 而且在界面钙离子的两边, 具有对映的原子团 羧酸根四、适用范围和实例 图3为利用脂肪酸浮选孔雀石CuCO3·Cu(OH)2，使用丁酸到壬酸，它们都是羧基型捕收剂，都具有对映的原子团，符合我们提出的这一规律图3 利用脂肪酸类型捕收剂浮选孔雀石四、适用范围和实例v5.硫酸盐和磺酸盐类 这一类药剂的结构，极性基为 这类化合物极性端为氧，可以浮选氧化矿，对硫酸盐矿物的浮选效果更好。

四、适用范围和实例v例： 黑尔比赫利用十二烷基硫酸盐浮重晶石、天青石等，如图4图4 十二烷基硫化钠对几种矿物的浮选 从图4可以看出，两种具有对映硫酸根的矿物，回收率最高四、适用范围和实例 1980年富井奎司报导用十六烷基硫酸钠浮选硫酸沿矿，如图5：图5 十六烷基硫酸钠浮选硫酸铅矿四、适用范围和实例v6.有机麟坤类药剂 这类常用的有烷基膦酸，苯乙烯膦酸，甲苯肿酸, 他们是锡石SnO2的有效捕收剂，它们的分子结构中，都含有对映的氧原子 对烷基膦酸来说，最好应该是父磷酸盐矿物； 对磷石灰石、方解石、白云石三种春矿物进行捕收性能试验，实验用容积为25毫升的小浮选机进行，矿样3克，搅拌三分钟，温度为26°±2C，实验结果如图6：四、适用范围和实例图6 十二烷基膦酸钠对磷石灰、方解石、白云石三种纯矿物的捕收性能试验五、利用这一规律可以解释的问题v1.黄药对多金属硫化矿, 为什么难以分选？因为它们都具有对映的硫原子，黄药都是它们的捕收剂，所以难以分选v2.黄药不是氧化矿的有效捕收剂，因为它们不具有对映的原子。

v3.被硫化了的矿物，可以用黄药浮选因为用硫化钠或其他硫化剂进行硫化后，使其表面生成了硫化物，引进了对映的硫原子v4.脂肪酸类捕收剂对氧化矿都可以浮，但选择性不好五、利用这一规律可以解释的问题 例如：对白铅矿进行硫化如图图7 白铅矿对黄药的吸附1—为用 Na2S 16毫克/升处理的2—为用 Na2S 16毫克/升处理的3、4—为未经硫化钠处理的白铅矿样品六、讨论v1.“原子对映规律”可以适用于大部分的捕收剂，已如上所述但对于离子型捕收剂—胺类，以及非离子型药剂，此规律不能适用因为胺类作用，基本上是物理吸附，不能形成化学键v2.对于络合型捕收剂以及酯类，还有待进一步研究v3.白药呈白色片状结晶，微溶于水，在水中成互变异构性式： 只有酸性型式—SH易与矿物表面相作用，具有较好的选择捕收作用，符合以上规律六、讨论v4.有人认为硫化矿必先形成氧化表面，才能与黄药起作用但事实证明硫化矿表面引进氧原子后，用黄药浮选是不利的v5.对一些有色金属碳酸盐，可以用矿化剂硫化后，用黄药浮选v6.“原子对映规律”是从化学结构来观察药剂与矿物二者之间的关系，可以试用分子轨道来讨论。

七、结语 本报告提出：浮选中捕收剂与矿物作用之间的原子对映规律 即捕收剂分子中极性基与被浮选的矿物，具有对映的原子（或原子团）的，将是有效的捕收剂简称之为“原子对映规律”。