浮选药剂及其作用原理

关于浮选药剂及其作用原理第1页，课件共73页，创作于2023年2月捕收剂的作用是能选择性地作用于矿物表面并使之疏水。捕收剂包括黄药、黑药、乙硫氮、Z—200、羧酸、胺类等。第2页，课件共73页，创作于2023年2月起泡剂的作用是能使空气在矿浆中弥散，增加分选气液界面，并能促使气泡在矿化，提高升浮过程中气泡的机械强度。常用的起泡剂有2#油和醚醇。第3页，课件共73页，创作于2023年2月抑制剂的作用是削弱或消除捕收剂与矿物的相互作用，从而降低或恶化矿物可浮性的一类药剂。常用的抑制剂有CaO、Na2S、Na2O·mSiO2、ZnSO4等。第4页，课件共73页，创作于2023年2月活化剂的作用是增强或促进捕收剂与矿物的相互作用，从而提高矿物可浮性。常用的活化剂有Cu2+、Ag+、Pb2+、Ca2+、Ba2+、HF、Na2S、NaHS、草酸（HOOC—COOH）等。第5页，课件共73页，创作于2023年2月pH值调整剂的作用是调整促进浮选药剂作用的条件，改善矿物表面性质、矿浆离子组成。常用的pH值调整剂有H2SO4、

CaO、NaSO4等第6页，课件共73页，创作于2023年2月絮凝剂的作用是促使微细粒团聚沉降。常用的絮凝剂有聚丙烯酰胺。第7页，课件共73页，创作于2023年2月2.2捕收剂及其作用原理2.2.1捕收剂的结构与分类捕收剂的种类很多，按其离子性质可分为阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型；按其应用范围可分为硫化矿捕收剂、氧化矿捕收剂、非极性矿物捕收剂和沉积金属的捕收剂。常用的硫化矿捕收剂有黄药、黄药衍生物、黑药、白药、苯并噻唑硫醇、苯并咪唑硫醇、苯并嗯唑硫醇等。氧化矿捕收剂主要有脂肪酸及其钠皂、烷基磺酸盐、烷基硫酸盐、磷酸酯、砷酸酯、脂肪胺及其盐、松香胺、季铵盐、二胺及多胺类化合物、两性表面活性剂等。油类捕收剂，如煤油、柴油等。第8页，课件共73页，创作于2023年2月亲水基（亲固基）疏水基（亲气基）第9页，课件共73页，创作于2023年2月2.2.2硫化矿捕收剂特点：S原子（二价）组成亲固基，疏水基分子量小，可得黄药、黑药、氨基硫代甲酸盐、硫醇、硫脲等酸相应的酯类，形成硫基化合物捕收剂。硫基为亲固基第10页，课件共73页，创作于2023年2月

亲固基亲气基亲固基能有选择性的吸附在矿物表面。亲气基易于与气泡粘附。第11页，课件共73页，创作于2023年2月气泡捕收剂捕收剂捕收剂第12页，课件共73页，创作于2023年2月2.2.3黄药类捕收剂黄药的结构：

SR—O—CS—MeR可以是C2H5、C3H7、C4H9亲固基疏水基第13页，课件共73页，创作于2023年2月黄药的性质：1.固体粉末。需配成溶液加入浮选作业。2.易燃、易潮解。需在密封、阴凉的条件下保存。3.易被氧化。需分批加药。第14页，课件共73页，创作于2023年2月第15页，课件共73页，创作于2023年2月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页，课件共73页，创作于2023年2月亲固基疏水基第17页，课件共73页，创作于2023年2月黄药的捕收机理据测定，有的矿物表面生成化合物MeX，如辉锑矿、方铅矿、辉铜矿等，有的生成X2（双黄药）如黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿等，也有MeX和X2共存的如铜蓝。第18页，课件共73页，创作于2023年2月黄药在浮选工艺中的消耗分配在浮选矿物上形成疏水性薄膜；造成矿浆必需的浓度；和矿浆中存在的离子发生反应，形成不溶性盐类。此外，矿泥大量存在时，由于其吸附作用，要消耗一部分黄药。要指出的是，用黄药浮选矿物时并不需要在矿物上形成单分子层的完全覆盖。第19页，课件共73页，创作于2023年2月黄药的衍生物双黄药是一种良好的硫化矿捕收剂，浮选硫化矿时，其选择性比黄药强，特别适宜在低pH值环境下使用，它对沉淀金属的捕收性能也比黄药强。双黄药基本上是不溶于水的油状液体，可直接使用。它在酸性介质中比黄药稳定。第20页，课件共73页，创作于2023年2月用双黄药浮选黄铜矿时，选择性比黄药好，在pH=8.5时对黄铜矿的浮选，用丙基双黄药与乙基黄药相比较时，前者的回收率为99%，铜精矿的品位为28.5-30%，后者的回收率为97-99%，铜精矿的品位为24%，双黄药对黄铁矿的捕收能力弱，从而提高了黄铜矿的浮选指标和选择性。第21页，课件共73页，创作于2023年2月常用的Z-200药剂是指（异丙）乙硫氨酯。性质：稳定，常温下为油状物，不溶于水，通常添加至球磨机中使用，是铜矿物、锌矿物的捕收剂。在酸性介质中比较稳定，有较强起泡性，用药量少（15-30g/t）;第22页，课件共73页，创作于2023年2月Z-200是选择性良好的铜矿物捕收剂，价格为丁黄药的3～4倍。是铜锌硫化物的有效捕收剂。但是，它在铜矿物表面吸附不牢固，多次精选容易脱落。与黑药1：1混合使用效果最好。第23页，课件共73页，创作于2023年2月黑药的性质15#、25#黑药是黑绿色的油状液体，故称为黑药。部分黑药是白色粉末。黑药在水中的溶解度小，铵黑药或钠黑药在水中的溶解度大，本身含酚具有起泡性。黑药比黄药稳定，在酸性矿浆中不如黄药那样易分解，也难氧化，在一定条件下可以氧化成双黑药。第24页，课件共73页，创作于2023年2月乙基钠黑药25#黑药第25页，课件共73页，创作于2023年2月黑药是硫化矿捕收剂，捕收力弱于黄药，但选择性优于黄药，特别是对黄铁矿捕收力弱，但对铜、铅、锌、铋等硫化矿有较强的捕收能力。例如对某多金属硫化矿，含铜、铅、锌、钼、铋、铁等硫化矿，先用煤油和25#黑药做捕收剂，将铜、铅、锌、钼、铋的硫化矿优先浮出。煤油是辉钼矿捕收剂，黑药是铜、铅、锌、铋等硫化矿的捕收剂。粗选尾矿再用CuSO4活化，用黄药浮黄铁矿。第26页，课件共73页，创作于2023年2月乙硫氮——SN9#是白色晶体，无味，易溶于水及酒精，在空气中能吸潮分解、变质。乙硫氮很不稳定，甚至在弱酸性介质中也会发生分解，所以不能在酸性介质中使用。硫氮类捕收剂的捕收性能与黄药相似，但选择性比黄药要好。一般黄药用量比乙硫氮要多几倍到几十倍。第27页，课件共73页，创作于2023年2月对铜、铅金属硫化物有较强捕收能力，对黄铁矿的捕收能力弱，因此广泛用于铜硫分离作业。浮选速度快，可以在较高的pH值下发挥作用，少用浮选槽，实践中采用浅刮泡，勤刮泡、高碱度、低循环、低消耗等混合措施，效果最好。第28页，课件共73页，创作于2023年2月第29页，课件共73页，创作于2023年2月2.2.4非硫矿矿类捕收剂脂肪胺的合成最早在1850年。1920年第一次用于浮选硫化铜，1933年用于浮选硅酸盐。由于制造成本问题，直到1950年后大规模应用于浮选工业。胺类捕收剂作为阳离子捕收剂，它可用于以下矿物的分选：磷灰石中分选硅酸盐分选钾、钠盐氧化铁矿分选石英砂其它硅酸盐或石灰石中分选云母长石中分选杂质第30页，课件共73页，创作于2023年2月低级胺在常温下为液体，长链胺为白色固体。胺在水中的溶解度随着碳链的增长而减小，短链胺可溶于水，长链胺几乎不溶于水，但能溶于酒精、乙醚、醋酸和HCl溶液中。使用时用盐酸、醋酸或起泡剂配成乳状液使用。第31页，课件共73页，创作于2023年2月可浮石英及其它硅酸盐。石英与铁矿分离、磷灰石中分选石英，重晶石、菱镁矿中石英的分选。第32页，课件共73页，创作于2023年2月浮选可溶性盐KCl。从含有NaCl或MgCl2的岩盐中选出KCl。从钾石盐中使氯化钾与氯化钠分离：用脂肪胺（C7-C18）为捕收剂可以浮选氯化钾，氯化钠留在尾矿中；用脂肪酸类阴离子捕收剂，泡沫产物为氯化钾；使用高级脂肪胺盐酸盐浮选氯化钾，矿降pH值及固液比对回收率及品位影响不大。第33页，课件共73页，创作于2023年2月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。第34页，课件共73页，创作于2023年2月脂肪酸（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。第35页，课件共73页，创作于2023年2月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。第36页，课件共73页，创作于2023年2月实际中用有机酸及其皂浮选下列一些矿物

:含碱土金属阳离子的极性盐类矿物,如:方解石(CaC03)、萤石(CaF2)、重晶石(BaS04)、白钨矿(CaW04)、菱镁矿(MgC03)、白云石(CaC03MgC03)和磷灰石等。有色金属氧化矿物,一般是碳酸盐和硫酸盐类,如:孔雀石和白铅矿等。第37页，课件共73页，创作于2023年2月氧化矿物,如:赤铁矿、氧化锰和菱铁矿等。经活化的硅酸盐类,未被活化的硅酸盐不能被有机酸及其皂浮选,经活化后表面吸附Ca2+、Mg2+、Fe2+等金属离子才能被有机酸浮选。易溶于水的含碱和碱土金属的可溶性矿物,如:盐岩、硼矿物。第38页，课件共73页，创作于2023年2月使用该类捕收剂时还要注意

:有机酸及其皂都是表面活性物质,有强烈的起泡性

;用量要严格控制,适宜时有选择性,过多时将失去选择性;要有调整剂的良好配合,常配合使用苏打或苏打与水玻璃合用;矿浆温度影响较显著,一般宜在30℃进行浮选。第39页，课件共73页，创作于2023年2月2.2.5非硫化矿物捕收剂的作用机理脂肪酸能依靠静电作用吸附在带正电的矿物表面

,同时油酸钠在矿物表面也可以发生化学吸附,即通过极性基与矿物表面金属阳离子进行化学吸附甚至发生化学反应形成沉淀。这两种形式对矿物的浮选行为起着决定性的作用。胺类依靠静电作用吸附在带负电的矿物表面。第40页，课件共73页，创作于2023年2月亲水基（亲固基）疏水基（亲气基）

COO-或NH3+R第41页，课件共73页，创作于2023年2月脂肪酸类捕收剂作用机理COO-+R++++++++++第42页，课件共73页，创作于2023年2月脂肪酸类捕收剂作用机理NH3+R---------第43页，课件共73页，创作于2023年2月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）。第44页，课件共73页，创作于2023年2月矿物表面疏水性越好，在其表面的吸附量越多;吸附时，与矿物表面不发生化学反应，只能以物理吸附的形式固着到矿物的表面。由于只能以物理吸附的形式吸附到矿物表面上，烃类油只能作为天然可浮性较好的矿物的捕收剂（辉钼矿、石墨、天然硫、滑石、煤）。因其难溶于水，实际上是以油滴形式存在于水中，故其用量较大。第45页，课件共73页，创作于2023年2月2.2.7两性捕收剂羟肟酸是一种具有良好选择性和捕收性的氧化矿捕收剂，它对钛铁矿、锡石、氧化铜等都有良好的捕收性。它可以用于萤石、钨锰矿、孔雀石（氧化铜）、赤铁矿、针铁矿、锡石、钛铁矿、铌铁矿等的浮选。第46页，课件共73页，创作于2023年2月酸羟肟酸碱第47页，课件共73页，创作于2023年2月2.3起泡剂及其作用机理2.3.1起泡剂起泡剂：能促使在介质中形成大量大小适宜和具有一定稳定性泡沫的物质。这些具有起泡作用的物质称为起泡剂。种类（具有起泡性能）：醇、酚、酮、醛、醚、酯、酸等有机异极性物质。第48页，课件共73页，创作于2023年2月起泡剂一般应是具有适宜结构的有机异极性物质，由两部分组成:一端为极性基,亲水;另一端为非极性基,亲气。起泡剂能在气一液界面上定向吸附和排列,起泡性能决定于极性基和非极性烃基的性质。第49页，课件共73页，创作于2023年2月松油是最早的天然起泡剂,主要成分为α–萜烯醇(C10H17OH)。松油为淡黄色或棕色液体,密度0.9~0.95，起泡能力较强。2号油即松醇油

,是我国选矿厂应用最广泛的一种起泡剂。占起泡剂总用量的95%以上。2号油为淡黄色油状液体,密度0.9~0.91g/cm3主要成分为α–萜烯醇含量40%～60%,高者可达80%,其余为萜烯类化合物。起泡性能较松油稍弱，泡沫稍脆,无捕收能力，组成和性质较稳定。第50页，课件共73页，创作于2023年2月极性基非极性基第51页，课件共73页，创作于2023年2月2.3.2起泡剂起泡过程的作用原理气泡极性基非极性基第52页，课件共73页，创作于2023年2月防止气泡兼并相互排斥第53页，课件共73页，创作于2023年2月增大气泡机械强度第54页，课件共73页，创作于2023年2月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-第55页，课件共73页，创作于2023年2月2.将捕收剂离子由矿物表面排除抑制性亲水膜第56页，课件共73页，创作于2023年2月3.吸附于无捕收处亲水胶粒第57页，课件共73页，创作于2023年2月4.清除活化膜

PbS（疏水膜）PbSO4

（亲水膜）

O2第58页，课件共73页，创作于2023年2月硫化钠和其他可溶性硫化物（如NaHS）是有色金属氧化矿的活化剂,但用量过多时被活化的矿物又被抑制。硫化钠可以抑制大多数硫化矿物。硫化钠主要有以下用途：1.多金属硫化矿混合精矿的脱药。2.铜-钼分离时用于抑制黄铜矿及其他硫化物，用煤油浮选辉钼矿。3.铜一铅混合精矿的分离。第59页，课件共73页，创作于2023年2月ZnSO4用于抑制闪锌矿（ZnS）CaO用于抑制黄铁矿（FeS）SO2用于抑制闪锌矿和黄铁矿亚硫酸用于抑制闪锌矿（同时可以活化铜矿）水玻璃用于抑制石英和硅酸盐脉石重铬酸钾（钠）用于抑制方铅矿和方解石淀粉用于抑制赤铁矿和磁铁矿第60页，课件共73页，创作于2023年2月2.4.2活化剂及其活化作用机理1.生成活化膜

NaSPbS第61页，课件共73页，创作于2023年2月2.活化离子吸附

Ca+

第62页，课件共73页，创作于2023年2月3.消除亲水膜第63页，课件共73页，创作于2023年2月氯化镁、氯化钙、铁盐可以活化石英硫酸铜可以活化闪锌矿和黄铁矿硫化钠或硫化钙可以活化白铅矿和孔雀石第64页，课件共73页，创作于2023年2月2.4.3pH值对浮选过程的影响1.直