华北理工选矿学教案03浮选-3浮选药剂的分类与作用及捕收剂.docx

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1、课程名称：浮选第3讲次摘要授课题目（章、节）第二章浮选药剂第一节浮选药剂的分类与作用第二节捕收剂本讲目的要求及重点难点：【目的要求】使同学们了解浮选药剂的分类与作用，捕收剂的种类及作用机理。【重点】捕收剂的种类、作用机理【难 点】捕收剂的作用机理内容【本讲课程的引入】矿物能否上浮，主要取决于矿物表面的润湿性。自然界大部分矿物 其可浮性均较差，单纯依靠矿物之间润湿性的差别是不能将矿物顺利分离的。浮选药剂的作用：改变浮选过程中相界面的性质，调节矿物的可浮性，调整矿浆的浮选 性质，改善气泡的质量，提高气泡矿化过程的选择性和浮选速度。【本讲课程的内容】第一节浮选药剂的分类与作用一、捕收剂作用点：固液界

2、面，且有选择性。作用：提高疏水性，增加可浮性，促使气泡附着，增强附着的牢固性。二、起泡剂作用点：气液界面。作用：降低界面表面张力，促使空气在矿浆中弥散，形成小气泡，并防止气泡兼并，增 加分选界面，提高气泡的稳定性。三、调整剂1 .活化剂作用点：固液界面。作用：促进捕收剂与矿物表面的作用。2 .抑制剂作用点：固液界面。作用：削弱非目的矿物与捕收剂之间的作用。3 .介质PH值的调整剂 作用点：矿浆介质。 作用：调整电性。4 .分散与絮凝剂 作用点：矿浆。作用：分散絮凝细泥，减少影响。5 .烧类油的捕收过程（1）烽类油分散和粘附；（2）油滴展开;（3）形成油膜。烧类油的辅助捕收作用：（1）辅助捕收；

3、（2）溶剂、乳化剂。第二节捕收剂一、捕收剂的分类和结构非离子型：烧类油，不溶性脂类。离子型：阳离子，阴离子，杂极性捕收剂。阴离子型：筑基（球基HS）燃基酸及皂类。二、捕收剂的作用1 .提高矿物表面的疏水性；2 .增大矿物在气泡上的附着力和缩短诱导时间。三、非极性烧类油捕剂及其作用机理1 .燃类油的性质；化学性质不活泼，因其结构对称，分子间靠分子键联结，电子交换能力很弱；不溶于水或微溶于水，疏水性强，在矿物表面有良好的吸附性能；在矿粒表面上固着，是物理吸附作用，即为分子力作用的结果。由于是物理吸附，只能作天然可浮性较好矿物的捕收剂，故具有选择性。因难溶于水，以油滴形式存在于水中，用量较大。2 .

4、燃类油的作用机理：（1）烧类油与水之间的作用；烧类油为非极性分子，水分子为强偶极子，水分子本身之间的吸引力比油水之间作用 力大，所以，油不溶于水，疏水性好，在水中只能以油滴状态存在。（2）烧类油与矿物之间的作用；烽类油能否吸附在矿物表面并起作用，主要取决于其与水和矿物表面作用力大小。矿物表面有极性和非极性之分。表面非极性时，。固油。固水，矿物对油吸引力大于对水引力，油滴吸在矿物 表面。表面极性时，。固水V。固油，矿物对油吸引力小于对水引力，矿物表面形成水 化膜。非极性烽类油对矿物捕收作用的强弱取决于矿物表面非极性表面所占的比例。 如先将非极性煌类油乳化，分散成小油滴，增加其在矿物表面吸附，减少

5、用量。3 .烧类油组成对捕收作用的影响： 按燃族组成分：芳煌、烯崎、烷煌O烷燃：正构烷烧、异构烷烧、环烷烧。(1)非极性组分对浮选的影响； 各组分的捕收作用顺序：芳燃烯烧异构烷烧环烷煌正构烷煌。芳煌因润湿热大，吸附过程自发进行且油-水界面张力低，易乳化，浮选活性强。 但易和水分子结合，发生水化作用，本身疏水性不如饱和燃。烯煌双键处活性高，有一定的极性，易发生水化作用。比饱和燃捕收性能高，但选 择性差，泡沫带水量大。异构烷煌比相同数目正构烷烧的沸点和凝固点低，凝固时不易形成结晶，提高浮选 效果。另其支链占有较大空间，提高矿物表面疏水性，节省药剂。4 .提高烧类油浮选活性的途径辐射化学作用：煤油的

6、捕收性能主要由大于170C储分的含量及结构所决定。辐射 能使煌类中大部分结构变得更加复杂煌类分子中相当大的部分发生二聚或多聚作用，使低 分子烧变为长链高分子化合物，还可产生异构化作用，辐射化学作用能够改善煤油的物理化 学性质和浮选活性。磁场处理：浮选前用磁场预先处理矿浆、浮选用水和药剂，能提回收率、改善选择 性、加快浮选速度、降低药剂用量和增进产品脱水的效果。电化学处理：电化学处理的实质煤油吸附在阳极表面，放出电子，和水分子解离放 出的羟基反应，使饱和燃氧化为竣基化合物，非极性烧类油中竣酸含量明显增加，大大提高 了对矿物的捕收活性。烧类催化氧化法：烧类在有催化剂时通入空气进行液相氧化，使其按照

7、自由机理进 行连锁反应，生成许多不同含氧化合物同时具有捕收和起泡的作用，使非极性炫类油浮选活 性大大提高。5 .常用非极性燃类油捕收剂石油产品类：包括煤油、磺化煤油、轻柴油；焦油产品类：包括轻油、中油、重油、脱酚轻中油等；合成产品类：包括FS 202、FS-201o四、筑基类阴离子型捕收剂硫化矿浮选时常用的捕收剂1 .特点：烧链短，分子量小，极性亲固基含有两价的硫原子，水解后生成一SH基的 产物。解离出阴离子具有捕收作用，属于杂极性物质。2 .代表药剂(1)黄药类名称、组成和结构分类：a煌基碳原子数，高级，低级；b阳离子物质：Na K+osROCSMe制造黄药的原料是醇、烧碱和二硫化碳。用直接

8、合成法生成。ROH+NaOH+CS2 =ROCSSNa+H2O性质：物理性质：黄色粉末状固体。化学性质：不稳定，热、水、酸分解、失效，氧化生成双黄药：（R0CSS）2。捕收能力：a煌链长短的影响，越长捕收能力越强；b煌基结构影响，正构与异构的区别；c目的矿物性质的影响。黄药的选择性：煌链越长，选择性削弱。 实践中常用的燃基为C 2C 5。捕收性能和应用a.捕收性能与二价硫的性质密切相关黄药亲固基是一0CSS，通过二价硫和矿物表面金属离子键作用使药剂固着于矿物表 面。可成功浮选有色金属硫化矿和经硫化后的有色金属氧化矿。b.捕收能力和生成金属黄酸盐溶解度大小有关黄药和重金属阳离子生成难溶化合物，溶

9、积度很小，易有乙基黄药浮选。对含锌、铁 等金属离子硫化物，生成黄酸盐溶度积大，矿物须活化后才能浮选。C.具有较高浮选选择性黄药和碱土金属不生成难溶化合物，不能浮选氧化物、硅酸盐、铝硅酸盐和碱土金属 的盐类矿物。黄药用量一般在5 01 0 Og/L（t煤泥）左右。黄药常配成5 %1 0 %的溶液使用。硫代化合物类捕收剂的捕收机理A.化学吸附说有氧存在，硫化矿物表面发生氧化反应，生成硫酸氧盐或硫酸盐氧化后硫化矿物的硫 酸根和水中氢氧根、碳酸根等离子进行交换生成碳酸盐和氢氧化物。加入黄药后，黄药阴离 子和矿物表面的氢氧根、碳酸根、硫酸根等到离子产生交换吸附，生成金属黄原酸盐，具有 细疏水性，在矿物表

10、面沉积可提高矿物表面可浮性。根据各种金属黄原酸盐溶度积大小，定性判断相应硫化矿物可浮性。B双黄药见解黄药经氧化后生成双黄药，具有疏水作用，吸附在矿物表面，从而使矿物表面疏水。但必须有氧存在时黄药才能浮选硫化矿。C共吸附只有金属共原酸和双黄药在矿物表面共存时，才能使矿物表面具有足够的疏水性。且 两种产物有一定的比例。/夕（2）黑药类 R-0-C-MeMe： H.甲酚，Na钠黑药，NH；丁钱黑药。性质：有些毒性，在酸性介质中不易分解。丁镂黑药易溶于水，没有腐蚀性，性质稳定，不易变质。捕收能力：比黄药弱，选择性强，适用矿浆PH值宽。（3）硫氮捕收剂（4）白药:硫代二苯月尿（CO（NH2）2）3 .与

11、矿物的作用机理二价硫为亲固基，这类药剂的作用机理基本相同。（1）化学吸附说：在有氧环境下，捕收剂与矿物表面离子化学吸附生成疏水的不溶性的金属黄原酸盐。（2）双黄药见解：在有氧的环境下，黄药有硫化矿表面氧化生成双黄药。（3）共吸附：上述两种观点的综合。五、脂类捕收剂黄原酸脂类：R-d-c-s-r，煌基硫代氨基甲酸脂：二硫代RNH-C OR -硫代六、燃基酸及皂类阴离子捕收剂氧化矿物的有效捕收剂：1 .竣酸及其皂类（复习有机化学）；2 .燃基磺酸盐和燃基硫酸盐：磺酸盐：R-SO；（Na硫酸盐：R-0-SONa有机异极性表面活性剂：分子量小起泡能力强，日用洗涤剂；分子量大捕收能力强， 类竣酸。3 .

12、作用机理：（1）物理吸附：静电吸附于带正电的矿物表面；（2）化学吸附：化学键力作用下吸附于矿物表面；（3）半胶束吸附。4.形成离子-分子络合物吸附。七、胺类捕收剂阳离子捕收剂：1 .胺及其盐类性质（自学）；因起捕收作用的是阳离子，故称之为阳离子捕收剂。日前常用的阳离子捕收剂主要是 氨的衍生物、氨中氢原子被炫基取代的数目不同可得到不同的胺：2 .作用机理：a物理吸附；b半胶束吸附；c形成络合物吸附。3 .应用范围。硅酸盐和铝硅酸盐矿物，如：石英、绿柱石、锂辉石、长石、k母等；碳酸盐矿物， 如菱锌矿等；可溶性盐，如钾盐等。【本讲课程的小结】掌握下列问题1、浮选药剂的种类和作用？2、非极性烧类油的作用机理？3、有哪几种常用的捕收剂？4、提高非极性煌类油活性的途径？【本讲课程的作业】掌握捕收剂的种类及作用机理。