浮选药剂结构
浮选药剂安徽理工
4.非极性烃类油中杂极性物质的其他作用
非极性烃类油组成中，除非极性组分外，还有 少量的非烃杂质。例如，吡啶、喹啉、吡咯、 酚、酸 、醇脂和羰基化合物等杂极性物质。 1杂极性成分捕收作用。 2杂极性成分起泡作用。 3杂极性成分乳化作用。
溶性的酯类。 离子型捕收剂的分子结构中一般有两个基
团：极性基和非极性基。这类捕收剂也称杂 极性或复极性药剂。
2.2.2 非极性烃类油捕收剂及其捕收机理
非极性烃类油是煤、石墨、辉钼矿等非 极性矿物浮选时的捕收剂,也广泛用作磷 灰石、氧化铁矿和石英等矿物浮选时的 辅助捕收剂。硫化矿浮选也可用非极性 烃类油作捕收剂，帮助粗粒和难浮颗粒 上浮。
非极性烃类油主要有两方面来源： ① 石油工业产品。如煤油、轻柴油等； ② 其他工业副产品。
2.非极性烃类油与矿物表面的作用机理 非极性烃类油能否吸附到矿物表面并起作用，
主要取决于它们与水和矿物表面作用力的大小 。
(1)非极性烃类油与水之间的作用
非极性烃类油的主要成分为脂肪烃、环烷烃和芳香 烃，其分子都是由碳和氢原子组成，原子之间以非 极性的碳—碳键和弱极性的碳—氢键结合，属于非 极性分子。分子之间由色散力聚集在一起。而水分 子是强极性分子，水分子与非极性烃类油分子之间 的作用力为诱导力和色散力，并以色散力为主。水 分子由于是强偶极子，有极强的定向力、诱导力， 并且以定向力为主，加上水分子之间的氢键缔合作 用，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，有很好的疏水性，非极性烃类 油在水中只能以油滴状态存在。
介质pH调整剂—主要是调整矿浆的性质，形成对 某些矿物浮选有利、而对另一些矿物浮选不利的介 质性质，例如用它调整矿浆的离子组成、改变矿浆 的ｐH值、调整可溶性盐的浓度等。
浮选药剂用法及用量
1.磷矿的浮选磷石可分为两类；磷灰(石)岩和磷块岩。
磷灰石的主要化学成分是磷酸钙，其中还含有氟(F)、氯(C1)等元素。
至于铁、铝、锰、镁的磷酸盐矿物仅占磷矿物的5％。
磷灰(石)岩是指磷以晶质磷灰石形式出现在岩浆岩和变质岩中的磷灰石。
磷灰石晶体多种多样，可从巨大晶体到普通显微镜也观察不到的微晶。
这类矿石一般品位较低，但可选性较好。
磷块岩是指以含肢磷矿为主的磷矿石，主要是沉积成因或风化淋滤成因的磷灰石。
胶磷矿是指在高倍显微镜下也分辨不出晶体的那些磷酸盐矿物的统称。
以前人们在显微镜下观察具有许多胶体结构，认为它是非晶质物质，但实际证明它是结晶质的，只是结晶体非常细小，一般不易观察，其可选性次于磷灰(石)岩。
B磷矿石的浮选方法磷矿石浮选的主要问题是含磷矿物与含钙的碳酸盐(如方解石、白云石等)的分离。
因为用一些常用脂肪酸类捕收剂浮选时，它们的可浮性都相近似，其分离的方法有以下几种：(1)使用水玻璃和淀粉等抑制剂，对碳酸盐等脉石矿物进行抑制，再用脂肪酸作捕收剂浮出磷矿物。
(2)首先加入偏磷酸钠抑制磷矿物，然后用脂肪酸先浮出碳酸盐等脉石矿物，再浮磷矿物。
(3)用选择性的烃基硫酸酯作捕收剂，先浮出碳酸盐的矿物，尔后再用油酸浮选磷矿物。
C磷矿石浮选实例某矿原矿物质组成：主要矿物为胶磷矿，次要矿物为结晶磷灰石和纤维状胶磷矿。
而主要脉石矿物为碳酸盐、石英、玉髓，其次是长石、白云母、绢云母、黄铁矿及氧化铁等物质。
矿石结构为鲕状、假鲕粒状、胶状、网格状及砂状等。
矿石构造为块状、条带状、扁豆状等。
处理流程如图5-27所示。
以擦洗分级脱泥-浮选联合流程处理该矿，所获技术经济指标为：精矿含P20532．4％；回收率为86．70％。
某磷矿处理的钙质沉积磷块岩矿石，属含碘微碳氟磷灰石，矿石中磷矿物含磷约占70％，呈非晶质和隐晶质产出，脉石矿物以白云石为主，约占21％，硅质脉石小于5％。
矿石中碳酸盐矿物与磷矿物胶结。
由于碳酸盐脉石的嵌布粒度较磷矿物粗，易于粉碎，且原矿含P205比较高，故在较粗磨的条件下，用反浮选使白云石成为泡沫产品除去。
选矿药剂[1]
![选矿药剂[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/1bf3a728ed630b1c59eeb51b.png)
品名：苯甲羟肟酸（苯甲氧肟酸）英文名称：BENZOYL HYDROXIMIC ACID主要成份：苯甲基羟（氧）肟酸分子式：C6H5CONHOH性状：粉红色鳞片状固体粉末，可溶于热水及部分有机溶剂，略带有苯甲酸味。
主要用途：苯甲羟肟酸是菱锌矿、黑钨矿和白钨矿及锡石等难选矿物的有效捕收剂。
苯甲羟肟酸在特定条件下用于菱锌矿的浮选可获得较为理想的选别指标；工业应用表明，苯甲羟肟酸与部分其它药剂配合使用，在黑钨矿、白钨矿的浮选作业中，取得了精矿品位和回收率都有较大幅度提高的理想浮选效果。
规格：品名：水杨羟肟酸（同名：水杨氧肟酸）英文名称：SALICYL HYDROXIMIC ACID主要成份：水杨基羟肟酸（水杨基氧肟酸）分子式：C6H4OHCONHOH结构式:性状: 产品为粉红至桔红色固体粉末，微溶于水，可溶于碱溶液，性质稳定，带有水杨酸气味。
主要用途：水杨羟肟酸能与锡、钨、稀土、铜、铁等金属形成稳定的螯合物，而与碱土金属及碱金属形成不稳定的螯合物，所以，水杨羟肟酸具有较好的选择性。
特别是水杨羟肟酸与锡石螯合时不仅能形成多种形式的外络盐，而且还能形成不同构成的内络盐，因此，水杨羟肟酸对锡的选择性较强。
该品在锡石选矿中通常与P86配套使用，并具有一定的起泡性。
该品还具有毒性低（是卞基胂酸的十六分之一，故此品的应用还可以使环保问题得到大大改善）、用药量少、适用性强等特点，具有较高的推广应用价值。
规格：英文名称：SODIUM ALKYL HYDROXIMIC ACID主要成份：烷基羟肟酸钠分子式：RCONHONa（R＝C4~8烷基）性状：暗红色液体，显碱性，可溶于水。
主要用途：烷基羟肟酸钠是一种较好的捕收剂，对多种金属氧化物、多种金属氧化矿物及部分氧化了的硫化矿具有良好的捕收性能，它对氧化铜矿、赤铁矿、含钇矿、黑钨矿、白钨矿、钛铁矿、含铌矿、锡石及稀土金属矿等多种金属氧化矿均有良好的捕收效果规格：英文名称：ALKYL HYDROXIMIC ACID牌号：B7－01分子式：RCONHOH （R=C4～8烷基）结构式：性状：暗红色粘稠液体，低于15℃时可凝成蜡状。
固体废物的物化处理
固体废物的物化处理是利用物理化学反应过程对固体废物进行处理的方法，常见的是浮选、溶剂浸出、稳定化/固定化处理等第一节 浮选一、 浮选原理浮选是在固体废物与水调制的料浆中，加入浮选药剂，并通过空气形成无数细小气泡,使欲选物质颗粒粘附在气泡上，随气泡上浮于料浆表面成为泡沫层,然后刮出回收；不浮的颗粒仍留在料浆内,通过适当处理后废弃. 二、浮选药剂：捕收剂、起泡剂、调整剂（1）捕收剂：主要作用是使欲浮的废物颗粒表面疏水，增加可浮性,使其易于向气泡附着。
异极性捕收剂：黄药类、脂肪酸类 常用的捕收剂非极性油类捕收剂：煤油、柴油等异极性捕收剂(heteropolar collector ）异极性捕收剂的分子由极性基（亲固基）和非极性基（疏水基）组成，如黄药（ROCSSNa ）和羧酸（RCOOH ）或羧酸盐(RCOONa ）等。
其捕收对象主要取决于极性基的选择性吸附。
非极性捕收剂(non —polar collector)不含极性基的有机烃类，如煤油、柴油等,对具有天然可浮性的物料具有增强作用。
（2）起泡剂：表面活性物质，主要作用在水—气界面上使其界面张力降低，促使空气在料浆中弥散，形成小气泡，防止气泡兼并,增大分选界面,提高气泡与颗粒的粘附和上浮过程中的稳定性，以保证气泡上浮形成泡沫层。
常用的起泡剂：松醇油、脂肪醇等.松醇油的主要成分为α-萜烯醇（C10H17OH ）结构式为：（3)调整剂：主要作用是调整捕收剂的作用及介质条件.三、浮选工艺 包括调浆、调药、调泡三个程序。
（1）调浆：浮选前料浆浓度的调节,它是浮选过程的一个重要作业。
一般，调整剂系列pH 调整剂 活化剂 抑制剂 絮凝剂 分散剂 典型代表酸、碱 金属阳离子、阴离子HS －、HSiO3－等 O2、SO2和淀粉、单宁等 腐植酸、 聚丙烯酰胺 水玻璃 磷酸盐浮选密度较大、粒度较粗的废物颗粒，往往用较浓的料浆;反之浮选密度较小的废物颗粒，可用较稀的料浆。
浮选药剂结构-29页精选文档
软硬酸碱化学原理
3.2 浮选药剂结构与性能理论指导合成选矿 药剂
实验室成功的例子很多，据报道已不下50例。工 业化成功的例子很少。
3.2.1苯乙烯膦酸的合成与应用符合同稀系原理
见百熙教授用高等药物化学同稀系原理合成了苯 乙烯膦酸,并成功地应用于黑钨、锡石、稀土矿、 钛铁矿的工业浮选中。下面简要介绍苯乙烯膦酸的 合成与浮选钛铁矿情况
学原理解释硬脂肪酸与软脂肪酸、苄基胂酸与甲苯胂酸 的浮选差异。 软硬酸碱化学原理
1992年，林强教授在《中国青年选矿会议论文集》发 表了用软硬酸碱化学原理作为浮选药剂的选择判据的论 文并提出浮选药剂活性——选择性原理与活性屏蔽— —恢复假说。 浮选药剂性能的碎片计算法
2019年，林强教授在《中南矿冶学院学报》发表了浮 选药剂性能的碎片计算法。林强教授的上述论文被收录 在2019年出版的《选矿与冶金药剂分子设计》一书。 浮选药剂性能的能量判据计算法
用克劳贝尔定则解释了醇类起泡剂的结构与浮选性能
1956年，中南矿冶学院朱建光教授在《中南矿冶学 院学报》发表了我国第一篇有关浮选药剂的结构与性 能的研究文章，他用克劳贝尔定则解释了醇类起泡剂 的结构与浮选性能，该文被收录在1963年出版的我国 第一部浮选药剂专著《有机浮选药剂》中。
分子轨道理论解释浮选药剂结构与性能
浮选药剂结构与性能综合判据
1980年，王淀佐教授在《中南矿冶学院学报》分两次发表了 由他综合以前的研究结果总结出有关浮选药剂结构与性能综判 据。王淀佐教授发表的上述论文被收录在1981年出版的《浮选 药剂作用原理与应用》一书。
华北理工选矿学课件03浮选-2浮选药剂
➢亲固基：疏水离子中能与矿物发生作用的基团。 ➢捕收剂中疏水能力的强弱：取决于疏水离子中烃基结构和性质。 ➢捕收剂与矿物表面固着强度和选择性：取决于亲固基的性质。 2、捕收剂的结构
捕收剂在水中解离为离子： 如果疏水离子是阴离子，称为阴离子捕收剂。 如果疏水离子是阴离子，称为阴离子捕收剂。 ⑴对阴离子捕收剂，按亲固基的组成和结构分为：
①疏基类又称硫代化合物类捕收剂：典型的是黄药、黑药。 其亲固基中都含有二价的硫，常作硫化矿物的捕收剂。 黑药由两个烃基和亲固基起捕收作用（RO）2PSS-
②烃基酸及皂类捕收剂：其亲固基是羧基、硫酸基、磺酸基等。
常作氧化矿的捕收剂。
＋
⑵阳离子捕收剂：主要是脂肪酸，疏水离子是阳离子ＲＮＨ３
主要分选硅酸盐、铝硅酸盐和某些氧化矿物。
超过一定量后，会在煤粒表面形成反向吸附层，使疏水的煤粒表面变成亲水。
杂极性油烃类油在煤表面上固着情况
在一定范围内，增加杂极性成分的比例，对提高浮选效果是有利的，特别 对精煤产率和尾煤灰分提高比较明显。
但杂极性比例增加后精煤灰分增加较大，杂极性含量过高时，精煤质量恶化。
不同药剂分子与水分子的相互作用 a为疏水的非极性分子； b为亲水性的极性分子； c为杂极性分子，一端亲水，一端疏水。
5、非极性烃类油组成对捕收作用的影响
➢按烃族组成分：芳烃、烯烃、烷烃 。 ➢烷烃：正构烷烃、异构烷烃、环烷烃。 ➢各组分的捕收作用顺序：芳烃＞烯烃＞异构烷烃＞环烷烃＞正构烷烃。 ⑴芳烃因润湿热大，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烃。 ⑵烯烃双键处活性高，有一定的极性，易发生水化作用。比饱和烃捕收 性能高，但选择性差，泡沫带水量大。 ⑶异构烷烃比相同数目正构烷烃的沸点和凝固点低，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。 煤的最佳捕收剂：应是各非极性烃类油组分合理配合的混合物。
(完整版)浮选药剂的分类及用途分析
浮选药剂的分类及用途分析在浮游选矿过程中，为有效地选分有用矿物与脉石矿物，或分离各种不同的有用矿物，常需添加某些药剂，以改变矿物表面的物理化学性质及介质的性质，这些药剂统称浮选药剂。
浮选药剂按其用途可分为五类：捕收剂、起泡剂、活化剂、抑制剂、调整剂一、捕收剂，改变矿物表面疏水性，使浮游的矿粒黏附于气泡上的浮选药剂。
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。
捕收剂在矿物表面的作用有物理吸附、化学吸附和表面化学反应。
捕收剂的吸附与矿物浮选行为有密切关系。
在一定的捕收剂浓度范围内，随着药剂浓度提高，吸附量增大，浮选回收率显著上升；浓度达到相当值后，回收率随浓度及吸附量提高的幅度变小；捕收剂浓度过高时，吸附量还可继续增大，但浮选回收率却不再升高，甚至反而下降。
因此，在浮选过程中要正确掌握捕收剂的用量，以获得最佳效益。
二、起泡剂：浮选矿浆中气泡的形成,主要依赖于浮选设备中各种类型的充气搅拌装置,以及向矿浆中添加适量的起泡剂(frothers)。
起泡剂一般均为表面活性剂，其分子结构由非极性的亲油（疏水）基团和极性的亲水（疏油）基团构成，形成既有亲水性又有亲油型的所谓的“双亲结构”分子。
亲油基可以是脂肪族烃基、脂环族烃基和芳香族烃基或带O、N等原子的脂肪族烃基、脂环族烃基和芳香族烃基；亲水基一般为羧酸基、烃基、磺酸基、硫酸基、膦酸基、氨基、腈基、硫醇基、卤基、醚基等。
起泡剂加到水中，亲水基插入水相而亲油基插入油相或竖立在空气中，形成在界面层或表面上的定向排列，从而使界面张力或表面张力降低。
浮选药剂分子结构设计原理概述
ｍｅ ｃ ｈａ ｎｊ ｃ ｓ
浮选 药 剂 的发 展 大 致 经 历 了两个 阶 段 。在 开
者也 希望 通过 利 用一些 原理 或准 则预 先对药 剂分 子 进行 “ 结构设计” ， 以期 寻求 新 型有 效 的 浮选 药 剂 。 最 早在 １ ９ ７ ０年就 有 学 者提 出有 机药 剂 分 子结 构 中 特性 官 能 团与金 属离子 之 间的相 互作 用具 有一定 的
ＲＥＡＧＥＮＴ ＭＯＬＥＣＵＬ Ｅ ＤＥＳ Ｉ ＧＮ
ＺＨＡＮＧ Ｘｉ ｎ ｇ— ｒ ｏ ｎ ｇ Ｌ Ｉ Ｕ Ｌ ｏ ｎ ｇ— ｌ ｉ
Ｇｕ ｉ — ｙ ｅ Ｔ ＡＮ Ｘｉ ｎ
（ Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ Ｋ ｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｍｉ ｎ ｅ ｒ ａ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ， Ｂ ｅ ｎ ｇ Ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｌ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｍｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｇ ｙ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ １ ６ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
第２ ２卷
第 ３期
矿
冶
Ｖｏ １ ． ２ ２ ，Ｎｏ 。 ３ Ｓ ｅ ｐ ｔ ｅ ｍｂ ｅ ｒ ２ ０ １ ３
矿物浮选第4章浮选药剂(1)
RC(O)OH
磺酸（盐）类，例如磺化石油、烷基磺酸盐
RSO3H
硫酸酯，例如烃基硫酸酯
ROSO3H
胂酸、膦酸，例如甲苯胂酸、苯乙烯膦酸
羟肟酸 RC(OH)NOH
1.2 非硫化矿捕收剂 常用的分为阴离子型和阳离子型两大类。
2）胺类捕收剂 解离后产生带有疏水烃基的阳离子，又称为阳离子捕 收剂。是有色金属氧化矿、石英、长石、云母等硅酸盐矿 物的捕收剂。
是选择性优良的硫化矿捕收剂，对铜、铅、锌、镍硫化矿的 捕收作用强。弱碱性条件下对黄铁矿和磁黄铁矿的捕收能力 弱。
1.1 硫化矿捕收剂 5）硫醇类
化学通式为： RSH。
1.2 非硫化矿捕收剂 常用的分为阴离子型和阳离子型两大类。
1）烃基含氧酸（及其盐）类捕收剂 羧酸（盐）类，例如油酸、氧化石蜡皂、妥尔油和环烷酸等。
起泡剂是异极性的有机物质，极性基亲水，非极性基疏水，
使起泡剂在空气与水的界面上定向排列。
大部分起泡剂是表面活性物质，能够强烈地降低水的表面张
力。
起泡剂具有适当的溶解度。
2 起泡剂
2.2 常用的起泡剂
松油和松醇油 松油主要含有α-萜烯醇(C10H17OH) ，其次为萜醇、仲醇和醚类化合物。 松醇油是以松油为原料，硫酸为催化剂，乙醇为乳化剂发生水解反应 制取的。主要含有α-萜烯醇(50%左右 ）。 樟油 甲酚 重吡啶 脂肪醇类 醚醇油，聚丙二醇烷基醚 脂肪酸乙酯，RCOOC2H5 丁醚油，1,1,3 –三乙氧丁烷（TEB） 硫酸酯和磺酸盐
2HS 2H S O 2e
同时由于HS-的加入降低了浮选矿浆电位，抑制了某些硫化矿 物的无捕收剂浮选，如方铅矿、黄铜矿等，这些硫化矿物硫诱 导无捕收剂可浮性较差。
浮选药剂煤油结构式
浮选药剂煤油结构式
浮选药剂是一种用于矿石浮选过程中的化学药剂，其中煤油常
被用作一种浮选药剂。
煤油的结构式可以通过化学式CnH2n+2来表示，其中n代表着烷烃链的碳原子数。
煤油通常是由碳数较多的烷
烃组成，因此其结构式可以表示为CnH2n+2，其中n可以是一个较
大的整数。
煤油主要由碳和氢元素组成，是一种碳氢化合物，其分
子结构中含有直链烷烃。
在浮选过程中，煤油可以与矿石表面发生
化学反应，从而改变矿石表面的亲水性，使其更容易被气泡吸附，
从而实现矿石的分离和提纯。
浮选药剂的选择和设计是矿石浮选过
程中非常重要的一环，煤油作为浮选药剂之一，其结构式的理解和
应用对于浮选工艺具有重要意义。
希望这个回答能够满足你的需求，如果还有其他问题，欢迎继续提出。
浮选药剂化学原理与应用-第四章 含硫、磷、砷的氧化矿捕收剂
十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、月桂酸钠作捕 收剂浮选褐铁矿的可浮性曲线
1—月桂酸；2—十二烷基磺酸钠；3—十二烷基硫酸钠；
2.烷基芳基磺酸钠浮选天然氧化 3.烷基硫酸钠浮选锡石 4.用烷基硫酸钠浮选萤石——对黑钨反浮选
三、其它含硫氧化矿捕收剂 (1)美国专利提出一种磺酸类捕收剂，称二烷基芳基醚磺酸盐，
庚基磷酸浮选锡石，回收率与pH值得关系 正-辛基膦酸二氢酯浮选锡石，回收率与
1—回收率（粗选）%；
pH值得关系
2—回收率（精选）%；
1—回收率（粗选）%；
3—精选富集比；
2—回收率（精选）%；
4—粗选富集比
3—精选富集比；
4—粗选富集比
●辛基膦酸浮选锡石半工业试验结果
辛基膦酸浮选锡石办工业试验结果
4.1 烃基磺酸钠和烷基硫酸钠
一、烃基磺酸钠和烷基硫酸钠的结构 烃基磺酸钠根据烃基不同可分为烷基磺酸钠和烷基芳基磺酸
钠，通式如下： R-SO3Na 烷基磺酸钠 R-Ar-SO3Na 烷基芳基磺酸钠 RO-SO3Na 烷基硫酸钠
烃基磺酸钠
烷基硫酸钠
可作洗衣粉的烷基磺酸钠的R基含碳原子C11～C17，之间， 平均为C15。作为浮选药剂时，碳原子少起泡性强而捕收力 弱，碳原子多时捕收力强。日用洗衣粉的起泡力强但捕收 力差，可用作起泡剂，作氧化矿捕收剂时以分子量较大的 为好。烷基芳基磺酸钠分子中的R为烷基、Ar为芳基，一般 是苯环或萘环，用作氧化矿捕收剂时，分子量在400～600 为好。
具有如下结构式
(2)烷基黄原酸乙醇胺盐，此类捕收剂是用C10-C22的醇与硫酸作 用，生成烷基硫酸氢酯，再与乙醇胺作用而成。
用烷基硫酸单乙醇胺盐作稀土和锡矿石的捕收剂，可使铌铁矿和 锡石的品位和回收率都得到提高。
煤的浮选药剂
煤的浮选药剂浮的矿物更好浮或将暂时不浮的矿物先抑制,然后再活化、浮选,并提高浮选选择性和浮选速度起着十分重要的作用。
浮选结果的好坏,浮选药剂是重要的因素。
为此,将近年来国内外有关浮选药剂的报道,取其精华,分为捕收剂、起泡剂、复合浮选剂、调整剂四类进行综述,并加以点评。
1捕收剂在煤泥浮选中广泛采用非极性烃类油作为捕收剂,特别是煤油、轻柴油和改性煤油等,占煤泥浮选捕收剂的80%～90%。
国内外选煤厂煤泥浮选常用的捕收剂多数是石油产品,主要是煤油、轻柴油,还有一些人工合成的非极性烃类油捕收剂,如我国的FS201、ZF浮选剂等。
此外还有一些其他工业副产品。
1.1 煤油煤油是煤泥浮选中应用最广泛的非极性烃类捕收剂之一。
它是石油裂解时的馏分产品,主要成分是C11～C16的烷烃,不易溶于水,只具有捕收性,当芳烃含量较大时,具有一定的起泡性能。
煤油的用量一般为015～2kg/t(煤泥)。
用量过大有显著的消泡作用。
1.2 轻柴油和页岩柴油柴油是目前较广泛使用的非极性烃类油捕收剂,浮选一般用0号或10号轻柴油,用量常为1～3kg/t(煤泥)。
轻柴油具有馏分高、密度大、粘度大,在水中分散的油珠直径大和在煤表面展开的速度慢等特点,但疏水性强,被表面孔隙吸收的数量少,因此,用作低阶煤浮选时的捕收剂比较有利。
页岩轻柴油系页岩焦油所得馏出物经冷压脱腊,再经酸碱洗涤后的产品,页岩轻柴油中含有较多的不饱和烃(烯烃、芳烃)以及含氧、含氮物质,所以页岩柴油具有较强的捕收性能和一定的起泡性能。
通常用于易选或中等可选煤泥的浮选,用量常为115～2kg/t 。
1.3 天然气冷凝油天然气冷凝油是由天然气凝析油经精馏所得的煤油馏分。
我国四川省天然气资源丰富,西南地区的多数选煤厂用凝析油制得煤油、轻柴油作捕收剂。
国外也有采用。
1.4 FS-201、FS-202捕收剂FS-201是以烯烃与苯在三氯化铝的催化作用下进行烷基化反应,反应物经碱洗、水洗再经脱苯、精馏,截取255℃以前的馏分,主要成分为轻质烷基苯。
第2章 浮选药剂
第二章煤泥浮选药剂及其应用第一节概述关于煤泥浮选的理论基础中曾经谈到，煤泥之所以能浮选，是由于煤粒能选择性地粘附于气泡上，气泡将其运载到矿浆表面，形成矿化泡沫层；而矸石则不能实现这一过程。
显而易见，煤粒与矸石分选的可能性在于表面性质的差异。
虽然各种矿物具有天然润湿性的差别，但自然界中完全单一的东西是不存在的。
决定煤粒表面润湿性的因素是多方面的，例如：煤岩成分、碳化程度、氧化作用、煤中矿物杂质，表面孔隙度等等，而它们之间又是相互交错的，这就造成了一方面煤和矸石从组成看不是截然分开的，呈现连续性的过渡，如原生煤泥中含有从低到高的不同灰分的煤粒，煤泥由不同比重的部分组成即可说明这一情况；另一方面，微观组成的差异，造成煤的表面性质极不均匀。
这些因素削弱了煤和矸石间可浮性的差别。
致使难于实现煤泥的自然浮选。
煤和矸石的可浮性差别愈大，分选愈精确，愈有效、愈快速。
在煤泥浮选的过程中采用药剂就是为了达到此目的。
矿浆中的气泡是“引渡”和“运输”煤粒的工具，是浮选过程中不可缺少的媒介。
但是在单纯的矿浆中是不会产生具有一定稳定性、大小适当，适合浮选的气泡的。
在强化煤泥浮选的过程中，对从矿浆中生成的气泡提出了多方面的要求，这些泡沫特性的获得除了取决于浮选机的充气搅拌性能外，还取决于在矿浆中加入适当的药剂，以提供具有一定稳定性和足够分散度的泡沫。
此即在煤泥浮选过程中采用药剂的目的之二。
生产实践表明，采用浮选剂是改善和强化浮选过程的重要手段。
由于采用了药剂和适当的药剂制度，使多种牌号的煤泥得到有效的浮选，并能适当提高浮选粒度上限。
在进一步研究和改善煤泥浮选过程时，特别是在个别情况下，例如在煤泥浮选中抑制硫化物；细颗粒泥杂质含量高的煤泥浮选；改善氧化煤泥的可浮性等等。
往往需要在浮选过程中添加某种药剂，以抑制黄铁矿、细粒泥杂质等，消除有害杂质对精煤的污染；活化煤粒的浮游性。
此为在浮选过程中添加药剂的又一目的。
在浮选过程中加入煤浆里，用以改善、调节和控制浮选过程的各种物质，统称作浮选药剂，它是实现浮选过程的重要手段。
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§ （一）苯甲羟肟酸简介
苯甲羟肟酸的合成原理：苯甲羟肟酸可用苯甲酸 和甲醇（或乙醇）作用在硫酸的催化下先生成苯甲 酸甲酯（或乙酯），亦可从苯甲酸酯作原料合成， 再与羟胺作用在碱性介质中生成苯甲羟肟酸钠，将 后者酸化便生成苯甲羟肟酸，反应式如下：
浮选药剂结构
§ 试验结果：
精矿产率44.93%，稀土品位59.41%回收率 84.59%的指标，回收率提高了9.61%。
另据报导：用苯甲羟肟酸为捕收剂，氢氧化 钠、水玻璃、明矾组合调整剂，浮选REO为 29.04%的给矿，获得品位60.40%，REO回 收率82.51%的精矿。
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浮选药剂结构
1980年，朱建光教授在《中南矿冶学院学报》提出利用有机 化学同分异构原理合成选矿药剂的理论，并成功合成了黑钨与 锡石的浮选捕收剂。论文被收录在1996年出版的《浮选药剂的 化学原理》一书。
§ 同系列原理、同稀系原理、同电素原理、同分异构原 理、同型原理、拼和原理
1982年和1983年，见百熙教授两次分别在《国外金属矿选矿》 和《有色金属》用高等药物化学原理的1.同系列原理，2.同稀 系原理、3.同电素原理、4.同分异构原理、5.同型原理、6.拼和 原理来讨论了浮选药剂的结构与性能。
§ 浮选药剂结构与性能综合判据
1980年，王淀佐教授在《中南矿冶学院学报》分两次发表了 由他综合以前的研究结果总结出有关浮选药剂结构与性能综判 据。王淀佐教授发表的上述论文被收录在1981年出版的《浮选药剂结构
§ 有机化学同分异构原理合成选矿药剂的理论
§ 朱建光教授：广西平南县人。１９４９年７月毕业于广西 大学化学系，并留校任教。１９５３年调中南矿冶学院工 作，中国有色金属学会选矿学会药剂组组长，中南矿冶学 院理学系副主任。著有《有机浮选药剂》、《浮选药剂的 化学原理》、《钛铁矿、金红石和稀土选矿技术》等书。
用为F203为捕收剂，浮选含锡品位为1.01%的给 矿，经过一粗一扫三精的浮选流程，获得品位 27.89%，回收率91,86%的锡精矿。
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§ 4.中国的《浮选药剂的结构与性能》研究杰出人 物
§ 4.1、老一辈的研究工作者
§ 见百熙教授：河北良乡人。1946年毕业于辅仁大学研究 生院,获硕士学位。历任北京大学医学院讲师, 中科院北京 化学所助理研究员, 冶金部长沙矿冶研究院研究员、选矿 药剂室主任、技术顾问, 中国金属学会选矿学会药剂组副 组长, 湖南省金属学会常务理事, 教授级高级工程师。著有 《浮选药剂》、《高等药物化学》、《英汉金属矿物词 典》、《化学药物的化学与工业学》 (译著)等书。
1991年，朱一民教授在《有色矿冶》发表了用共扼化 学原理解释硬脂肪酸与软脂肪酸、苄基胂酸与甲苯胂酸 的浮选差异。
§ 软硬酸碱化学原理
1992年，林强教授在《中国青年选矿会议论文集》发 表了用软硬酸碱化学原理作为浮选药剂的选择判据的论 文并提出浮选药剂活性——选择性原理与活性屏蔽— —恢复假说。
§ 浮选药剂性能的碎片计算法
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浮选药剂结构
§3.2 浮选药剂结构与性能理论指导合成选矿 药剂
实验室成功的例子很多，据报道已不下50例。工 业化成功的例子很少。
§ 3.2.1苯乙烯膦酸的合成与应用符合同稀系原理
见百熙教授用高等药物化学同稀系原理合成了苯 乙烯膦酸,并成功地应用于黑钨、锡石、稀土矿、 钛铁矿的工业浮选中。下面简要介绍苯乙烯膦酸的 合成与浮选钛铁矿情况
用苄基胂酸作捕收剂，用硫酸作pH调整剂，1：1 酸化水玻璃作抑制剂，松醇油作起泡剂通过条件试 验后获得可从含9.19% TiO2的给矿得到品位 47.43% TiO2，回收率56.86%的钛精矿，尾矿品位 降到2.39%的好指标。
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§ 3.2.3苯甲羟肟酸的合成与应用符合同分异构系原理
§ 软硬酸碱化学原理
1988年，朱一民教授在《稀有金属》用软硬酸碱化学原理解 释了捕收剂结构与矿物的浮选机理。
§ 矿物浮选与化学元属周期表
1989年，周菁教授和朱一民教授分两次在《湖南有色金属》 以“矿物浮选与化学元属周期表”为题讨论了浮选药剂的结构 与性能。
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§ 共扼化学原理
C6H5-CH=CH-POCl2+H2O → C6H5=CHPO3H2
合成时用高沸点的正构烷烃做溶剂将三氯化磷溶于高沸点 正构烷烃中，通入氯气，再加入苯乙烯进行反应，生成复合 物，在通入二氧化硫，使中间产物分解成苯乙烯基二氯氧磷， 将副产品二氯氧硫和三氯氧磷分离后有效利用，可降低成本， 苯乙烯二氯氧磷再水解成苯乙烯膦酸，收率可达到80%。
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2020/11/25
浮选药剂结构
▪ 1.前言
▪ 我国是浮选药剂生产大国，与前苏联和印 度的浮选药剂生产与销售占据了全球用量的 98%左右。为了推动我国的浮选药剂的研发 与生产销售，进一步提高中国在全球的选矿 药剂地位，笔者根据手头掌握的资料，写成 此文，希望有利于我国的浮选药剂研究机构 与生产厂家进一步的合作以及选矿药剂发展。
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§ 2.中国的浮选药剂的结构与性能研究发展史
§ 用克劳贝尔定则解释了醇类起泡剂的结构与浮选性能
1956年，中南矿冶学院朱建光教授在《中南矿冶学 院学报》发表了我国第一篇有关浮选药剂的结构与性 能的研究文章，他用克劳贝尔定则解释了醇类起泡剂 的结构与浮选性能，该文被收录在1963年出版的我国 第一部浮选药剂专著《有机浮选药剂》中。
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§ 3.1浮选药剂结构与性能理论解释浮选及药剂作用机理
1985年开始，由中国的研究工作者撰写大量的应用浮选药 剂结构与性能理论解释浮选及药剂作用机理的论文在国内外 发表，如胡岳华用该理论解释了螯合剂分子浮选黑钨矿机理， 徐正和用份子轨道理论解释钛铁矿细泥的絮凝机理，刘清高 解释了硫羰基捕收剂分选硫化矿的机理，程建国解释了亚磷 酸酯的浮选锡石的浮选机理，肖友明解释了H203浮选稀土 矿的浮选机理，朱一民解释了金属阳离子活化雌黄矿的浮选 机理，周菁解释了丁铵黑药捕收辉锑矿的浮选机理，王桂茗 解释了羟肟酸浮选铁矿的浮选机理等等。在上世纪80-90年 代，中国自己培养的博士硕研究生所作的浮选论文，几乎都 用浮选药剂结构与性能理论解释浮选现象。
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苯甲羟肟酸为白色晶体溶于水，水溶液呈酸性， Ka=1.66×10-9，放置后慢慢变红，其水溶液遇Fe+ 离子亦变红。工业产品一般呈枣红色，水溶液起泡 性能很弱，用苯甲羟肟酸作捕收剂浮选矿物时要添 加起泡剂。
§ （二）苯甲羟肟浮选稀土矿试验
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§ 分子轨道理论解释浮选药剂结构与性能
1974年，中南矿冶学院王淀佐教授在《矿冶科技》 发表了我国第一篇“浮选药剂结构与性能的量子化学 研究”论文，第一次在全球提出用分子轨道理论解释 浮选药剂结构与性能，较国外的研究要早。
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§ 浮选药剂性能的电负性计算
1975年，王淀佐教授在《有色金属》发表了“浮选药剂性能的 电负性计算”论文。
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§ （二）苄基胂酸浮选攀枝花钛铁矿
矿石中主要金属矿物有钛磁铁矿、钛铁矿；其次 为磁赤铁矿、褐铁矿；硫化物以磁黄铁矿为主，尚 有钴镍黄铁矿、硫钴矿、黄铁矿、及黄铜矿等。脉 石矿物以钛普通辉石、斜长石为主。此外，尚有钛 闪石、橄榄石、绿泥石、蛇纹石等。矿石中含 TFe31～35%、TiO211～12%、V2O30.28～0.34%、 Co0.014～0.023%、Ni0.008～0.015%。
1996年，林强教授在《中南矿冶学院学报》发表了浮 选药剂性能的碎片计算法。林强教授的上述论文被收录 在1996年出版的《选矿与冶金药剂分子设计》一书。
§ 浮选药剂性能的能量判据计算法
1999年，蒋玉仁教授在《中南工业大学学报》发表了
浮选药剂性能的能量判据计算法的论文。。
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§ CMC计算、HLB计算、浮选起泡剂性能的等张比容计 算
1977年，王淀佐教授在《有色金属》先后发表了浮选药剂性 能的CMC计算、HLB计算、浮选起泡剂性能的等张比容计算、 浮选药剂分子几何大小与选择性、浮选剂性能的水油度计算等 论文来讨论了浮选药剂结构与性能。
§ 螯合浮选剂的结构与性能
1978年，昆明工学院刘邦瑞教授出版了《螯合浮选剂》一书， 总结了螯合浮选剂的结构与性能。
试验结果：原矿品位22.33%TiO2,一次粗选精矿品 位44.44%，回收率83.54%；经一次精选精矿品位 48.63% ，精选作业回收率92.51%
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§ 3.2.2苄基胂酸的合成与应用符合同分异构系原理 朱建光教授利用有机化学同分异构原理合成选矿药剂的理
论，成功合成了的浮选捕收剂甲苯胂酸的同分异构体苄基胂 酸并成功地应用于黑钨、锡石、稀土矿、金红石的工业浮选 中。下面简要介绍苄基胂酸的合成与浮选钛铁矿情况。 § （一）苄基胂酸简介
苄基胂酸有下述结构式：C6H5CH2AsO3H2,由苄氯与亚胂 酸钠反应生成，酸化至pH值为1—2，便析出苄基胂酸。
C6H5CH2Cl+Na3AsO3→C6H5CH2AsO3Na2+NaCl C6H5CH2AsO3Na2+H2SO4→C6H5AsO3H2+NaSO4 工业产品含苄基胂酸80%左右，含无机砷1%以下，还含有 少量氯化钠、硫化钠、硫酸钠，其余全为水分。苄基胂酸为 白色针状晶体，熔点196℃～197℃，分解是二元酸，在水 中分两步电离，pk1和pk2分别为4.43和7.51，水溶液呈酸 性，可溶于碱液中。苄基胂酸与Fe2+、Fe3+、Sn2+、Sn4+、 Cu2+、Mn2+、Pb2+、Zn2+等生成难容的盐，对Ca2+,Mg2+ 离子不敏感，对含Ca2+,Mg2+的矿物捕收力弱，故选择性好， 有毒不宜入口。