选矿学课件——浮选药剂
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3.2浮选药剂
浮选药剂的分类及作用
pH调整剂 抑制剂 活化剂
调整剂
捕收剂
浮选药剂的 分类及作用
起泡剂
浮选药剂的分类及作用
浮选药剂：在浮选过程中用来改变矿物表面物理化学性质， 或创造条件调节矿物可浮性的药剂。 调整剂：用于调整其他药剂与矿物表面的作用，提高浮选过 程的选择性。 pH调整剂——调节介质pH值。 抑制剂——抑制非目的矿物。 活化剂——促进目的矿物与捕收剂作用。 捕收剂：是用于增强目的矿物表面疏水性，而使矿物上浮的 药剂。 起泡剂：促使泡沫形成，增加分选界面与捕收剂的联合作用。
烃基 结构
随着黄药分子中的碳链增长，其捕收能力增强 ，但碳链过长，捕收剂选择性下降。 乙基黄药和丁基黄药捕收能力强，选择性好， 使用最为广泛； 5个碳及以上的高级黄药适用于难选矿石，对 提高金属回收率有良好作用。
黄药的选择性
黄原酸盐的形成是黄药产生捕收作用的根据之一，其捕收作用的强弱 与金属黄原酸盐的可溶性是一致的。黄原酸盐越难溶，相应的金属矿 物越容易被捕收。如铜铅锌的黄原酸盐在水中的溶解度大小顺序为： Zn2+>Pb2+>Cu+，以黄药为捕收剂，黄铜矿和方铅矿的可浮性优 于闪锌矿，因此，黄铜矿和方铅矿可采用乙基黄药浮选，而闪锌矿则 需高级黄药浮选。
选择性差，对温度敏感的不足之处。
小结
不同类型的矿石需要选用不同类型的捕收剂，系统地，
科学地认识各类捕收剂的共性与个性，有助于正确选
小
结
择和使用好各种药剂。浮选之所以能被广泛应用于矿
物加工，重要的原因在于它能通过浮选药剂灵活、有
效地控制浮选过程，成功地将矿物按人们的要求加以
分开，使资源得到综合利用。
捕脂
的关系：
浮选PPT
三、浮选基本过程
浮选过程涉及三相,即固相、 液相和气相。其中液相是分 选介质, 一般为水;气相空气, 煤粒的选择性运输工具；固 相是欲分离的矿物，包括煤 和矸石。 • 在充气矿浆中，矿粒与 气泡碰撞接触。由于煤表面 润湿性较小，所以碰撞后能 粘附在气泡上并随气泡一起 升浮，最终成为泡沫精矿； 矸石表面润湿性强，碰撞后 不能与气泡附着，只能作为 尾矿留在矿浆中，从而实现 了二者的分离。
气泡矿化是浮选过程的基本行为。它的影 响因素有很多，如：矿粒的大小、表面疏水性、 矿浆浓度、气泡尺寸以及浮选机内流体的动力 学性质等等。 矿粒最终能否成为泡沫精矿，取决 于： 矿粒与气泡碰撞接触的概率； 矿粒与气泡的附着概率； 矿化气泡在升浮过程中的不脱落率； 泡沫层的稳定性。
（三）气泡矿化的途径
3. 起泡剂的作用
起泡剂分子以其非极性的烃链与气泡接触，以其极 性基指向水。极性基具有亲水性，与周围水分子相互作 用，在气泡表面形成水化膜。 起泡剂的作用：
1）使空气在矿浆中分散成小气泡，并防止其兼并； 向矿浆中加入起泡剂，气泡的平均直径由3~5mm降到 0.5~1mm，外围水化膜的存在可防止气泡间的兼并。 2）增大气泡的机械强度，提高其稳定性； 3）降低气泡升浮速度，增加其在矿浆中的停留时间。
二、煤泥处理方式
• 一种方式是将煤泥全部浓缩，然后用压滤机回收，只 出一种产品。 • 另一种方式是用浮选的方法将煤泥分为精煤和尾煤， 然后分别回收，出两种产品。 • 通过浮选的方法回收煤泥，既可以提高精煤产率，增 加经济效益，又可确保煤泥水系统正常工作。所以， 目前选煤厂广泛采用浮选法来处理煤泥。
三、水化现象
• 矿物表面具有一定程度的极性，置于水中，将与极性 的水分子发生作用，使水分子在其表面产生定向、密 集排列，形成水化膜，这种现象称为水化现象。 • 水化膜呈扩散结构，越靠近矿物表面，水分子的排列 越紧密、有序。 • 水化膜具有一定厚度，其厚度与矿物表面的润湿性成 正比。亲水性矿物表面润湿性大，故形成的水化膜厚， 疏水性矿物表面润湿性小，形成的水化膜相对较薄。 • 水化膜的粘度比普通水大，具有与固体相似的弹性， 所以比普通水稳定，且水化膜越厚，越稳定。
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。
选矿---浮选ppt课件
1使矿浆处于湍流状态，以保证矿粒的悬浮和药剂的分散， 并以一定动能运动、碰撞，实现矿粒和药剂的附着；
2引入空气，产生大小合适、数量足够、稳定性适宜的气泡 ，使之分散在矿浆中，以一定的动能运动，并和药剂、矿粒碰 撞，产生选择性粘附，实现矿化；
3矿化气泡能升至液面，形成三相泡沫层，并产生二次富集 作用；泡沫精矿和尾矿能及时排出。
④形成稳定的矿浆液面和泡沫层，及时稳定地排出泡沫精矿 ⑤结构简单，维修方便，能耗低，寿命长，能长期安全运转
⑥适应自动化需要，调节方便、灵活，减少检测仪表和执行机构 数量。
目前各行业尚无统一的标准评价浮选机性能，下 列指标采用较多，可作为评价的参考
1充气性能与浮选指标(精矿、尾矿质量和数量) 2处理能力(各种形式)； 3动力消耗(吨原矿计)； 4价格、安装、操作、维修费用及占地面积等。
*根据药剂的用途分类
(1)捕收剂
能选择性地作用于矿物表面并使其疏 水的有机物质称为捕收剂。捕收剂作用于
矿物一水界面，通过提高矿物的疏水性，
使矿粒能更牢固地附着于气泡而上浮。
(2)起泡剂
为表面活性物质，主要富集在水一
气界面，促使空气在矿浆中弥散成小气
泡，防止气泡兼并，并提高气泡在矿化
和上浮过程中的稳定性，保证矿化气泡
浮选过程中的充气矿浆，是由矿物颗粒、水、气泡组成的 矿粒是固相，水是液相, 气泡是气相。通常把浮选过程中的充 气矿浆叫三相体系。相间的分界面叫相界面。
浮选时，各种矿物颗粒对气泡粘附的选择性，以及它们的 浮选行为，是由矿粒水、气泡所组成的三相相界面间物理化学 性质所决定的。其中比较重要的是矿物表面的润湿性。
在其它条件不变的情况下(矿粒的大小、矿粒的密 度、浮选机叶轮的转速等为定值)，矿粒表面疏水性越 强(即口越大)，矿粒在气泡上的附着力也就越大，就难 于脱落。观察气泡从矿粒表面脱落的动力学过程，脱 落总是从缩小附着面积开始的。
2引入空气，产生大小合适、数量足够、稳定性适宜的气泡 ，使之分散在矿浆中，以一定的动能运动，并和药剂、矿粒碰 撞，产生选择性粘附，实现矿化；
3矿化气泡能升至液面，形成三相泡沫层，并产生二次富集 作用；泡沫精矿和尾矿能及时排出。
④形成稳定的矿浆液面和泡沫层，及时稳定地排出泡沫精矿 ⑤结构简单，维修方便，能耗低，寿命长，能长期安全运转
⑥适应自动化需要，调节方便、灵活，减少检测仪表和执行机构 数量。
目前各行业尚无统一的标准评价浮选机性能，下 列指标采用较多，可作为评价的参考
1充气性能与浮选指标(精矿、尾矿质量和数量) 2处理能力(各种形式)； 3动力消耗(吨原矿计)； 4价格、安装、操作、维修费用及占地面积等。
*根据药剂的用途分类
(1)捕收剂
能选择性地作用于矿物表面并使其疏 水的有机物质称为捕收剂。捕收剂作用于
矿物一水界面，通过提高矿物的疏水性，
使矿粒能更牢固地附着于气泡而上浮。
(2)起泡剂
为表面活性物质，主要富集在水一
气界面，促使空气在矿浆中弥散成小气
泡，防止气泡兼并，并提高气泡在矿化
和上浮过程中的稳定性，保证矿化气泡
浮选过程中的充气矿浆，是由矿物颗粒、水、气泡组成的 矿粒是固相，水是液相, 气泡是气相。通常把浮选过程中的充 气矿浆叫三相体系。相间的分界面叫相界面。
浮选时，各种矿物颗粒对气泡粘附的选择性，以及它们的 浮选行为，是由矿粒水、气泡所组成的三相相界面间物理化学 性质所决定的。其中比较重要的是矿物表面的润湿性。
在其它条件不变的情况下(矿粒的大小、矿粒的密 度、浮选机叶轮的转速等为定值)，矿粒表面疏水性越 强(即口越大)，矿粒在气泡上的附着力也就越大，就难 于脱落。观察气泡从矿粒表面脱落的动力学过程，脱 落总是从缩小附着面积开始的。
矿物加工工程-浮选药剂
18
2.2.3 巯基类阴离子型捕收剂
（3）黄药的性质
捕收性 黄药以其极性基中的S2-与矿物表面的金属离子作用形成化
学键而附着于矿表，非极性基朝外指向水，起疏水作用。 A. 非极性基与捕收性能的关系
烃基越长，疏水性越强，捕收性能越。原因可从三方面进 行解释。但烃链过长，黄药选择性变差，溶解度降低，捕收效 果降低，故C原子数一般取C=2~5。
10
2.2.2 非极性烃类油捕收剂及其作用机理
5、非极性烃类油组成对其捕收作用的影响 （1）润湿热 润湿过程，表面自由能减少，减少的能量将以热 量形式释放出来。润湿单位表面积固体物料所放出的热量称 润湿热（J/cm2）。
根据热力学第二定律，系统自由能降低，吸附过程才能自发 进行，且降低幅度越大，过程越容易进行。所以，润湿热越 大，药剂吸附能力越强，对矿物的捕收活性越大。
12
2.2.2 非极性烃类油捕收剂及其作用机理
6、非极性烃类油溜分对分选的影响 分溜温度低，则C链长度短，药剂的疏水性差，浮选活性差； 分溜温度高，烃类油的C链长，疏水性好；但C链长度增加的同时，
药剂粘性增大，分散度降低，吸附速度减慢，从而浮选活性变差。 在石油各馏分中，活性最高的馏分基本都在180~240℃，碳链长度
4
2.2 捕收剂 2.2.1 分类与结构
1. 捕收剂分类 (2) 按其分选矿物的类型分为： 非极性矿物捕收剂； 硫化矿物捕收剂； 氧化矿物捕收剂 2. 捕收剂的结构
5
2.2.2 非极性烃类油捕收剂及其作用机理
1、非极性烃类油的特性 非极性烃类油的特点
① 结构对称，在水中不解离为离子，属非离子型捕收剂； ② 难溶或微溶于水（溶解度小）； ③ 化学性质不活泼，依靠物理吸附于矿物表面（非极性矿表 或矿表非极性区）； ④ 疏水性强，其中常含有杂极性物质，故同时具有不同程度 的起泡性。 非极性烃类油的来源
2.2.3 巯基类阴离子型捕收剂
（3）黄药的性质
捕收性 黄药以其极性基中的S2-与矿物表面的金属离子作用形成化
学键而附着于矿表，非极性基朝外指向水，起疏水作用。 A. 非极性基与捕收性能的关系
烃基越长，疏水性越强，捕收性能越。原因可从三方面进 行解释。但烃链过长，黄药选择性变差，溶解度降低，捕收效 果降低，故C原子数一般取C=2~5。
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2.2.2 非极性烃类油捕收剂及其作用机理
5、非极性烃类油组成对其捕收作用的影响 （1）润湿热 润湿过程，表面自由能减少，减少的能量将以热 量形式释放出来。润湿单位表面积固体物料所放出的热量称 润湿热（J/cm2）。
根据热力学第二定律，系统自由能降低，吸附过程才能自发 进行，且降低幅度越大，过程越容易进行。所以，润湿热越 大，药剂吸附能力越强，对矿物的捕收活性越大。
12
2.2.2 非极性烃类油捕收剂及其作用机理
6、非极性烃类油溜分对分选的影响 分溜温度低，则C链长度短，药剂的疏水性差，浮选活性差； 分溜温度高，烃类油的C链长，疏水性好；但C链长度增加的同时，
药剂粘性增大，分散度降低，吸附速度减慢，从而浮选活性变差。 在石油各馏分中，活性最高的馏分基本都在180~240℃，碳链长度
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2.2 捕收剂 2.2.1 分类与结构
1. 捕收剂分类 (2) 按其分选矿物的类型分为： 非极性矿物捕收剂； 硫化矿物捕收剂； 氧化矿物捕收剂 2. 捕收剂的结构
5
2.2.2 非极性烃类油捕收剂及其作用机理
1、非极性烃类油的特性 非极性烃类油的特点
① 结构对称，在水中不解离为离子，属非离子型捕收剂； ② 难溶或微溶于水（溶解度小）； ③ 化学性质不活泼，依靠物理吸附于矿物表面（非极性矿表 或矿表非极性区）； ④ 疏水性强，其中常含有杂极性物质，故同时具有不同程度 的起泡性。 非极性烃类油的来源
浮选药剂课件
浮选药剂的分类和作用
捕收剂：凡事能选择性地提高矿物表面疏水性，并且增大矿 物在气泡上的附着力和缩短附着时间的有机物质。其主要作 用发生在固-液界面上。 起泡剂：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和升浮过程中机械强度的一类药剂。
浮 选 药 调整剂 调整(促进和 剂 阻碍)捕收剂
目的矿物起泡剂Fra bibliotek非目的矿物
抑制剂
2 捕收剂(Collector)
water water glass glass
石蜡
亲水
hydrophilic
疏水
hydrophobic
石蜡就起了捕收剂的作用。
极性基 非极性基 Polar group Non-polar group 极性基决定药剂在矿物表面固着强度和选择性 非极性基决定药剂在矿物表面疏水性
黑药(dithiophosphate)
O As
⑵ 含O2-的氢氧基阴离子捕收剂(oxyhydryl collectors)
O C OO O S O OO S O OC NOOH O-
O-
羧基
(carbosylic)
硫酸基
磺酸基
羟肟酸基
砷酸基
(sulphates) (sulphonates) Hydroximic acid Arsonic acid
极性基，也称亲固基，决定着药剂在矿物表面的固着强度和选 择性。 极性基中的亲固原子是亲固基中与矿物表面金属离子发生键合
作用的原子。常用的捕收剂的亲固原子有：
⑴ S2-。半径大，1.82Å，电负性小，易被极化，能形成离子键、 共价键和金属键。该原子与硫化矿物表面的金属离子的键合作 用较强，具有含有该原子的药剂用来浮选硫化矿物。 ⑵ O2-。与氧化矿物表面离子键合能力强。
3.2浮选药剂
选矿学之浮选
浮选药剂
浮选药剂
1
浮选药剂的分类及作用
浮选药剂
2
硫化矿捕收剂
3
氧化矿捕收剂
天然疏水性矿物
石墨
辉锑矿 辉钼矿
自然硫
有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）
亲水性矿物
黄铜矿
方铅矿 闪锌矿
孔雀石
浮选药剂的分类及作用
铅 锌 萤 石 矿 浮 选 工 艺 流 程
图1 铅锌萤石矿浮选流程图
选择性差，对温度敏感的不足之处。
小结
不同类型的矿石需要选用不同类型的捕收剂，系统地，
科学地认识各类捕收剂的共性与个性，有助于正确选
小
结
择和使用好各种药剂。浮选之所以能被广泛应用于矿
物加工，重要的原因在于它能通过浮选药剂灵活、有
效地控制浮选过程，成功地将矿物按人们的要求加以
分开，使资源得到综合利用。
黄药的氧化
黄药为还原剂，与空气中氧、水中氧均可发生反应：
黄药与金属离子生成难溶盐，是黄药浮选该类矿物的依据。 不稳定的黄原酸铜会分解成黄原酸亚铜和双黄药。
黄药的捕收能力
黄药
捕收 能力
捕收剂分子的非极性 越强，分子的水化性 越小；
烃基 长度
捕收剂固着于矿物表 面的覆盖层越厚，矿 物表面的疏水性越明 显。
黄药的主要性质 1）黄药的物理性质 2）黄药的稳定性 3）黄药的氧化
黄药的物理性质
易溶于丙 酮和醇
刺激性于水
黄药的稳定性
黄药作为黄原酸的弱酸盐，在水中会发生电离、水解、分解： 黄药酸钠电离： 黄原酸根水解： 黄原酸电离： 黄原酸分解：
黄药水溶液的稳定性受到溶液pH值以及氧化作用的影响。黄药在 酸性溶液中极不稳定，会快速水解生成黄原酸，并进一步分解为 醇和二硫化碳，在碱性条件下，黄药性质相对稳定，但过高的碱 浓度也会促进黄药分解。
浮选药剂
浮选药剂
1
浮选药剂的分类及作用
浮选药剂
2
硫化矿捕收剂
3
氧化矿捕收剂
天然疏水性矿物
石墨
辉锑矿 辉钼矿
自然硫
有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）
亲水性矿物
黄铜矿
方铅矿 闪锌矿
孔雀石
浮选药剂的分类及作用
铅 锌 萤 石 矿 浮 选 工 艺 流 程
图1 铅锌萤石矿浮选流程图
选择性差，对温度敏感的不足之处。
小结
不同类型的矿石需要选用不同类型的捕收剂，系统地，
科学地认识各类捕收剂的共性与个性，有助于正确选
小
结
择和使用好各种药剂。浮选之所以能被广泛应用于矿
物加工，重要的原因在于它能通过浮选药剂灵活、有
效地控制浮选过程，成功地将矿物按人们的要求加以
分开，使资源得到综合利用。
黄药的氧化
黄药为还原剂，与空气中氧、水中氧均可发生反应：
黄药与金属离子生成难溶盐，是黄药浮选该类矿物的依据。 不稳定的黄原酸铜会分解成黄原酸亚铜和双黄药。
黄药的捕收能力
黄药
捕收 能力
捕收剂分子的非极性 越强，分子的水化性 越小；
烃基 长度
捕收剂固着于矿物表 面的覆盖层越厚，矿 物表面的疏水性越明 显。
黄药的主要性质 1）黄药的物理性质 2）黄药的稳定性 3）黄药的氧化
黄药的物理性质
易溶于丙 酮和醇
刺激性于水
黄药的稳定性
黄药作为黄原酸的弱酸盐，在水中会发生电离、水解、分解： 黄药酸钠电离： 黄原酸根水解： 黄原酸电离： 黄原酸分解：
黄药水溶液的稳定性受到溶液pH值以及氧化作用的影响。黄药在 酸性溶液中极不稳定，会快速水解生成黄原酸，并进一步分解为 醇和二硫化碳，在碱性条件下，黄药性质相对稳定，但过高的碱 浓度也会促进黄药分解。
浮游选矿课件2.5
26.53 10.15
46.87 10.96
71.29 10.53
81.52 12.06
65.27 9.22
78.42 9.55
尾煤 A% 49.89 67.72 43.17 23.38 43.17 79.97 33.95 45.53
①OC添加剂适用于氧化煤的浮选，改善了氧化煤的疏水性和可浮性。
结
②OC添加剂也适用于气煤、肥煤、焦煤和瘦煤这些非氧化煤的浮选。
72.30 9.85 27.70 55.28 22.24
70.20 9.57 29.80 50.07 21.64
58.20 11.12 41.80 33.20 20.35
49.50 11.24 50.50 29.48 20.45
83.51 12.38 16.49 65.51 21.14
59.70 12.60 40.30 42.73 24.74
结果 表明
②对未氧化煤浮选，在节约浮选剂耗量0.848kg/t
的同时，提高浮选精煤产率1.86个百分点。
⑶浮选实验室试验结果
MZ系列药剂对各种的浮选试验结果
煤种 九里山
枣庄 兴隆庄 巴关河
石台
药剂名称
MZ–101/杂醇 煤油/杂醇
MZ–101/杂醇 煤油/杂醇
MZ–102/GF 柴油/GF
MZ–103/GF 柴油/GF
MZ–104/GF 柴油/GF
药剂用量 （g·t-1）
700/200 1520/830 1020/810 1026/120 500/100 800/150 500/100 500/100 326/72 650/150
⑴OC添加剂的作用机理及特性
OC添加剂：是一种含有多种官能团的非离子表面活性剂。
第二章浮选剂
f.有较高的选择性
１.捕收剂的类别
⑴ 按照分子结构分： ①极性捕收剂； ②非极性捕收剂 ； ③两性捕收剂; ⑵ 根据分选矿物分两大类： ①硫化矿捕收剂；
②氧化矿物捕收剂。
⑶ 按其在水中解离程度分成两大类：
①非离子型
a.烃类油，非极性物质，分选如煤、石墨等非极 性矿物。 b.不溶性脂类，分选重金属硫化矿。
③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。
④分散剂与絮凝剂—调整矿浆中细泥的分散、 团聚与絮凝。
浮选药剂的作用和分类时相对的，某种药剂在 一定条件下属于此类，而在另一条件下可能属于另 一类。如硫化钠（Na2S）在浮选有色金属硫化矿时 是抑制剂，而在浮选有色金属氧化矿时是活化剂， 但用量多时又是抑制剂。
第二章 浮选剂
第一பைடு நூலகம் 浮选药剂的分类
矿物能否浮选取决于矿物表面的润湿性。自然界中的矿 物，绝大多数可浮性都很差，必须用浮选药剂来加强。而 且这种加强必须要有选择性，即只能加强一种矿物或某几 种矿物的可浮性，而对其他矿物不仅不能加强有时还要削 弱。这样，就可以人为地控制矿物的浮选行为。浮选之所 以能被广泛应用于矿物加工，重要的原因在于它能通过浮 选药剂灵活、有效地控制浮选过程，成功地将矿物按人们 的要求加以分开，使资源得到综合利用。 例如多金属硫化矿石，矿石中经常共生方铅矿、黄铁矿、 闪锌矿、黄铜矿等硫化矿物，这些硫化矿物具有相似的物 理性质，用重选等选矿方法很难使之分离。
②离子型
a.极性基：能活泼地与矿物表面发生作用，使捕收 剂固着到矿物表面。 b.非极性基：烃基，起疏水作用。含非极性基的离子 为疏水离子。
浮选药剂
浮选药剂
在矿物浮选过程中使用的能够调整矿物表面性质，提高或降低矿物可浮性，使矿浆性质和泡沫稳定性更有利于矿物分选的化学制剂。
在选矿药剂中浮选药剂应用最早，且品种最多、效益明显。
分类和应用：浮选药剂种类很多，约有8000余种，常用的约百余种。
通常分为捕收剂、起泡剂和调整剂三大类。
(表1)捕收剂是一类能选择性地作用于矿物表面，使矿粒疏水的有机物质;起泡剂主要作用于水-气界面，使空气在矿浆中弥散成小气泡，并能提高气泡矿化程度和在上浮过程中的稳定性;调整剂能调整其他药剂(主要是捕收剂)与矿物表面的作用，调整矿浆性质，提高对欲选矿物的选择性。
调整剂按其主要作用的不同，可分为：用以促进捕收剂与矿物作用，从而提高矿物可浮性的活化剂;与活化剂相反，用于削弱捕收剂与矿物的作用，从而降低矿物可浮性的抑制剂;用以调整矿浆pH值，从而调整矿物表面电学性质，改变矿浆离子组成的pH调整剂;促使矿浆中细泥分散、团聚或絮凝的分散剂或絮凝剂;用以削弱矿化泡沫的稳定性，消除过多泡沫对分选效果和泡沫输送的有害影响的消泡剂。
表1中浮选药剂的分类是有条件的、相对的。
某种药剂在一定条件下属于此类，在另一条件下可能属于彼类。
例如，硫化钠(Na2S)在浮选有色金属硫化矿时是抑制剂，而在浮选有色金属氧化矿时则是活化剂(硫化剂)，但若用量过多，它又成为浮选氧化矿的抑制剂了，等等。
表1 浮选药剂分类。
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。
矿物浮选浮选药剂
3 调整剂
?调整剂按其在浮选过程的作用分为：抑制剂、活 化剂、介质 pH调整剂、矿泥分散剂、凝结剂和絮 凝剂。 ?调整剂包括各种无机化合物（如盐、酸和碱）、 有机化合物。 ?同一种物质在不同的浮选条件下，可能起不同的 作用。
3 调整剂
3.1 抑制剂
1）石灰 石灰CaO 具有强烈的吸水性，与水形成消石灰Ca (OH) 2，难溶 于水，是强碱。 ?石灰常用于提高矿浆的pH 值，抑制硫化铁矿物。 ?石灰对其泡剂的其泡能力有影响。 ?石灰是一种凝结剂，能使微细粒颗粒凝结，而使矿化泡沫粘 结膨胀。 ?石灰与脂肪酸类捕收剂作用，形成脂肪酸钙，所以使用脂肪 酸时，不可以用石灰调整pH 。
RC(O)OH
?磺酸（盐）类，例如磺化石油、烷基磺酸盐
RSO 3H
?硫酸酯类，例如烃基硫酸酯
ROSO 3H
?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。
1.1 硫化矿捕收剂
1）黄药类：包括黄药、黄药酯 ? 黄药酯
化学通式为：ROCSSR' ，为非离子型极性捕收剂，在水中
的溶解度低，呈油状，对于铜、锌、钼硫化矿的浮选具有较好 的活性。常与水溶性的捕收剂混合使用，提高选择性。 ?乙黄酸氰乙烯酯：C2H5OCSSCH 2CH 2CN 铜、铅、锌、钼硫化矿的浮选捕收剂，对黄铁矿捕收能力弱。 ?丁黄酸丙烯酯：C4H9OCSSCH 2CHCH 2
2 起泡剂
2.3泡沫的形成
1）气体分散在液体中的分散体系，气体是分散相，液体是 分散介质。
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浮选药剂的产生和发展（经历三个阶段）
• 3、60年代以来，发展中的非离子特性特效捕收 剂时期（又称络合捕收剂时期）。
• 硫胺酯、硫氮晴酯、黄原酸酯及双黄药等非离子 型极性捕收剂，也包括各种典型络合捕收剂，如 8-羟基喹啉、羟肟酸、二苯硫腙等，其特点：选 择性更好，用量更少，这些药剂常以黄药、黑药 等离子型捕收剂为中间体进一步反应制得。虽然 合成方法较复杂，价格较高，但因单耗降低，同 时减少配合使用其他药剂，因此，药剂总费用仍 有可能降低。
(2）起泡剂 为表面活性物质，主要富集在水-气界面，促使
空气在矿浆中弥散成小气泡，防止气泡兼并，并提 高气泡载矿化和上浮过程中的稳定性，保证矿化气 泡上浮后形成泡沫层刮出。 (3）调整剂
用于调整其他药剂（主要是捕收剂）与矿物表 面的作用，调整矿浆的性质，提高浮选过程选择性。 调整剂的种类较多，可细分为四种：
• 这一时期，浮选理论和浮选药剂理论发展 也较快，国内外出版了不少专著，如国内 出版物：
• 见百熙编著《浮选药剂》
• 王淀佐编著《浮选剂作用原理及应用》
• 朱玉霜、朱建光编著《浮选药剂的化学原 理》
• 王淀佐等著《选矿与冶金药剂分子设计》
浮选药剂的分类
• 经试验研究并具有一定效果的化合物约 8000种，而使用较高的约有100种，对浮选 药剂进行分类的目的，主要是为比较系统 地、科学地认识药剂的共性和个性，以利 于正确地选择和配合使用好各种药剂。
• 由于研究角度不同，有不同的分类方法， 按药剂在浮选中的用途并结合药剂的属性 及解离性质等分为捕收剂、起泡剂、调整 剂三大类。
虽然它们的天然可浮性也相似。但通过浮选药剂 的作用，可以成功地浮选分离，得到四种精矿，分 别送冶金和化工企业回收铜、铅、锌、硫等元素使 用浮选药剂是控制矿物浮选行为最灵活、最有效、 最方便的手段。此外，通过浮选药剂得到稳是的大 量气泡也是浮选能够高效进行的前提。
浮选药剂的作用和分类时相对的，某种药剂在一定 条件下属于此类，而在另一条件下可能属于另一类。如 硫化钠（Na2S）在浮选有色金属硫化矿时是抑制剂，而 在浮选有色金属氧化矿时是活化剂，但用量多时又是抑 制剂。
第二节 捕收剂
1 捕收剂结构及分类 捕收剂：能选择性地作用于矿物表面并使其疏水 的有机物为捕收剂。捕收剂作用于矿物一水界面， 通过提高矿物的疏水性，使矿粒能更牢固地附着 于气泡而上浮。
捕收剂按其在水中解离程度分成两大类：非离子型捕收 剂和离子型捕收剂。
非离子型捕收剂主要是非极性烃类油和不溶性的醋类。 前者本身是非极性物质，主要用分选非极性矿物，如煤、石 墨等，也可以作某些极性矿物的辅助捕收剂。后者用于分选 重金属硫化矿。
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。极性基能够活泼地与矿物表面发生作用， 使捕收剂固着到矿物表面；非极性基起疏水作用。所以， 这类捕收剂也称亲极性或复极性药剂。离子型捕收剂的 非极性基是烃基。烃基内部健能很强，表面是很弱的分 子键，基本上部与水分子起作用，故含有非极胜基的离 子称为疏水离子。
用于浮选各种矿物的捕收剂系统
矿物 分类
定位 离子
典型 矿物
捕收剂 类型
典型 捕收剂
捕收剂 吸附形式
硫化矿物 Mn,S2-,HS-, 辉铜矿,Cu2S 巯基化合物 乙基黄药 化学吸附 H+,OH- 黄铜矿, CuFeS2 方铅矿,PbS
微溶矿物 晶格离子 重晶石,BaSO4 羧酸 油酸/油酸纳 化学吸附 萤石, CaF2
选矿学 第五篇 浮选
第三章 浮选药剂
第一节 浮选药剂的分类与作用
矿物能否浮选取决于矿物表面的润湿性。自然界中的矿 物，绝大多数可浮性都很差，必须用浮选药剂来加强。而 且这种加强必须要有选择性，即只能加强一种矿物或某几 种矿物的可浮性，而对其他矿物不仅不能加强有时还要削 弱。这样，就可以人为地控制矿物的浮选行为。浮选之所 以能被广泛应用于矿物加工，重要的原因在于它能通过浮 选药剂灵活、有效地控制浮选过程，成功地将矿物按人们 的要求加以分开，使资源得到综合利用。例如多金属硫化 矿石，矿石中经常共生方铅矿、黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿 等硫化矿物，这些硫化矿物具有相似的物理性质，用重选 等选矿方法很难使之分离。
活化剂—能促进捕收剂与矿物的作用，从而提高 矿物可浮性的药剂（多为无机盐），这种作用称活 化作用。
抑制剂—与活化剂相反，能削弱捕收剂与矿物的 作用，从而降低矿物可浮性的药剂（各种无机盐及 一些有机化合物，这种作用称为抑制作用。
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。 分散剂与絮凝剂—调整矿浆中细泥的分散、团聚与絮凝。
不溶性 H+,OH- 角银矿,AgCl
氧化矿物
长石,(K,Na)ALSi3O8 胶体电解质
赤铁矿,Fe2O3
硅石,SiO2
阴离子 芳基烷基
磺酸盐
静电
阳离子 脂肪胺
胶体电解质, 芳基烷基 化学吸附
阴离子, 磺酸盐 静电
可溶性盐
钾盐,KCL
胺类 脂肪胺
天然可浮矿物
煤炭 辉钼矿, MoS2 硫磺, S8
(油类)
浮选药剂的种类很多，既有有机化合物又有无机化 合物，即有酸和碱又有不同的盐类等浮选药剂分类法 很多最基本的方法是根据药剂的用途分类，通常分物表面并使其疏水的有机
物为捕收剂。捕收剂作用于矿物一水界面，通过提 高矿物的疏水性，使矿粒能更牢固地附着于气泡而 上浮。
(燃油)
捕收剂的 典型浓度
( Kg/t)
备注
0.02~0.05 烃链长度 C2-C5
0.25~0.5 烃链长度 C12-C18
0.5~1 0.5~1
捕收剂直接吸附 在带相反电荷
的矿物表面 用金属离子作 为活化剂
0.15~0.4 在饱和卤水中 从NaCl浮出KCl
0.1~1 经常只用起泡剂
0.05~0.25 Kg/t, 有时增加燃油
疏水离子中能与矿物发生作用的基团称为亲固基。捕收剂 疏水能力的强弱取决于疏水离子中烃基的结构和长度，而 捕收剂与矿物表面的固着强度和选择比则取决于亲固基的 性质。