矿物浮选的基本知识

矿物浮选的基本知识（Ⅰ）
一.常用试剂的名称：
1捕集剂
1.1定义：自然界中绝大多数矿物均易被水润湿，因此必须人为地加入某种药剂，使各种矿物具有不同地润湿性，以达到分离的目的。

能在某些矿物表面形成一层憎水膜，使矿物能够与气体泡沫结合而上浮的药剂，称为捕集剂。

捕集剂是一种极性有机化合物，结构中均具有一个极性（带电的）基团和一个非极性（不带电）基团，它们能选择性的吸附于矿物表面，并以非极性或烃类基团向外伸展，形成疏水膜。

1.2捕集剂的性质：
1.2.1离子头的作用：离子头常与矿物表面的金属离子形成强的化学吸附键。

它的电荷也决定了捕集剂的静电吸引力。

另外离子基团还决定该捕集剂是强或弱的电解质。

1.2.2烃链的作用：捕集剂吸附后，烃基团使矿物表面形成疏水覆盖层，使矿粒能够附于空气泡上被浮选。

2起泡剂
2.1定义：在浮选时，为了促使液体形成结实外膜的气泡，生成能较长时间存在的大量泡沫，要添加的一种含有－OH，－NH2，－COOH，-C＝O等极性基团的表面活性物质，这就是气泡剂。

2.2起泡剂的作用：当气泡相互接触时，不易兼并、破裂，又由于起泡剂分子的定向吸附作用，使气液界面上的界面张力降低，气泡变得较为坚韧稳定。

3抑制剂：为了增加矿石中非上浮组分的亲水性，而使之完全的沉底，以提高选矿效果，添加的试剂叫抑制剂。

（溶液中干扰浮选的阳离子可用偏、焦或多聚酸盐或柠檬酸螯合。

矿物也可通过淀粉或单宁或白雀树胶的吸附生成亲水性的再生覆盖层表面而被抑制。

这些吸附的大分子含有较多的OH－而排斥空气泡。

）一般的抑制机理是破坏捕集剂覆盖层。

4活化剂：与抑制剂的情况一样，控制决定电位离子可使矿物活化以便浮选。

例如：非硫化物矿最常用的活化方法是用金属离子的氢氧络合物，在稀溶液中，接近金属离子氢氧化物的沉淀PH值时，（如Fe3＋，PH 2－3；Cu2＋，PH 5；Mg2＋，PH 10.5）。

第一个氢氧基的络合物（有时为多核络合物）很重要，此络合物很快吸附于矿物表面使其带正电，从而使形成再生表面的矿物可用阴离子型磺酸盐或脂肪酸皂来捕集。

5 PH调节剂：为了改变浮选介质的PH值，调节其它药剂的作用，消除有害离子的影响，一般要加入PH调节剂。

6分散剂：这些药剂加入体系中有助于浮选前用机械分选法除去矿泥覆盖层，否则这些矿泥会严重阻碍浮选，PH调节剂，偏、焦和多聚磷酸盐、木质素磺酸盐及硅酸钠是最常用的分散剂。

7絮凝剂：
7.1简介：一般用做增稠和浮选产品的过滤助剂。

它们可以是淀粉或树胶，但合成絮凝剂如聚丙烯酸酰胺等更为常用。

他们一般在水循环处理过程中加入，但有时也用于浮选过程本身。

7.2典型实例：用于铁矿中的选择性絮凝浮选过程，此过程首先将粉碎的矿石分散，然后用淀粉絮凝赤铁矿粒使其沉淀，而未被絮凝的硅石微粒通过分级去掉。

接着以糊精抑制赤铁矿，用胺浮选出颗粒较粗的硅石。

8增强剂：也叫捕集剂的增强剂，显示了中性分子的浮选作用。

这些中性分子的吸附是通过碳氢链的侧向相互作用，与由化学吸附或静电引力固定在表面上的主捕集剂相邻接，可降低所需捕集剂的浓度。

一般常用二号油（又称松醇油或萜烯醇），5号燃料油等。

石英砂的矿物浮选
1工艺流程：
原矿（硅石的含量为93％左右）———水洗罐———细磨机———过滤槽———去泥槽———除铁槽———配料槽（调PH ）———加入二胺86醋酸盐水溶液、石油磺酸钠、柴油（增强剂）———充分搅拌———浮选池———鼓入空气———产生大量的气泡———长石等脉石被带到水面———挡板刮出———下面为硅石精矿产品（含量为96.2—96.8％） 2所用药剂：捕集剂：二胺86；PH 调节剂：硫酸；抑制剂：石油磺酸钠
3 二胺的应用方法：
3.1 成盐：把称量的二胺加到反应釜中加热，熔化后加入醋酸充分反应，准备待用。

3.2配水溶液：把醋酸盐配成浓度约8.5％左右的溶液。

4 药剂的大约用量：捕集剂：0.17kg/T ；辅助捕收剂：1.2kg/T ；增强剂：少量
5 影响浮选的因素：药剂的因素、温度的高低、PH 的大小、气泡的大小；
6 硅石达到的指标：
1 二氧化硅含量大于96％
2 铁小于0.10％
3 其它小于2.7％
附：
矿
工艺流程图
+
矿物浮选的基本知识(Ⅱ)
捕收剂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。

现将硫化矿及氧化矿捕收剂的基本知识简单介绍如下。

1. 硫化矿捕收剂s
11
1.1 黄药：因其外观呈黄色，故称之为黄色药剂，通式为：R－O－C－S—Me，Me为钠或钾。

也有制成铵盐的，R为不同大小的烷基、烷芳基、环烷基、烷氧基等。

黄药的化学名称是烃基黄原酸盐或烃基二硫代碳酸盐。

烷黄药是目前应用最广泛的硫化矿捕收剂，最常用的只有乙基黄药、丁基黄药、异丙基黄药、异丁基黄、戊基黄药等几种。

黄药的分子结构与浮选性能有密切的关系：一般而言，黄药分子中的碳链越长，其捕收能力越强。

即其浮选效果随着原料醇基分子量的增加而增加，带有支链的同系异构体较直链的捕收作用强。

黄药一般主要作为捕收剂用，通常都是在抑制剂及调整剂加入后，再加入黄药。

浮选黄铁矿时，用乙基黄药作为捕收剂比较适意，如果预先用硫酸铜活化，则用戊基黄药作为捕收剂效果更好。

1.2黒药：是仅次于黄药在硫化矿浮选中应用较广的捕收剂，化学名称为二烃基二硫代磷酸盐，与黄药相比，黒药的浮选性质有两个特点，一是捕收力较低，但选择性较高，特别是对硫化铁矿捕收力较小，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，可以得到较好质量得精矿，同时许多种黒药对金的捕收性能较好。

二是比黄药稳定，可以在较低的PH值下使用不致被迅速分解。

常见的黒药有酚黒药、醇黒药、氧烷醇基黒药等。

其中最常用的酚黒药为混合甲酚黒药，如15号黒药（甲酚与其质量15％的五硫化二磷的反应产物），25号黒药等。

醇黒药总的来说捕收力较高，但选择性差，其中以丁基黒药应用较广，目前我国生产的主要是丁基铵黒药（亚二丁基二流代磷酸铵），适用于浮选铜、铅、锌和镍等硫化矿，捕收力高。

氧烷醇黒药是用氧烷聚合醇制成的聚氧乙稀醇黒药，其性能与普通黒药的显著区别是溶解度高，例如，用丁氧基乙烯醇黒药浮选铜的氧化、硫化混合矿。

1.3白药：二苯硫脲我国习惯称为白药，多种硫脲类硫化矿捕收剂也简称为白药。

用作硫化矿捕收剂的有烃基硫脲(N－取代硫脲)和烃基异硫脲（S－取代硫脲）。

其特点是选择性高，对铅矿，特别是对银方铅矿捕收性较好。

胺及芳香胺与二硫化碳反应，烃基硫氰酸异构化，氰胺与硫化氢反应，胺与硫化氢反应，均可制得相应的烃基硫脲；硫脲与卤代烷反应，烷基硫酸酯、硝酸酯、硫氰酯等与硫脲反应均可制得相应的烃基异硫脲。

2. 氧化矿捕收剂
2.1脂肪酸及其钠皂和加工产品：用作氧化矿捕收剂的脂肪酸，一般是C10~20的混合饱和及不饱和羧酸。

浮选性能较好的都是由天然动植物油酯加工而成的。

其中肪肪酸经卤化在α位置上引入氯所得氯代酸可用于红铁矿等氧化矿的浮选以及浮选磷灰石。

2.2 烷基磺酸盐和烷基硫酸盐：该类捕收剂的特点是低温水溶性较好，抗硬水性好，起泡性较好，捕收力较低，但有较好的选择性，烃链适当扩大时，亦有足够的捕收力。

目前浮选氧化矿应用较广的药剂是石油磺酸盐，几乎凡是用脂肪酸类捕收剂的浮选过程，都可以用石油磺酸盐代替。

其中水溶性磺酸盐捕收力不太强，但起泡性较好，可以用作浮选起泡剂（如十二烷基苯磺酸钠），也可用作硫化矿捕收剂（如十六烷基磺酸钠），还可以代替黄药或用于浮选氧化矿。

油溶性磺酸盐捕收力较强，主要作为氧化矿捕收剂，用于氧化
矿的浮选，非金属矿的浮选（如荧石、绿柱石、磷灰石等）。

石油磺酸盐还可以用作浮选石榴石、铭铁石、蓝晶石、锂辉石、绿柱石、钴铁矿、白钨矿、黒钨矿、荧石、石膏、菱镁石等氧化矿的捕收剂。

注：石油磺酸盐与妥儿油或脂肪酸混合使用，效果更佳。

2.3 羟肟酸及其盐（钠、钾、铵）：是浮选氧化铁矿、氧化铜矿及各种稀有金属矿的捕收剂。

用辛基羟肟酸及其钾盐作为捕收剂浮选红铁矿和针铁矿时，药剂用量为0.18千克/吨，可以得到含铁16～69％的铁精矿。

2.4阳离子捕收剂：其特点是与矿物的反应特别快，有时甚至不用搅拌，在短时间内即可浮选完毕，而且分选效果也很好，大多不需要再精选。

其次，使用阳离子捕收剂还可以浮选比较粗粒的矿物。

常用的阳离子捕收剂主要有脂肪伯胺、松香胺、二胺及多胺类以及各种季铵盐类阳离子表面活性剂等。

胺类捕收剂主要用于浮选石英、硅铝酸盐（绿柱石、锂辉石、长石、云母）、磷酸盐、碳酸盐、可溶性盐类（如钾盐矿）等，也可在含石英的氧化铁矿的反浮选，各种高温矿床的稀有金属矿浮选和氧化锌矿的浮选中用作捕收剂。

该类捕收剂的一般应用方法是：用盐酸或醋酸对其加以中和配制成乳状液使用，或与煤油、松节油、酒精等溶剂或起泡剂配成乳状液使用。