选矿药剂汇总--捕收剂
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1、羟肟酸类选矿药剂
烷基羟肟wò酸具有2种同时存在的互变异构体:氧肟酸和异羟肟酸。
烷基7-9羟肟酸(RCONHONa)为红棕色油状液体,含烷基羟肟酸60-65%,脂肪酸15-20%,水分15-20%,易溶于热水,有毒性。
在有无机酸存在时,羟肟酸容易水解成羟氨和羧酸。
可用来浮选锡石、氧化铁矿、稀土、磷酸盐矿、黑钨矿、白钨矿、重晶石、氧化铅锌矿等,是一种选择性良好的捕收剂。
苯甲羟肟酸,红棕色固体,捕收能力较烷基羟肟酸弱,选择性好,主要用于铁矿石正浮选。
品名:水杨羟肟酸(同名:水杨氧肟酸)
主要成份:水杨基羟肟酸(水杨基氧肟酸)
分子式:
C6H4OHCONHOH
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。
2、磷酸酯、膦酸类选矿药剂
烷基磷酸酯分磷酸单酯、磷酸二酯、磷酸三酯,用作捕收剂时,单酯最好,二酯次之,三酯不能单独用作捕收剂,需与别的捕收剂混合使用,作为辅助捕收剂。
烷基磷酸酯作为锡石、铀矿、磷灰石、赤铁矿捕收剂。
烃基膦酸与烷基磷酸酯不同,烃基膦酸分子中的磷原子直接与烃链上的碳原子相连。
有机膦酸作为捕收剂的主要是苯乙烯膦酸,为白色结晶,可溶于水,且溶解度随温度的升高而增大,与Sn、Fe离子形成难溶盐,与钙、镁离子在高浓度时形成盐,故对含钙、镁的矿物捕收能力较弱。
选择性比甲苯胂酸稍差,但毒性小,无起泡性,用来浮选锡石、黑钨矿等。
膦酸捕收锡石的作用机理:膦酸在锡石表面形成化合物而固着。
3、胂酸类选矿药剂
砷酸的衍生物,如烷基胂酸,混合甲苯胂酸(邻,对2种异构体混合物)。
烷基胂酸一般为无色晶体,具有毒性,能与许多重金属阳离子作用生成难溶盐,但对钙镁离子不敏感;混合甲苯胂酸为白色或浅黄色粉末,易溶于热水或碱性溶液,难溶于冷水。
对黑钨矿,锡石,金红石稀土矿等有捕收作用。
但工业品中含有砒霜,有毒,现已基本被膦酸或羟肟酸取代。
甲苄胂酸,无色针状晶体,溶于热水难溶于冷水,分子结构比甲苯胂酸多一个CH2,烃链长,捕收能力强。
浮选黑钨矿、锡石等,取得良好效果。
4、硫酸酯类选矿药剂
这类药剂包括烃基硫酸酯和硫酸化脂肪酸(皂)等。
烃基硫酸酯(R-O-SO3Na)由脂肪醇经硫酸酯化及中和制得硫酸盐,容易水解生成醇和硫酸氢钠,因此硫酸盐溶液不宜放置过久,否则会水解降低捕收能力。
R-O-SO3Na + H2O → ROH + NaHSO4
主要代表产品为十六烷基硫酸钠,白色结晶,易溶于水,有起泡性,可作为黑钨矿,锡石,重晶石,钾石盐等的捕收剂,亦可作为黄铜矿的选择性捕收剂,对黄铁矿的捕收能力弱。
硫酸化脂肪酸(皂),即不饱和脂肪酸经浓硫酸作用再皂化的产物。
结构式为:
CH3(CH2)7CH2C[OSO3Na]H(CH2)7COONa
具有2个极性基:羧基和硫酸基。
既有脂肪酸的强捕收能力,又有烃基硫酸盐的耐酸,耐硬水及选择性良好的优点。
与油酸类相比,在铁矿石反浮选中可以提高浮选的选择性,提高铁矿的回收率。
5、烃基磺酸盐
这类药剂的结构为RSO3Na,R为烷基、烷基芳基、环烷基。
用石油精炼副产物磺化制得的,称为石油磺酸;煤油经过磺化得到的烃基磺酸盐,称为磺化煤油。
有水溶性和油溶性二类,水溶性磺酸盐烃基量小,捕收性不太强,起泡性好,可作硫化矿的捕收剂或用于浮选非硫化矿;油溶性磺酸盐分子量大,不溶于水溶于非极性油中,捕收能力强,主要用作非硫化矿的浮选,特别是氧化铁矿和非金属矿。
和脂肪酸比,磺酸盐的水溶性好,耐低温性能好,抗硬水性能好,起泡性能较强,其捕收能力和相同碳原子数的脂肪酸比稍
低,有时选择性好。
6、塔尔油
粗制塔尔油为棕色或深褐色,起主要作用的是脂肪酸(不饱和的油酸、亚油酸和亚麻酸)和氧化了的松脂酸钠,起泡能力强。
常将氧化石蜡皂与塔尔油3:1(4:1)混合使用,比单独使用效果好。
使用前可适当加热并鼓入空气氧化,以提高捕收能力和缩短浮选实践。
7、环烷酸
石油炼制工业的副产品,石油的不同馏分用苛性钠洗涤时,碱洗液中含有的酸性成分,即为环烷酸。
为混合物,一般环烷酸的含量为约40%,不皂化物约15%,为绿色至褐色胶状物,可用作为油酸的代用品,用于浮选氧化铁矿,碳酸盐类及磷灰石等。
8、氧化石蜡皂
石蜡是C15-C40的饱和烃类的混合物,经氧化皂化制的氧化石蜡皂,其成分大致分三部分:羧酸,其中饱和羧酸占80%,烃基酸约占5-10%,起主要捕收作用;未被氧化的高级烷烃或煤油,对羧酸起稀释作用,使其在矿浆中易于分散,同时起辅助捕收剂的作用;不皂化的氧化产物,主要是醇、酮、醛等,起起泡的作用。
其主要缺点:对温度的适应性差。
主要用于浮选氧化铁矿,磷酸盐矿,萤石及一些稀有
金属矿石。
9、油酸及油酸钠
分子式为:C17H33COOH(Na),油酸容易氧化变成黄色,不易溶解和分散,实践中常加溶剂乳化;常用稀碱溶液配制,主要用于浮选碱土金属的碳酸盐,金属氧化物,重晶石和萤石等,本身具有起泡性,其缺点是对浮选温度敏感,选择性差,不耐硬水,用量大。
10、白药
学名:二苯基硫脲,分子式为:CS(C6H5NH)2。
适用于金属硫化矿的优先浮选,因其难溶,多添加于球磨机中,或以苯胺为溶剂配制。
由于价格昂贵,使用少。
11、黑药
黑药在硫化矿中的应用广泛性仅次于黄药,化学名称是:二烃基二硫代磷酸盐。
通式为:(RO)2P(S)SMe。
其中,R为芳基,称为酚黑药;R为烷基,称为醇黑药;Me为NH4+时,称为铵黑药。
黑药是硫化矿捕收剂,有起泡性,其捕收能力较黄药弱,但选择性较黄药好,几乎不浮选黄铁矿,常用于选择性分离。
在酸性介质中,比黄药稳定。
当必须在酸性矿浆中浮选时,有时选用黑药。
12、Z-200(硫氮酯类)
分子式为: 。
此类捕收剂是油状液体,具有特殊气味,比重稍低于水,在水中溶解度小,当每吨矿用几十克时,药剂在矿将中分散好,故可以直接加入浮选槽或搅拌槽中。
Z-200是“O-异丙基N-乙基硫逐氨基甲酸酯”,我国硫化铜矿的选矿厂应用较多。
捕收性能:
其突出的特点是对铜锌选择性高、用药量少,特别是对黄铁矿的捕收能力极弱。
捕收机理:
(异丙)乙硫氨酯对黄铁矿是物理吸附,对黄铜矿是化学吸附。
硫氮酯多为油状非离子型化合物,难溶于水,具有起泡性,使用时可直接添加或经乳化后加入。
13、乙硫氮
通式为:R2-N-C(S)SMe(R)
选矿中应用最广的是乙硫氮,即R为C2H5,为白色粉末,易溶于水,在酸性介质中
容易分解,对方铅矿、黄铜矿的捕收能力强,对黄铁矿捕收弱,选择性好,浮选速度快,用量较黄药少,捕收能力较黄药强。
14、 黄药
学名是烃基二硫代碳酸盐,通式:ROC(S)SMe,其中R为烃基,Me为碱金属离子。
黄药为淡黄色,具有刺激性臭味,易溶于水,主要性质有:
①黄药的电离、水解、分解,酸性条件下尤其明显,且低级黄药比高级分解快,故常在碱性条件下使用,如在酸性条件下使用需使用高级黄药。
过渡元素离子可加速黄药的分解。
②黄药易氧化成双黄药,需要储存在密闭的容器中,避免与潮湿的空气和水接触,不能爆晒,不能长久存放;配置的黄药溶液不要放置太久,更不要用热水配。
③黄药的捕收能力与其分子中的烃链长度,异构有关。
通常烃链增长捕收能力增强,但烃链过长,其选择性和溶解性能下降,从而影响捕收效果,常用的黄药烃基含2-5个碳原子;支链的影响是:对于短烃链(R<5C)的黄药,正构体不如异构体,烃链增长到5C以上时,异构体不如正构体,特别是支链靠近极性基者尤其明显。
④黄药的选择性。
黄药能和许多重金属,贵金属离子生成难溶性化合物,各种金属离子与黄药生成的金属黄原酸盐难溶的顺序,按溶度积大小可大致排列如下:
汞、金、钴、铜、锑、银、铅、镍、铋、铁、锌、锰
此性质可大概估计黄药对重金属及贵金属硫化矿的捕收作用顺序,某金属黄原酸盐越难溶,其相应的硫化矿物越易为黄药所捕收。
黄药酯
黄药酯的通式为:
即黄药中的碱金属被烃基取代,属于非离子型极性捕收剂,在水中的溶解度很低,大部分呈油状,对于铜、锌、钼等硫化矿以及沉淀铜、离析铜等的浮选具有较高的浮选活性,属于高选择性的捕收剂。
多和水溶性的捕收剂混合使用,以提高药效、降低用量、改善选择性。
黄药在浮选时,主要消耗在:
造成矿浆中必要的浓度;和矿浆中的存在的离子发生反应,形成不溶性的盐类;大量的矿泥吸附少部分黄药,在有用矿物上形成疏水薄膜。
黄药在浮选中的应用:
重金属硫化矿,贵金属具有选择性捕收作用;对重金属氧化矿等,可以用高级黄药进行浮选。
15、矿友-321起泡剂
主要成份:高级复合醇及其衍生物
分子式:R-OH(R-烷烃基等)
性状:
桔黄色油状液体,无特殊气味,不溶于水,易溶于酒精及部分有机溶剂。
主要用途:
矿友-321起泡剂可广泛应用于铜、铅、锌等有色金属矿山。
该起泡剂性能优异,起泡性能较好,泡沫稳定,分布均匀,能够形成大小适当、韧性相当、粘度适中的泡沫层,容易操作。
在某些矿物浮选中,能够将部分粗颗粒级连生体浮到精矿中,从而提高了金属回收率。
在部分矿山代替2# 油使用时,其性能优于2#油,取得了较好的选别效果。
16、胺类阳离子捕收剂
胺类阳离子捕收剂目前主要应用于:
a 硅酸盐和铝硅酸盐矿物,如石英、绿柱石、长石、云母等;
b 碳酸盐矿物,如菱锌矿等;
c 可溶性盐类,如钾盐等;
17、胺类捕收剂使用时注意事项
使用胺类捕收剂时应注意:
a 胺类捕收剂和阴离子捕收剂不能同时加入,近来研究表明,分别加入阴阳离子捕收剂的混合用药方法,可以提高药效;
b 胺有一定的起泡性能,对水有一定的适应性,但水的硬度过高,则其用量需求增大;
c 胺能优先附着于矿泥上,导致选择性降低。
因此,浮选前需要脱除矿泥
d 胺可和中性油类混合使用,如用阳离子捕收剂和煤油浮选石英。
e 胺较难溶于水,常先溶于醋酸或盐酸中生成胺盐后使用,
配制时胺与盐酸的当量比为1:1。
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