选矿药剂汇总—抑制剂
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1、常用的有机抑制剂
许多有机化合物可作为抑制剂,有机抑制剂种类繁多,选其重要者分类如下:
1).小分子量有机抑制剂
按照分子结构特点,可以分为:
a.各种有机羧酸,羟基酸类
草酸(COOH•COOH):草酸常用做各种硅酸盐的抑制剂,常在稀有金属矿的分离,如稀土矿、钽铌矿、独居石、锡石等浮选时应用[4];[18]报导,草酸钠抑制高岭石。
琥珀酸(COOH•CH2•COOH):应用与草酸大致相同。
乳酸(CH3•CHOH•COOH):工业上广泛应用于染色、制革、制药过程中。在选矿中,乳酸用做各种硅酸盐矿物的抑制剂,如云母、石英等。
柠檬酸(COOH•CH2•C•OHCOOH•CH2•COOH):广泛应用于食品饮料、印染、医药等。浮选用柠檬酸抑制硅酸盐矿物,如云母、长石、石英以及碳酸盐矿物、重晶石、高岭石和一水硬铝石等矿物。
焦性没食子酸:在用油酸作捕收剂浮选分离萤石和方解石时,用它抑制方解石而浮出萤石。使用焦性末食子酸作抑制剂,据[19]称能有效地抑制赤铁矿而不影响锡石浮选。
巯基乙酸(HSCH2COOH):巯基乙酸作抑制剂,在pHl0.5可以有效地实现黄铜矿和闪锌矿浮选分离。在选煤中,也有人把它作为煤黄铁矿的抑制剂[20]。
b. 氨基酸类及苯胺类
比较著名的有乙二胺四乙酸盐,及其它胺羧络合剂,用做浮选过程的抑制剂,提高硫化矿及非硫化矿浮选时的选择性,消除矿浆中难免离子对浮选的干扰。
氨基酸抑制剂[21]:生物水解土豆淀粉生成的多种氨基酸,可用作抑制剂。
苯胺类有机物质用做抑制剂,做脉石、矿泥及碳质矿物的抑制剂。
二乙烯三胺(DETA)[22]和三乙烯四胺(TETA)[23]是一种很强的螯合剂,这种多胺能在矿浆中控制金属离子的浓度。当进行镍黄铁矿和磁黄铁矿浮选分离时,如有这种多胺存在,黄药对磁黄铁矿的吸附大量减少,使磁黄铁矿受到抑制。将这种多胺与具有协同效应的抑制剂SO2 +SMBS(Na2S2O5)[24]配合使用,镍黄铁矿与磁黄铁矿浮选分离效果更好。
c. 各种含硫有机抑制剂
二硫代碳酸乙酸二钠盐(NaSSCOCH2COONa),用于抑制硫化铅,铜矿。
二甲基二硫代氨基甲酸酯(DMDC):具有双重作用的药剂,在某种程度上可抑制闪锌矿和硫化铁矿,还是方铅矿和银矿物的活化剂,和氰化物在实验室和工业试验中比较都具有较高的银回收率,并减少了污染,提供了安全的环境[25]。
羟基烷基二硫代氨基甲酸盐,用于铜钼混合精矿的分离浮选,在碱性矿浆中抑制黄铜矿和黄铁矿浮选辉钼矿。据[26]报导,多羟基黄原酸根可以与黄铁矿、白铁矿以及有机硫化物等脉石表面发生反应,生成表面亲水膜,使脉石受到抑制。
下列含硫类抑制剂:NH2C2H4NHCSSNa[27]、C4H9SC2H4NH2[28]、CH2(OH)CH(OH)CH2CSSNa[29]、NaOOC(CH2)nNHCSSNa[30],均是硫化矿的有效抑制剂。
e. 典型络合抑制剂
上面许多多极性基的有机抑制剂,实际上属于络合剂,其中胺羧络合剂是典型螯合剂,其它类型的络合剂用做抑制剂的也有报导,例如水杨酸(盐)、磺基水杨酸(盐)、及茜素红。水杨酸铵可用做油酸浮选钽铌铁矿时长石的抑制剂;当用阳离子胺类捕收剂浮选含锂辉石和钽铌铁矿时,可用磺基水杨酸及茜素红抑制有用矿物,实现长石的反浮选。
DV一4[31] 抑制剂是用乙二胺与等摩尔数的烧碱和二硫化碳作用而成(如下),使用这种抑制剂浮选多金属硫化矿,能增加选择性。
H2N-CH2CH2NH2 + NaOH + CS2 → H2N-CH2CH2NHCSSNa + H2O
2).栲胶(单宁类)
单宁类抑制剂,主要用于萤石的浮选、白钨矿浮选、磷灰石浮选等,抑制方解石等脉石矿物,也是含钙、镁矿物的有效抑制剂[4],提高精矿品位;在硫化矿浮选中,有时也使用。关于单宁抑制方解石的机理,一种观点:单宁酸借助于羧基吸附在方解石表面,羟基向外,同水分子借氢键力而形成水膜[32];另一种观点:单宁酸借助于酚基离子以物理或化学吸附方式固着在方解石表面[33]。有报导,单宁酸能选择分离塑料[34],抑制顺序为:PVC(聚乙烯氯化物)=PC(聚碳酸酯)>POM(聚乙缩醛)>>PPE(聚苯基醚)。
栲胶的一个重要的用途是作为赤铁矿的抑制剂,应用于阴离子捕收剂反浮选过程中,在pH8~11范围内,对铁矿能有效抑制,pH12以上时失去抑制作用。研究表明,栲胶的作用机理:首先是以化学吸附、氢键力及双电层静电力等方式与矿物表面作用,在矿物表面与捕收剂发生强烈的竞争吸附,或使捕收剂从矿物表面解析;其次吸附于矿物表面的栲胶有强的亲水性,因为单宁酸类分子含有大量的-OH和-COOH基团,可使矿物表面亲水。
3).木质素类
木素经过磺化、硫化、氯化、碱处理等加工,可以得到水溶性的磺化木素、氯化木素、碱木素等各种加工产品。
Ⅰ.木素类抑制剂,主要用于硅酸盐矿物、稀土矿物等。在从伟晶岩中浮选云母时,用脂肪类捕收剂,采用磺化木素做抑制剂取得一定的效果;可从含10.63%的TR2O3的产品得到含稀土氧化物品位30%~60%的富精矿。
Ⅱ.木素磺酸盐也用作铁矿物的抑制剂,用于阴离子捕收剂石英反浮选流程中;在细粒铁矿预先分散脱泥时,木素磺酸盐被用作分散剂,与水玻璃共用,有一定的效果。
Ⅲ.木素磺酸盐还被用作辉铜矿的抑制剂,用于铜-钼分选及钼粗精矿的反浮选精选。在特温比尤特选厂铜钼混合精矿用硫化钠抑铜浮钼,由于钼精矿中含有云母,滑石等天然可浮性好
的脉石矿物,采用木素磺酸盐抑制辉钼矿反浮选脉石,使得含钼30~36%的粗精矿经过反浮选得到含钼45%的精矿,钼的总回收率仍达91%。
此外,木素磺酸盐在浮选钾盐矿时,可作为脱泥剂,脱除不溶解的矿泥。
4).腐植酸类
腐植酸可做选择性絮凝剂,也可以做抑制剂用于浮选中。具体有:
① 用做铁矿石的抑制剂。
铁坑铁矿褐铁矿反浮选[35]中,该矿石属矽卡岩型褐铁矿和高硅型褐铁矿,金属矿物除褐铁矿外,有少量的赤铁矿和碳酸铁,非金属矿物主要为石英,其次有少量的黏土、石榴子石、绿泥石、磷灰石等。腐植酸钠做铁矿物的抑制剂,塔尔油为石英的捕收剂。经过一粗一精一扫,可获得品位50.29%~52.24%,回收率88.52%~83.48%的铁精矿。
② 用于抑硫浮选
陈建华[36],刘建国[37]等以德兴铜矿矿石为研究对象,采用以腐殖酸钠为主的有机抑制剂CTP实现了铜硫浮选分离。
黄腐酸[38]。腐植物质用碱提取,可溶部分用酸处理,沉淀部分为腐植酸,不沉淀部分为黄腐酸。用丁黄药作捕收剂,黄腐酸作抑制剂,浮选分离黄铜矿与毒砂,取得良好效果,给矿含2.83%Cu,26.78%As和411.3g/t银,获得含22.5% Cu,2987g/t银,铜回收率92.6%的铜精矿,铜精矿中砷降至0.73%As的指标;采用石灰和黄腐酸混合的方法,浮选分离铜镍混合精矿[39],取得良好效果。
5).纤维素类
纤维素不溶于水,但经过化学加工,纤维素得到改性成为水溶性的纤维衍生物,比较重要的有:羧甲基纤维素(CMC)、羟乙基纤维素等。
a. 羧甲基纤维素(CMC,1号纤维素)