浮选药剂中捕收剂捕集作用规律性的探讨1.ppt

浮选药剂中捕收剂捕集 作用规律的探讨,一、序言 二、规律的探讨 三、原子对映规律 四、适用范围和实例 五、利用这一规律可以解释的问题 六、讨论 七、结语,一、序言,浮选是近代选矿的重要方法之一, 特别是矿石由于逐渐贫化和矿物的细粒嵌布, 并要求加强资源的综合利用, 都希望能利用浮选来处理。 浮选工艺的研究, 主要是寻求经济有效的药剂。,一、序言,1925年凯勒（keller）和路易斯（lewis）用黄药在浮选中作为捕收剂。,图1 黄药 （黄药学名烃基黄原酸盐或烃基二硫代碳酸盐）,一、序言,1926年韦特沃斯（whitworth）提出黑药专利 图 2 黑药（black catching agent）,一、序言,与黄药相比，黑药的浮选性质有两个主要特点： (1) 捕收力较低，选择性较高，特别是对硫铁矿捕收力较小，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，可以得到较好质量的精矿，同时许多种黑药对金的捕收性能较好； (2) 稳定性好，可以在较低ph值下使用不致被迅速分解。,二、规律的探讨,选矿药剂中常用的捕收剂有200种左右，按照不同的极性基加以分类，主要有以下几种类型： 1.黄药类 2.黑药类 3.疏基化合物 4.羧酸及松脂酸、环烷酸类 5.硫酸盐类及磺酸盐类 6.有机磷胂类药剂 7.阳离子胺类 8.络合捕收剂,二、规律的探讨,从结构分析，典型的捕收剂必需具备：一个憎水基，一个极性基。 憎水基指向气泡，极性基吸附于矿物表面，这可用rx来表示，或以图表示如下： 憎水基的长短影响憎水性的强弱，而极性基则决定吸附的选择性。在离子型捕收剂中，极性基吸附于矿物表面，主要是化学吸附形成化学键，这已成为红外光谱分析所证实。,二、规律的探讨,例： 一个黄原酸盐的离子与方铅矿作用，黄药离子吸附于矿物表面形成黄原酸铅。用结构示意图表示：,二、规律的探讨,我们若以 表示两相界面,即 则可以发现, 在界面pb原子的两侧，都具有相同的s原子，有着镜相对映的关系，而乙基黄药是方铅矿的有效捕收剂。,二、规律的探讨,推而广之，多种硫化矿对乙基黄药，在它的界面金属原子的两侧，都具有相同的对映的s原子，黄药对它们都是有效的捕收剂。,三、原子对映规律,捕收剂分子中的极性基与被浮选的矿物具有对映的原子（或原子团）的，将是有效的捕收剂。这就是浮选中捕收剂与矿物作用之间的原子对映规律，简称之为“原子对映规律”。,四、适用范围和实例,1.黄药类 黄药类捕收剂常用的有乙基、丙基、异戊基、丁基黄药及其他高级黄药，其非极性基r的变化、长短、异构，对药剂溶解度、疏水性强弱，有一定的影响，这符合有机化学的观点，一定结构对分子有一定的影响。 他们都含有极性基 ，他们是硫化矿的良好捕收剂。 这类药剂包括他们的钠盐、钾盐： 硫氮9号：,四、适用范围和实例,通式： 其中me为金属原子 被浮选的硫化矿：方铅矿pbs、辉铋矿bi2s3、辉钨矿ws2、黄铁矿fes2、硫镉矿cds、闪锌矿zns、硫钴矿co3s4、硫锰矿mns、褐硫锰矿mns2、辉铜矿cu2s、铜兰cus、黄铜矿cufes2、硫镍矿nis、辰砂hgs等等。,四、适用范围和实例,2.黑药类 例：甲醛 相同类型的品种有15号、25号、30号黑药，环烷酸黑药（弗斯弗腾），丁基按黑药等,，也是硫化矿的有效捕收剂，我们在界面金属原子的两侧，也找到具有对映的硫原子。,四、适用范围和实例,3.含sh疏基捕收剂 含疏基化合物有硫醇、硫酚，他们都是硫化铜类矿物的很好捕收剂。 庚硫醇捕收硫化矿 硫酚、苯骄琉基噬唑浮选硫化铜,四、适用范围和实例,一些硫醇类，都是闪锌矿的有效捕收剂，例： n二丁基2硫醇基乙胺盐酸盐 n（2硫醇基乙基）苯胺盐酸盐 n丁基一双（2硫醇基乙基）一胺 n（2硫醇基乙基）n甲基苯铵盐酸盐 s（2硫醇乙基）邻氨基硫酚,四、适用范围和实例,4.羧酸类 这类捕收剂的极性基团为 ，解离成 。 这类药剂是氧化矿的典型捕收剂，如油酸在赤铁矿上的吸附：,四、适用范围和实例,又如脂肪酸浮选方解石 这类药剂品种很多，包括各种饱和脂肪酸：庚酸、癸酸、月桂酸、豆蔻酸、软脂酸（棕桐酸）、硬脂酸；不饱和酸：油酸、亚油酸、亚麻仁油酸，还包括各种动植物油脂肪酸；人工合成脂肪酸：氧化石蜡、氧化煤油；纸浆废液，塔尔油等，虽然憎水基r 有所不同，只是在性能上有些改变, 它们在界面被吸附的离子的两侧, 都具有对映的氧原子，都是氧化矿很好的捕收剂。,四、适用范围和实例,对于碳酸盐矿物, 利用脂肪酸类型捕收剂, 也是有效的。例如十二酸钠浮选碳酸钙, 它们不但具有对映的氧原子, 而且在界面钙离子的两边, 具有对映的原子团 羧酸根。,四、适用范围和实例,图3为利用脂肪酸浮选孔雀石cuco3cu(oh)2，使用丁酸到壬酸，它们都是羧基型捕收剂，都具有对映的原子团，符合我们提出的这一规律。,图3 利用脂肪酸类型捕收剂浮选孔雀石,四、适用范围和实例,5.硫酸盐和磺酸盐类 这一类药剂的结构，极性基为 这类化合物极性端为氧，可以浮选氧化矿，对硫酸盐矿物的浮选效果更好。,四、适用范围和实例,例： 黑尔比赫利用十二烷基硫酸盐浮重晶石、天青石等，如图4。,图4 十二烷基硫化钠对几种矿物的浮选,从图4可以看出，两种具有对映硫酸根的矿物，回收率最高。,四、适用范围和实例,1980年富井奎司报导用十六烷基硫酸钠浮选硫酸沿矿，如图5：,图5 十六烷基硫酸钠浮选硫酸铅矿,四、适用范围和实例,6.有机麟坤类药剂 这类常用的有烷基膦酸，苯乙烯膦酸，甲苯肿酸, 他们是锡石sno2的有效捕收剂，它们的分子结构中，都含有对映的氧原子。 对烷基膦酸来说，最好应该是父磷酸盐矿物； 对磷石灰石、方解石、白云石三种春矿物进行捕收性能试验，实验用容积为25毫升的小浮选机进行，矿样3克，搅拌三分钟，温度为262c，实验结果如图6：,四、适用范围和实例,图6 十二烷基膦酸钠对磷石灰、方解石、白云石三种纯矿物的捕收性能试验,五、利用这一规律可以解释的问题,1.黄药对多金属硫化矿, 为什么难以分选？因为它们都具有对映的硫原子，黄药都是它们的捕收剂，所以难以分选。 2.黄药不是氧化矿的有效捕收剂，因为它们不具有对映的原子。 3.被硫化了的矿物，可以用黄药浮选。因为用硫化钠或其他硫化剂进行硫化后，使其表面生成了硫化物，引进了对映的硫原子。 4.脂肪酸类捕收剂对氧化矿都可以浮，但选择性不好。,五、利用这一规律可以解释的问题,例如：对白铅矿进行硫化如图,图7 白铅矿对黄药的吸附,1为用 na2s 16毫克/升处理的 2为用 na2s 16毫克/升处理的 3、4为未经硫化钠处理的白铅矿样品,六、讨论,1.“原子对映规律”可以适用于大部分的捕收剂，已如上所述。但对于离子型捕收剂胺类，以及非离子型药剂，此规律不能适用。因为胺类作用，基本上是物理吸附，不能形成化学键。 2.对于络合型捕收剂以及酯类，还有待进一步研究。 3.白药呈白色片状结晶，微溶于水，在水中成互变异构性式： 只有酸性型式sh易与矿物表面相作用，具有较好的选择捕收作用，符合以上规律,六、讨论,4.有人认为硫化矿必先形成氧化表面，才能与黄药起作用。但事实证明硫化矿表面引进氧原子后，用黄药浮选是不利的。 5.对一些有色金属碳酸盐