螯合物在选矿中的应用

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1、殷佳琪资土01班配位化学螯合剂在选矿中的应用摘要近年來，螯合捕收剂的发展取得了飞速进步，一些研究及实践的资料证明，螯合捕收剂的浮选性能与它们的螯合特性密切相关。本文从配位原子、捕收性能、捕收机理、药剂种类等方面，总结了近年來的研究发现，并以苯甲轻月亏酸为例，展示了螯合类捕收剂在工业中的运用。关键词：螯合捕收剂捕收机理药剂种类工业1螯合剂的简介1.1应用方向在浮选药剂发展过程屮，第一代混合捕收油早已过时,第二代离子型水溶性捕收力强的浮选药剂（如黄药、黑药等）已经历了70余年,越來越无法满足目前世界范围内日渐贫、细、朵矿石的浮选

2、分离要求。近年来，人们都把注意力转向第三代非离子型高选择性浮选剂上，特别是螯合捕收剂更以其卓越的选择性深受人们关注山。因为金屈螯合物比普通的离了型和共价型金属盐更稳定，长期以来将螯合剂当作选择性更好的捕收剂，并口，它们似乎可以代替常规的捕收剂，从已知的分析化学中的分离金屈方法也可以看岀这一点E2,3：o螯合剂在选矿中的运用主要包扌舌浮选和选择性絮凝。这两种工艺的主要表面化学原理十分相似。它们分选的选择性基本上都是取决于药剂在矿物一水界面上的选择性吸附。这种选择性实际上是药剂的官能团在矿物表面吸附点的亲和力的函数。由于螯合型官

3、能I才I对某些金属离子具有较高的专一性，因而可以认为它是选矿药剂的理想组成部分。1.2螯合剂和螯合作用螯合型药剂至少必须有两个原了同时由金屈配位。这些原了通常是0、N、S和P。“配位”物质提供的这些给予体原子称为“配位体”。如果单个配位体分子或离子不止有一个原子与金属离子配位，便使共自身围绕中心原子弯成螯状,形成复杂的环状结构，称为“螯合物”（来源于希腊语屮的“蟹钳”）根据配位体在带正电的金属离子周围配位区域内的配位位置数目是二、三、四、五、六，可将它们相应地称作二元环・、三元环、四元环、五元环和六元环。下面给出的例子为二乙

4、基二硫代氨基甲酸脂螯合剂的S一S型配位体与镰形成的二员环（1:2）赘合作用。这里的四个Ni-S键都相同，因此，螯环成为扁平的氏方形⑷。螯合类捕收剂有供电子原子（如硫、氮和氧、有时也包括磷）组成的碱性官能团或酸性官能团,碱性官能团是含有能与金属阳离子反应的未配对电子的原子,其中重要的有:-NH2（胺）、-NH（亚氨基）、-N二（无环或杂环叔氮）、二0（拨基）、-0-（酯或醯）、-N二0H（月亏）、-0H（脂肪醇）、-S-（硫醞）、-PR2（取代麟基）等;酸性基团丢失一个质子而与金属原子配位，主要有-COOH（竣酸）、-SOsH

5、（磺酸）、-PO（0H）2（磷酸）、-0H（烯醇和酚基）、二N-OH（眄）或-SH（硫醇和硫酚）⑸。从实际应用的角度考虑，螯合捕收剂在矿物表面形成的螯合物必须具有很小的溶度积,而且能使矿物表面具有足够的疏水性⑹。因此作为一种理想的浮选捕收剂，螯合官能I才I必须位于足够长的碳氢链（C厂CQ中，以使吸附的矿物能有充分的疏水性。在某些情况卜；例如黄约和二硫代磷酸盐，甚至碳链更短的分了，也可作为有效的捕收剂。如果把鳌合剂作为浮选抑制剂，它最好带电并且非常亲水@agaraj等，1986）。通过将赘合官能I才I与某些熟悉的亲水成分（诸如

6、纤维素衍主物、聚丙烯酸胺、古尔胶等）相合并，述可研制出聚合抑制剂（Nagaraj等，1987;Balduf和Schubert,1980）⑺。2螯合捕收剂的类型及其应用能够形成金属螯合物的螯合剂应满足两个基本要求：1）其分子中有合适的官能团;2）官能团应该位于空间适当的位置上，以使形成包含金屈原了的环结构。化合物的典型结构应满足这些要求，也已发现，口J作为浮选捕收剂的螯合物有⑵：

7、N—S型］LN—＜）型I/HHOOH

8、N—N型］［o—O型］nh4N■轻基・N■亚硝基苯胺镀盐2.10-0型螯合捕收剂CF捕收剂是北京矿冶研究总院的

9、研究工作者用CF法浮选柿竹园黑白钩矿使用的药剂,其主要成分是N-亚硝基-N-苯月亥钗盐。它除了对柿竹园粗、细粒黑口鹄矿具有较强的捕收能力外,对萤石和方解石也具有较强的选择性，目前己成功地应用于柿竹园黑口钩矿浮选生产中，并已建成100t/a的药剂生产基地⑻。谭欣等研究了CF捕收剂对氧化铅锌矿的捕收能力⑼，结果表明,CF是菱锌矿和片铅矿的有效捕收剂，对方解石、白云石、石英和褐铁矿具冇良好的选择性，以螯合剂CF为捕收剂、六偏磷酸钠和硫酸锌盐化水玻璃为抑制剂，在常温和口然pH值的矿浆屮，采用硫化-浮选法就能较好地实现氧化铅锌矿物与方

10、解右、白云石、褐铁矿和石英的浮选分离。研究人员运用吸附量、F-电位、红外光谱〔⑹、电负性和X射线光电子能谱等手段［山,验证了CF与氧化铅锌矿的作用机理为：CF屮的0-、0二与矿物表面上的金属离子螯合而形成0-0型五元环表面配合物。2.2S-N型螯合捕收剂A・A•西尔克西等［⑵研究了己基硫代