浮选药剂的化学原理

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1、浮选药剂的化学原理朱玉双朱建光编著朱建光教授在中南大学工作，从20世纪50年代中期，开始将有机化学原理用于浮选药剂。朱建光教授一直从事选矿药剂的合成与应用研究工作，从1999年开始几乎每年都发表文章，介绍浮选药剂的进展。朱教授是我国选矿药剂的元老之一，学术水平很高。本课程的主要参考书1、王淀佐、林强和蒋玉仁编著的“选矿与冶金药剂分子设计”2、见百熙“浮选药剂”3、张泾生、阙煊兰“矿用药剂”4、王淀佐、“浮选溶液化学”浮选药剂概论1、浮选和浮选药剂的应用2、浮选药剂的研究发展简史3、浮选药剂的分类4、常见的浮选药剂1、浮选和浮选药剂的应用浮选是矿物分离

2、工程中的一种重要方法。顾名思义浮选是通过气泡将有用矿物选择性富集。浮选需要浮选药剂，浮选药剂能改变矿物表面的物理化学性质或使矿物有可浮性的药剂。浮选需要有气泡，产生气泡需要起泡剂。选择性富集需要捕收剂。调整酸碱度需要添加剂、抑制脉石矿物需要抑制剂、分散矿物需要分散剂。添加剂、抑制剂、分散剂等统称为调整剂。浮选药剂包含捕收剂、起泡剂和调整剂，在一般情况下浮选药剂指的就是捕收剂。捕收剂是浮选药剂中最关键的，研究最多的。几乎开采矿物都需要选矿，选矿包含浮选、磁选、重选等，其中浮选占绝大多数。世界范围内有数十亿t矿石是经过浮选处理的，全世界每年消耗的浮选药剂

3、可达数十亿美元。成功的浮选分离取决于在液体介质中固体颗粒与气泡间的相互作用。2、浮选药剂的研究发展简史浮选药剂从工业应用开始距今已有100多年历史，其发展过程可以分为3个阶段，即油类捕收剂时期、离子型水溶性捕收剂时期、非离子特效捕收剂时期。1860-1924年这段时期主要是油类捕收剂，油类捕收剂用于浮选硫化矿，浮选剂直接使用动物油、植物油和矿物油。这段时期对浮选药剂与矿物的作用机理研究较少，浮选药剂的有效成分没有研究清楚，浮选效果不理想。1925-1960年这段时期是离子型水溶性捕收剂，黄药的发明和应用是这一时期的标志，泡沫浮选工艺也开始得到应用，浮

4、选药剂与矿物表面的作用机理也开始研究，浮选药剂的结构和有效成分也逐步研究清楚。表现在浮选药剂的用量大幅度减少、矿物回收率和精矿品位等选矿指标大幅提升。黄药、黑药、羧酸和胺类等水溶性离子捕收剂得到广泛使用。1960年以后非离子型极性捕收剂开始发展，这并不是说前2类捕收剂不用了，而是又多了一类捕收剂。非离子型极性捕收剂的性能和选择性比前两类捕收剂进一步提高，更适应日渐贫、细、复杂化的矿石浮选。3、浮选药剂的分类浮选药剂的分类有多种形式，有根据矿物的地球化学分类、有软硬酸碱分类、有根据矿物性质分类等。这里重点讨论根据矿物性质对浮选药剂的分类。根据矿物性质可

5、以简捷地把浮选药剂划分为4类：硫化矿浮选药剂、介于硫化矿和氧化矿间的浮选药剂、氧化矿浮选药剂、天然可浮矿浮选药剂。浮选药剂的分类见下表：浮选药剂的分类类型与矿物作用键型典型矿物典型药剂1、硫化矿浮选药剂主要是共价键黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等黄药、黑药、Z-2002、硫化矿-氧化矿过渡浮选药剂共价键-离子键赤铁矿、锆英石、锡石、黑钨矿、金红石羟肟酸3、氧化矿浮选药剂主要是离子键方解石、重晶石、萤石油酸、磺酸4、天然可浮矿浮选药剂范得华力或氢键石墨、辉钼矿、硫磺、滑石煤油、煤焦油4、常见的浮选药剂常见的捕收剂黄药：CH3CH2O-C(=S)-S-Na黑药：

6、(CH3CH2CH2CH2-O)2-P(=S)-S-NH4Z-200(CH3)2CH-O-C(=S)-NH-CH2CH3羟肟酸：C6H5-C(OH)=N-OH油酸：CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH常见的起泡剂2号油：松醇油丁醇甲醚CH3-O-CH2CH2CH2CH2-OH常见的调整剂pH调节剂：石灰、碳酸钠、硫酸活化剂：硫酸铜、硫化钠抑制剂：石灰、水玻璃、淀粉、单宁、高分子聚合物第一章烃油捕收剂1.1概述烃油捕收剂也可称中性油捕收剂，简称烃油。烃是指有机化学的命名、油是我们通常的名称、油类没有酸、碱性。为科学和通常的结合在浮选药剂中成

7、烃油。烃油主要是指煤油、柴油、焦油等，其中以煤油、柴油的应用较为普遍。1.1.1烃油的主要成份及基本性质烃油的主要成分是脂肪烃、脂环烃、烯烃、炔烃及芳香烃等，通常用德烃油都是不同组成的烃类混合物。不同来源的烃油在组成上往往存在差别。烃油主要从石油中提取，其主要成分随石油产地而不同。烃油的基本特点是由碳氢原子通过共价键结合组成,化学活性很低，属非极性化合物。烃油与极性水分子基本不发生作用，表现出明显的疏水性和水不溶性，同时也不能电离为离子，通常称烃油为中性油捕收剂，或称为非极性油捕收剂。1.1.2烃油在矿物浮选中的应用与捕收机理烃油在浮选中的应用：作为

8、极性捕收剂的辅助性捕收剂或难溶性药剂的溶剂；作为非极性矿物的主要捕收剂。烃油作为辅助性捕收剂，在国外较为普遍