硅酸盐矿物捕收剂

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1、硅酸盐矿物捕收剂转载自诚和选矿3.4硅酸盐矿物捕收剂硅酸盐矿物是由金属阳离子与硅酸根化合而成的含氧酸盐矿物，是地球上储量最大、最普遍的矿物，已知的约有548个矿物种，约占矿物种总数的24%，常见的矿物中大约40%是硅酸盐矿物，据估算地壳中大约有90%是硅酸盐矿物[25]。硅酸盐矿物的化学组成中广泛存在着类质同象替代，除金属阳离子间的替代非常普遍外，经常有Al3+、同时有Be2+或B3+等替代硅酸根中的Si4+，从而分别形成铝硅酸盐、铍硅酸盐和硼硅酸盐矿物。有时还可能有(OH)-替代硅酸根中的O2-。浮选法是处理硅酸盐矿物的主要方法之一，美国浮选的硅酸盐矿物有石英、长石、云母、锂辉石、滑石、高岭

2、土和硅灰石等，因而，捕收剂对硅酸盐矿物的分离与利用具有重要意义。常用的捕收剂为胺类，经活化的硅酸盐矿物也可用烃基酸类捕收；我国一般采用十二胺、十八胺、混合胺和醚胺，国外一般用酰胺、醚胺、多胺、缩合胺及其盐等。近年来，胺类阳离子捕收剂的反浮选取得了显著效果，如对弓长岭选厂磁选精矿反浮选脱硅，其浮选指标已达到国际先进水平。3.4.1胺(amine)类胺类捕收剂是指分子结构中含有负三价氮原子的一些有机异极性化合物，主要用于捕收有色金属氧化矿，石英、长石、云母等铝硅酸盐和钾盐等。根据烃基的类型与结构，可将其分为脂肪胺、芳香胺和醚胺等；而根据氨基(-NH2)的数目，则可分为一元胺和二元胺等。在很多浮选情

3、况下，胺类捕收剂主要以解离后带有疏水基的阳离子起捕收作用，故又称阳离子捕收剂。一、主要性质胺难溶于水，与盐酸或醋酸作用生成胺盐后易溶于水。使用时可用盐酸与胺以1:1～1.5:1当量配料，加热水并搅拌溶化后，再用水稀释到1.0%～0.1%的水溶液。第一胺的盐酸溶液按以下反应式进行解离和水解：RNH2+HCl=RNH2·HClRNH+-2·HCl=RNH3+ClRNH++3=RNH2+H矿浆中RNH+2·HCl、RNH3和RNH2的存在与其各自的浓度、pH值有密切关系。二、使用注意事项使用胺类捕收剂应注意如下四方面的问题：①阳离子捕收剂与阴离子捕收剂在一起使用，易形成分子量比较大的不溶性盐而失去捕

4、收作用，因此，两者一般不宜同时加入使用，但也有例外，有时反而改善浮选过程，这可能与有利于形成半胶束、或发生共吸附有关。②矿泥表面经常带负电荷，胺能优先附着于矿泥上，导致选择性降低，因此，浮选前脱泥可改善浮选过程并降低药耗。③胺有一定的起泡能力，对水硬度有一定的适应性，但水硬度过高，其用量增大。④胺可与中性油类混合使用，如与煤油混合使用浮选石英。三、作用机理[8]属于弱电解质的胺类是浮选石英等硅酸盐矿物的典型捕收剂，在水溶液中，既存在部分离子状态的胺(RNH+3)，又存在部分仍分子状态的胺(RNH2)，胺分子与胺阳离子的比例受介质pH值所支配，并直接影响其在双电层中的吸附能力及其与矿物表面的作用

5、机理。胺类捕收剂与矿物的作用形式也比较多样化，对硅酸盐矿物主要以胺离子或二聚物形式起捕收作用，且可浮的矿物种类也较多；胺还可以络合捕收剂或RNH3Cl形式起捕收作用，但这些作用形式在实践中只适于一些特定场合，如浮选硫化效果较差的菱锌矿或在氯化物饱和溶液中浮选钾石盐等。下面主要介绍胺对硅酸盐矿物的捕收机理。胺类捕收硅酸盐矿物的机理主要是物理吸附，包括静电力吸附和半胶束吸附。胺类与硅酸盐矿物表面的相互作用，在大多数情况下，在矿物表面双电层，由阳离子RNH++3或RNH3·RNH2依靠静电力吸附在荷负电的矿物表面，这种吸附形式不牢固，易脱落，故胺类应具有足够浓度。在适宜的浓度下，胺类可在矿物表面形成

6、半胶束吸附，此时除静电引力吸附外，烃链间的范德华力亦起重要作用。胺离子RNH+3与胺分子RNH2之间，其非极性基还易于发生相互缔合作用，+·RNH并易于在矿物表面产生共吸附，或形成胺分子与离子二聚体RNH32的半胶束吸附。3.4.1.1一元胺一元胺可看成是NH3中的H被烃基取代的衍生物，按取代烃基的数目，可分为第一(伯)、第二(仲)、第三(叔)胺和季铵等。用作捕收剂的一元胺多数是第一胺，其烃基的结构依所用原料而定。国内目前生产的混合脂肪胺是由石蜡氧化所得皂用混合脂肪酸(C10～C20的混合脂肪酸)作原料制成的，简称为混合胺、脂肪胺、第一胺等。常温下混合胺为淡黄色蜡状体，有刺激气味，不溶于水，溶

7、于酸性溶液或有机溶剂中。仲胺、叔胺、季胺等在实践中应用较少，其中属强碱性物质、烃链较短的季胺盐在水溶液中溶解度较高，解离性能较好，主要用于浮选可溶性钾盐。3.4.1.2醚胺醚胺是指胺分子中的非极性基中含有醚基[-O-]，即烃基为ROR’-(烷氧基)的一些有机胺类化合物。因R’通常为丙基，故醚胺也常作为烷基丙基醚胺(或3-烷氧基-正丙基胺)系列的简称，其化学式为R-O-CH2CH2CH2NH2，其中