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1、4国外金属矿选矿2006.7综述螯合捕收剂在浮选中的应用刘文刚魏德洲周东琴朱一民贾春云(东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳,110006)摘要近年来,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、药剂组合使用、工业应用等方面,总结了近十年来螯合捕收剂的研发现状,并指出了存在的主要问题。关键词螯合捕收剂配位原子药剂组合使用工业应用在浮选药剂发展过程中,第一代混合捕收油早面形成的螯合物必须具有很小的溶度积,而且能使〔5〕已过时,第二代离子型水溶性捕
2、收力强的浮选药剂矿物表面具有足够的疏水性。(如黄药、黑药等)已经历了70余年,越来越无法满1结构明晰的螯合捕收剂足目前世界范围内日渐贫、细、杂矿石的浮选分离要求。近年来,人们都把注意力转向第三代非离子型111O-O型螯合捕收剂〔6〕高选择性浮选剂上,特别是螯合捕收剂更以其卓越中南大学蒋玉仁等开发合成了一种新型廉〔1〕的选择性深受人们关注。因为金属螯合物比普价螯合捕收剂COBA,并研究了它对一水硬铝石和通的离子型和共价型金属盐更稳定,长期以来将螯高岭石的捕收活性、结构-性能关系及作用机理。合剂当作选择性更好的捕收剂,并且,它们似乎可以结果表
3、明,COBA对一水硬铝石的捕收能力强,而对代替常规的捕收剂,从已知的分析化学中的分离金高岭石的捕收能力弱,具有比水杨羟肟酸更好的选〔2,3〕属方法也可以看出这一点。择性,其性能差异主要是由极性基结构差异即电负螯合捕收剂必须至少有两个原子同时与同一个性、拓扑连接指数、断面尺寸和疏水性所引起的。研金属原子配位,这些原子通常是O、N和S。配位物究者认为,COBA对一水硬铝石的捕收机理,主要是质提供的这些给予体原子称为“配位体”。如果单个极性基中羧基-COOH的O原子、羟肟基-C(O)配位体分子或离子不只有一个原子与金属离子配NHOH中>C=O的
4、O原子和-NHOH的O原子位,便使其自身围绕中心原子弯曲成螯状,形成复杂通过化学成键与矿物表面原子形成了两环螯合物。〔7〕的环状结构,称为“螯合物”。根据配位体在带正电王明细、蒋玉仁等用COBA与油酸钠混合捕的金属离子周围配位区域内的配位数目是三、四、收剂对黑钨矿进行了浮选试验研究,在捕收剂用量-5五、六,将其相应地称作三元环、四元环、五元环和六为3·10mol/L时,黑钨矿的回收率能达到90%;元环〔4〕。-5增加捕收剂用量至5·10mol/L时,黑钨矿的回收-5螯合类捕收剂有供电子原子(如硫、氮和氧、有率为9911%;单用油酸钠时,药
5、剂用量达8·10时也包括磷)组成的碱性官能团或酸性官能团,碱性mol/L时,回收率才达到90%。可见添加COBA可官能团是含有能与金属阳离子反应的未配对电子的明显减少捕收剂用量,说明COBA对黑钨矿有很好原子,其中重要的有:-NH2(胺)、-NH(亚氨基)、的捕收性能。-N=(无环或杂环叔氮)、=O(羰基)、-O-(酯或CF捕收剂是北京矿冶研究总院的研究工作者醚)、-N=OH(肟)、-OH(脂肪醇)、-S-(硫醚)、用CF法浮选柿竹园黑白钨矿使用的药剂,其主要-PR2(取代膦基)等;酸性基团丢失一个质子而与成分是N-亚硝基-N-苯胲铵盐。
6、它除了对柿竹金属原子配位,主要有-COOH(羧酸)、-SO3H(磺园粗、细粒黑白钨矿具有较强的捕收能力外,对萤石酸)、-PO(OH)2(磷酸)、-OH(烯醇和酚基)、=N和方解石也具有较强的选择性,目前已成功地应用-OH(肟)或-SH(硫醇和硫酚)。于柿竹园黑白钨矿浮选生产中,并已建成100t/a的〔8〕从实际应用的角度考虑,螯合捕收剂在矿物表药剂生产基地。2006.7国外金属矿选矿5〔15〕谭欣等研究了CF捕收剂对氧化铅锌矿的捕收徐金球等基于同分异构原理成功合成了新〔9〕能力,结果表明,CF是菱锌矿和白铅矿的有效捕型捕收剂1-羟基-2-
7、萘甲羟肟酸,并应用于稀土收剂,对方解石、白云石、石英和褐铁矿具有良好的矿物的选别。用包钢选矿厂稀土浮选给矿(含REO选择性,以螯合剂CF为捕收剂、六偏磷酸钠和硫酸10195%)进行的试验结果表明,1-羟基-2-萘甲锌盐化水玻璃为抑制剂,在常温和自然pH值的矿羟肟酸能有效地捕收稀土矿物,粗选精矿REO品位浆中,采用硫化-浮选法就能较好地实现氧化铅锌为37102%,回收率为80110%。这表明,1-羟基-矿物与方解石、白云石、褐铁矿和石英的浮选分离。2-萘甲羟肟酸是一种很有前途的稀土捕收剂。〔10〕〔16,17〕研究人员运用吸附量、ζ-电位、
8、红外光谱、电负任俊等用1-羟基-2-萘羟肟酸浮选氟〔11〕性和X射线光电子能谱等手段,验证了CF与氧碳铈矿的研究结果表明,这种药剂对氟碳铈矿有较化铅锌矿的作用机理为:CF中的O-、O=与矿物强
