【文章內(nèi)容簡介】 （ 3） 捕收性能 ? 對氧化礦物進行捕收時 ， 以其極性基 COO與礦表接觸 ， 非極性烴基指向水 ，起疏水作用 。 ? 由于脂肪酸親固基中的羰基具有較大極性 ， 與水分子的作用較強 。 所以 ， 烴鏈較短則不足以消除礦物表面的親水性 。 ? 脂肪酸以其疏水離子中的 COO與礦表接觸 。 捕收機理之一是其與礦表離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng) ， 生成難溶化合物而固著于礦表 。 ? 烴鏈 R越長 ， 對礦物的捕收能力越強 。 實踐表明：烴鏈長度需達到 12個以上 C原子才有足夠的捕收能力 。 ? 但烴鏈增長 ， 其溶解和分散度均降低 ， 捕收性能也隨之降低 。 特別是 C﹥ 20的脂肪酸由于溶解度太小 ， 基本不具有捕收活性 ， 故脂肪酸藥劑的 R基長度一般為 C=12~17。 34 有機酸類陰離子型捕收劑 脂肪酸及其皂 （ 3） 捕收性能 ? 脂肪酸捕收劑的捕收性能與烴基的不飽和程度有關(guān) 。 C原子數(shù)相同的脂肪酸 ， 不飽和程度越高 ， 捕收性能越強 。 不飽和程度越高的酸 ， 越容易溶解 、 形成膠束的臨界濃度越高 、 藥劑覆蓋面積越大 。 ? 這種捕收能力的差異在低溫時更為明顯 。 在溫度較低的礦漿中 ， 不飽和程度較高的酸 ， 捕收活性變化不大 ， 而飽和酸及不飽和程度較低的酸捕收活性卻顯著降低 。 35 有機酸類陰離子型捕收劑 脂肪酸及其皂 （ 4） 捕收劑的應(yīng)用 ? 脂肪酸分子結(jié)構(gòu)中含有活潑的 COO， 幾乎對所有的礦物都有捕收作用 。 含堿土金屬陽離子的極性鹽類礦物； 氧化礦物；有色金屬氧化物； 經(jīng)活化的硅酸鹽類礦物； 易溶于水的含堿和堿土金屬的可溶性礦物 ? 實際應(yīng)用中 ， 對硫化礦和有色金屬氧化礦浮選 ， 通常不采用此類捕收劑 ， 原因是脈石也會浮起 ， 導(dǎo)致浮選過程失去選擇性 。 ? 藥劑使用注意事項： p447 36 有機酸類陰離子型捕收劑 脂肪酸及其皂 （ 5）常用的有機酸及其皂 氧化石蠟皂 : 石蠟是含 C15~C40飽和烴類混合物 ， 氧化皂化后的主要成分是： ? 羧酸 （ 80%飽和脂肪酸和 5~10%羥基酸 ） ； ? 未被氧化的高級烷烴或煤油 ， 對羧酸起稀釋作用 （ 促進其分散 ） ； ? 不發(fā)生皂化的氧化產(chǎn)物 ， 如醇 ， 醛 、 酮等 ， 有起泡作用 ， 約占總量的 2~3%。 其捕收性能較弱 ， 特別是低溫時效果不佳 ， 但因原料易得 ， 故應(yīng)用較多 ， 常與塔爾油配合使用 。 37 有機酸類陰離子型捕收劑 烴基磺酸鹽 (RSO3Na)和烴基硫酸鹽 (RSO4Na) ? RSO3Na 烴基磺酸鹽是烴類油與濃硫酸作用的產(chǎn)物 。 烴鏈短的磺酸鹽水溶性較好 ， 主要用作起泡劑和洗滌劑；起捕收作用的烴鏈都比較長 ， 屬油溶性 。 浮選中常使用 C12~C16的磺酸鹽 ，既有捕收性 ， 又有起泡性 。 ? RSO4Na 烴基硫酸鹽是醇與硫酸作用的產(chǎn)物 。 與相同 C原子數(shù)的脂肪酸相比 ， 烴基硫酸鹽的捕收能力弱 ， 但選擇好 、 能耐硬水 ， 受溫度影響小 ， 酸介中仍有較好的活性 。 但 RSO4 會產(chǎn)生水解 ， 致使捕收作用消失 。 RSO4+H2O→ROH+HSO42 38 有機酸類陰離子型捕收劑 藥劑作用機理 ? 物理吸附 （ p409 圖 4122） ? 半膠束吸附 （ p414 圖 4125） ? 化學(xué)吸附 （ p407 圖 4119） ? 絡(luò)離子吸附 39 胺類陽離子型捕收劑 捕收劑的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) ? 解離后起疏水作用的離子是陽離子 ， 故為陽離子型捕收劑 。 ? 胺是 NH3中的 H被烴基取代的衍生物 ， 根據(jù)烴基的數(shù)目 ， 分為伯 、 仲 、叔胺；與 HCI作用后生成伯胺鹽 、 仲胺鹽 、 叔胺鹽和季胺鹽 。 ? 浮選中常用的胺類捕收劑 ， 主要是 8~18個 C原子的烷烴第一胺及其鹽 。 胺與氨性質(zhì)相似 ， 其水溶液呈堿性 。 ? 胺難溶于水 ， 胺鹽易溶于水 。 ? 胺濃度增大到一定值可形成膠束 ， 應(yīng)在低于其臨界濃度下使用 。 ? 胺可以分子或離子的形式存在于水中 ， 主要取決于礦漿 pH值： RNH2+H2O→RNH 3++OH 40 胺類陽離子型捕收劑 捕收劑的應(yīng)用 ? 可浮選的礦物 p448 ? 使用時的注意事項 ? 我國使用的胺類捕收劑 十二胺 混合胺（ 80%伯胺，其余仲、叔胺） 醚胺 41 胺類陽離子型捕收劑 捕收劑的作用機理 （ 1） 物理吸附 石英的 pH0=3或 ， 正常浮選時 ， 其表面荷負電 。 （ 2） 半膠束吸附 藥劑濃度達到一定值 ， RNH3+與 RNH2的烴鏈可在范德華力作用下相互締合形成半膠束 。 礦漿 pH值不同 ， 形成半膠束吸附的臨界濃度不同 ， pH值升高 ， 臨界濃度降低 ， 藥劑容易在礦物表面形成半膠束吸附 。 ? 靜電吸附不牢固 ， 對石英等氧化礦物要造成有利于形成半膠束吸附的條件 。 （ 3） 絡(luò)合物吸附 碳酸鹽礦物 （ 如 ZnCO3等 ） ? 堿性介質(zhì)中 ， 胺分子中 N原子的孤對電子可以與氧化物中的 Cu2+、Zn2+、 Co2+ 、 Ca2+等金屬離子形成絡(luò)合物 ， 這些絡(luò)合物是疏水的 ，可使礦表原本親水的部分變得疏水 。 42 本節(jié)要求 ?掌握烴類油捕收非極性礦物時的作用機理，理解雜極性成分在分選中的作用； ?掌握黃藥的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及捕收硫化礦物時的作用機理； ?了解常用的脂肪酸類捕收劑，掌握脂肪酸及其皂捕收氧化礦物時的作用機理； ?掌握陽離子型捕收劑的作用機理及使用注意事項。 43 起泡劑 ? 捕收劑在礦物表面吸附 ， 提高了它的疏水性 ， 改善了可浮性 ，但目的礦物欲在礦漿中上升 ， 成為泡沫精礦 ， 還需要有性質(zhì)良好的氣泡 。 ? 浮選中氣泡應(yīng)具有的性質(zhì)： （ 1） 氣泡直徑較??； （ 2） 氣泡在礦漿中應(yīng)充分分散 ， 不兼并； （ 3） 氣泡應(yīng)具有一定的穩(wěn)定性 。 ? 在普通水或礦物懸浮液中通入氣體 ， 只能形成一些大而易碎的氣泡 。 ? 為了獲得性質(zhì)良好的氣泡 ， 可向礦漿中添加起泡劑 。 44 起泡劑的作用 ? 促使空氣在礦漿中分散成小氣泡 ， 并防止氣泡兼并 （ 1） 氣泡直徑減小 ? 機械攪拌式浮選機在純水中生成的氣泡平均直徑為 3~5mm， 添加起泡劑后 ， 平均直徑縮小為 ~1mm。 ? 充氣量一定時 ， 氣泡 D越小 ， 氣液界面面積越大 ， 越有利礦化 。 ? 但氣泡要攜帶礦粒上浮 ， 須有足夠的升浮力和升浮速度 。 （ 2） 起泡劑在氣 液界面吸附 ， 非極性基指向氣泡 ， 極性基朝外指向水 ， 可與極性的水分子作用 ， 在氣泡表面形成水化膜 ，防止氣泡兼并 。 （ 3） 一些離子型表面活性物質(zhì)表面帶有電荷 ， 在氣泡表面吸附后 ， 氣泡之間因相同電荷產(chǎn)生斥力 ， 防止兼并 。 45 起泡劑的作用 ? 增大氣泡機械強度 ， 提高氣泡穩(wěn)定性 。 （ 1） 氣泡表面的水化膜具有彈性 ， 可承受一定程度的外力干擾 。 （ 2） 吸附了起泡劑的氣泡在受到外力作用發(fā)生變形時 ， 變形區(qū)表面積增大 ， 起泡劑吸附密度降低 ， 表面張力增大 ，但降低表面張力是體系的自發(fā)趨勢 ， 故外力不太大時 ，氣泡可恢復(fù)其球形 ， 增加了氣泡的機械強度 。 46 起泡劑的作用 ? 降低氣泡運動速度 ， 增加氣泡在礦漿中的停留時間 （ 1） 氣泡運動時 ， 要帶著表面的水化膜一起運動 ， 水化膜與極性水分子之間具有引力作用 ， 影響氣泡的運動速度 。 （ 2） 起泡劑的存在 ， 促使氣泡直徑減小 ， 運動速度降低 。 （ 3） 表面吸附起泡劑的氣泡不易產(chǎn)生變形 ， 增大了運動過程中的阻力 。 氣泡運動速度降低 ， 在礦漿中的停留時間增加 ， 可提高礦粒與其碰撞 ， 附著的機率 ， 對浮選有利 。 但速度過小 ， 將影響浮選機的處理能力 。 47 起泡劑的作用 ? 起泡劑是否加得越多越好呢？ （ 1） 隨起泡劑濃度的增加 ， 溶液表面張力明顯降低 ， 但起泡能力呈先增加后降低的變化趨勢 。 即在較低的藥劑濃度下 ， 起泡能力隨藥劑量而增加 ， 達到最高點后 ， 繼續(xù)增加藥劑濃度 ， 起泡能力反而下降 ， 起泡劑用量不宜過大 。 （ 2） 在浮選實踐中 ， 起泡劑用量一般都很小 ， 低于上述 C點的濃度 ， 所以評定起泡劑的起泡能力時 ， 測定其稀溶液的表面張力與藥劑濃度的對應(yīng)關(guān)系具有一定參考價值 。 48 起泡劑作用機理 1. 單純起泡劑的作用機理 ? 雜極性表面活性物質(zhì)（分子結(jié)構(gòu)中有極性基和非極性基） 。 ? 在氣 液界面吸附，形成定向排列（非極性基指向氣泡，極性基指向水）； ? 極性基可以水分子作用，在氣泡表面形成水化膜，防止氣泡兼并，并增加其機械強度。 ? 起泡劑分子在氣 液界面定向排列情況與其濃度密切相關(guān)。 49 起泡劑作用機理 2. 起泡劑與捕收劑的共吸附作用 ? 有的捕收劑兼有起泡性 ， 它可在固 液界面及氣 液界面與起泡劑形成共吸附 。 同理 ， 對兼有捕收作用的起泡劑而言 ， 可與捕收劑分子一起在礦表形成共吸附 。 ? 有的捕收劑無起泡性 ， 但可在氣