【正文】 低 ， h小 ，W浮出 高 。 第三章 浮選藥劑 第一節(jié) 浮選藥劑的分類與作用 礦物能否浮選取決于礦物表面的潤濕性。自然界中的礦物，絕大多數(shù)可浮性都很差，必須用浮選藥劑來加強(qiáng)。而且這種加強(qiáng)必須要有選擇性，即只能加強(qiáng)一種礦物或某幾種礦物的可浮性，而對其他礦物不僅不能加強(qiáng)有時還要削弱。這樣，就可以人為地控制礦物的浮選行為。浮選之所以能被廣泛應(yīng)用于礦物加工，重要的原因在于它能通過浮選藥劑靈活、有效地控制浮選過程，成功地將礦物按人們的要求加以分開，使資源得到綜合利用。例如多金屬硫化礦石，礦石中經(jīng)常共生方鉛礦、黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦等硫化礦物，這些硫化礦物具有相似的物理性質(zhì)，用重選等選礦方法很難使之分離。 浮選藥劑的產(chǎn)生和發(fā)展（經(jīng)歷三個階段） ? 60年代以來，發(fā)展中的非離子特性特效捕收劑時期（又稱絡(luò)合捕收劑時期）。 ? 硫胺酯、硫氮晴酯、黃原酸酯及雙黃藥等非離子型極性捕收劑，也包括各種典型絡(luò)合捕收劑，如8羥基喹啉、羥肟酸、二苯硫腙等，其特點：選擇性更好，用量更少，這些藥劑常以黃藥、黑藥等離子型捕收劑為中間體進(jìn)一步反應(yīng)制得。雖然合成方法較復(fù)雜，價格較高，但因單耗降低，同時減少配合使用其他藥劑，因此，藥劑總費(fèi)用仍有可能降低。 浮選藥劑的產(chǎn)生和發(fā)展（經(jīng)歷三個階段） ? 這一時期，浮選理論和浮選藥劑理論發(fā)展也較快，國內(nèi)外出版了不少專著，如國內(nèi)出版物： ? 見百熙編著 《 浮選藥劑 》 ? 王淀佐編著 《 浮選劑作用原理及應(yīng)用 》 ? 朱玉霜、朱建光編著 《 浮選藥劑的化學(xué)原理 》 ? 王淀佐等著 《 選礦與冶金藥劑分子設(shè)計 》 浮選藥劑的分類 ? 經(jīng)試驗研究并具有一定效果的化合物約8000種，而使用較高的約有 100種，對浮選藥劑進(jìn)行分類的目的，主要是為比較系統(tǒng)地、科學(xué)地認(rèn)識藥劑的共性和個性，以利于正確地選擇和配合使用好各種藥劑。 ? 由于研究角度不同，有不同的分類方法，按藥劑在浮選中的用途并結(jié)合藥劑的屬性及解離性質(zhì)等分為捕收劑、起泡劑、調(diào)整劑三大類。 雖然它們的天然可浮性也相似。但通過浮選藥劑的作用，可以成功地浮選分離，得到四種精礦，分別送冶金和化工企業(yè)回收銅、鉛、鋅、硫等元素使用浮選藥劑是控制礦物浮選行為最靈活、最有效、最方便的手段。此外，通過浮選藥劑得到穩(wěn)是的大量氣泡也是浮選能夠高效進(jìn)行的前提。 浮選藥劑的種類很多，既有有機(jī)化合物又有無機(jī)化合物，即有酸和堿又有不同的鹽類等浮選藥劑分類法很多最基本的方法是根據(jù)藥劑的用途分類，通常分為三類 。 (l）捕收劑 能選擇性地作用于礦物表面并使其疏水的有機(jī)物為捕收劑。捕收劑作用于礦物一水界面，通過提高礦物的疏水性，使礦粒能更牢固地附著于氣泡而上浮。 (2）起泡劑 為表面活性物質(zhì)，主要富集在水 氣界面，促使空氣在礦漿中彌散成小氣泡，防止氣泡兼并，并提高氣泡載礦化和上浮過程中的穩(wěn)定性，保證礦化氣泡上浮后形成泡沫層刮出。 (3）調(diào)整劑 用于調(diào)整其他藥劑（主要是捕收劑）與礦物表面的作用，調(diào)整礦漿的性質(zhì)，提高浮選過程選擇性。調(diào)整劑的種類較多，可細(xì)分為四種： 活化劑 — 能促進(jìn)捕收劑與礦物的作用，從而提高礦物可浮性的藥劑（多為無機(jī)鹽），這種作用稱活化作用。 抑制劑 — 與活化劑相反，能削弱捕收劑與礦物的作用，從而降低礦物可浮性的藥劑（各種無機(jī)鹽及一些有機(jī)化合物，這種作用稱為抑制作用。 介質(zhì) pH調(diào)整劑 — 主要是調(diào)整礦漿的性質(zhì)，形成對某些礦物浮選有利、而對另一些礦物浮選不利的介質(zhì)性質(zhì)，例如用它調(diào)整礦漿的離子組成、改變礦漿的 pH 值、調(diào)整可溶性鹽的濃度等。 分散劑與絮凝劑 — 調(diào)整礦漿中細(xì)泥的分散、團(tuán)聚與絮凝。 浮選藥劑的作用和分類時相對的，某種藥劑在一定條件下屬于此類，而在另一條件下可能屬于另一類。如硫化鈉（ Na2S）在浮選有色金屬硫化礦時是抑制劑，而在浮選有色金屬氧化礦時是活化劑，但用量多時又是抑制劑。 第二節(jié) 捕收劑 1 捕收劑結(jié)構(gòu)及分類 捕收劑：能選擇性地作用于礦物表面并使其疏水的有機(jī)物為捕收劑。捕收劑作用于礦物一水界面，通過提高礦物的疏水性，使礦粒能更牢固地附著于氣泡而上浮。 用于浮選各種礦物的捕收劑系統(tǒng) 礦物 定位 典型 捕收劑 典型 捕收劑 捕收劑的 備注 分類 離子 礦物 類型 捕收劑 吸附形式 典型濃度 ( Kg/t) 硫化礦物 Mn,S2,HS, 輝銅礦 ,Cu2S 巰基化合物 乙基黃藥 化學(xué)吸附 ~ 烴鏈長度 H+,OH 黃銅礦 , CuFeS2 C2C5 方鉛礦 ,PbS 微溶礦物 晶格離子 重晶石 ,BaSO4 羧酸 油酸 /油酸納 化學(xué)吸附 ~ 烴鏈長度 螢石 , CaF2 C12C18 不溶性 H+,OH 角銀礦 ,AgCl 氧化礦物 長石 ,(K,Na)ALSi3O8 膠體電解質(zhì) 赤鐵礦 ,Fe2O3 硅石 ,SiO2 陰離子 芳基烷基 靜電 ~1 捕收劑直接吸附 磺酸鹽 在帶相反電荷 陽離子 脂肪胺 的礦物表面 膠體電解質(zhì) , 芳基烷基 化學(xué)吸附 ~1 用金屬離子作 陰離子 , 磺酸鹽 靜電 為活化劑 可溶性鹽 鉀鹽 ,KCL 胺類 脂肪胺 ~ 在飽和鹵水中 從 NaCl浮出 KCl 天然可浮礦物 煤炭 (油類 ) (燃油 ) ~1 經(jīng)常只用起泡劑 輝鉬礦 , MoS2 ~ Kg/t, 硫磺 , S8 有時增加燃油 捕收劑按其在水中解離程度分成兩大類：非離子型捕收劑和離子型捕收劑。 非離子型捕收劑主要是非極性烴類油和不溶性的醋類。前者本身是非極性物質(zhì)，主要用分選非極性礦物，如煤、石墨等，也可以作某些極性礦物的輔助捕收劑。后者用于分選重金屬硫化礦。 離子型捕收劑的分子結(jié)構(gòu)中一般有兩個基團(tuán)：極性基和非極性基。極性基能夠活潑地與礦物表面發(fā)生作用，使捕收劑固著到礦物表面；非極性基起疏水作用。所以，這類捕收劑也稱親極性或復(fù)極性藥劑。離子型捕收劑的非極性基是烴基。烴基內(nèi)部健能很強(qiáng)，表面是很弱的分子鍵，基本上部與水分子起作用，故含有非極勝基的離子稱為疏水離子。 疏水離子中能與礦物發(fā)生作用的基團(tuán)稱為親固基。捕收劑疏水能力的強(qiáng)弱取決于疏水離子中烴基的結(jié)構(gòu)和長度，而捕收劑與礦物表面的固著強(qiáng)度和選擇比則取決于親固基的性質(zhì)。 在浮選工業(yè)中，捕收劑硫化礦浮選常用的捕收劑是硫代化合物類，氧化礦常用烴基酸類；硅酸鹽類礦物常用胺類捕收劑；非極性礦物使用烴油類捕收劑。 根據(jù)捕收劑的用途有可分為：硫化礦捕收劑和非硫化礦捕收劑兩大類。 一、硫化礦捕收劑及其浮選機(jī)理 硫化礦捕收劑類型： 1）黃藥類 2）硫氮類 3）硫胺酯 C H H C H H H O C S S Na(K) P S S O R O R Nonpolar Polar Nonpolar Polar Cation Cation (a) (b) S S S 2CH3CH2OC— S CH3CH2OC— S— S— COCH2CH3 ethyl xanthate ion乙基黃藥離子 dixanthogen雙黃藥 式中 R為烴基， Me為 Na＋ 或 K+， OCSS為親固基，烴基為烷烴基及親固基的結(jié)構(gòu)如圖 423所示。其分子長度，如戊基黃藥為 109 m，烴基每增加一個碳原子，長度增加 10 10m 。極性基最大寬度為7 1010m ，厚度為 1010m。烴基的厚度為 4 1010m：故每個分子在礦物表面的覆蓋面積等于 1010m2。，其他黃藥只要烴基都是烷烴，那覆蓋面積都是 1010m2。 式中 R為烴基， Me為 Na＋ 或 K+， OCSS為親固基，烴基為烷烴基及親固基的結(jié)構(gòu)如圖 423所示。其分子長度，如戊基黃藥為 109m，烴基每增加一個碳原子，長度增加 1010m 。極性基最大寬度為 7 1010m ，厚度為 1010m。烴基的厚度為 4 1010 m：故每個分子在礦物表面的覆蓋面積等于 1010 m2。其他黃藥只要烴基都是烷烴，那覆蓋面積都是 1010m2。 按烴基中碳原子數(shù)的多少，在黃藥前冠以不同名稱， C2H5OCSSNa稱乙基黃藥， C4H9OCSSNa稱丁基黃藥。黃藥有鉀鹽和鈉鹽兩種，分別稱之為鉀黃藥和鈉黃藥。兩者捕收性基本相同，鉀黃藥較穩(wěn)定，鈉黃藥成本略低。我國生產(chǎn)的黃藥主要是鈉黃藥，國外異丙基黃藥及戊基黃藥應(yīng)用得較多，而國內(nèi)