铁矿可浮性和浮选捕收剂及其进展
罗良飞陈雯李文风
（长沙矿冶研究院，长沙 410012）
摘要本文对具有工业价值的铁矿物的可浮选性及其浮选工艺进行了综述。并介绍了铁矿浮选捕收剂近年来研究进展，提出了铁矿浮选捕收剂的研究方向。
关键词 捕收剂可浮性浮选铁矿进展
Iron Floatability and Advance in Flotation Collector
Luo Liangfei ChenWen Li Wenfeng
(Changsha Research Institute of Ming and Metallurgy，Changsha，410012)
Abstract This paper reviewed the floatability of industrial value iron ore and its technology. And introduced the development of the iron ore flotation collector and proposed the research direction of iron ore flotation collector.
Key words collector, floatability, floatation, iron, advance
1 引言
随着钢铁工业的高速发展，现代高炉对铁精矿质量要求越来越严格，即铁精品位要求越来越高，杂质含量要求越来越低。因此，铁矿选矿过程中浮选工艺显得越来越变得重要。自鞍山钢铁公司东鞍山烧结厂于1958年开始采用浮选分选铁矿石以来，我国氧化铁矿石选矿技术已经取得长足进步，尤其是在国家十五科技攻关的支持下，鞍山式磁、赤铁矿选矿技术已经达到世界领先水平。长沙矿冶研究院张泾生教授开创并成功应用于鞍钢调军台选矿厂的弱磁—强磁—阴离子反浮选工艺流程已成为此类矿石的经典流程，在我国大中型铁矿山选矿厂如鞍钢齐大山选矿厂、调军台选矿厂、弓长岭选矿厂、太钢尖山铁矿、唐钢司家营铁矿、安钢舞阳铁矿广泛推广应用。
2 铁矿物可浮性及浮选工艺
2.1铁矿物的可浮性
有工业价值的铁矿石可以分为以下五种类型：磁铁矿矿石、赤铁矿及假像赤铁矿矿石、褐铁矿矿石、含钛磁铁矿矿石、菱铁矿矿石[1]。
（1）磁铁矿的可浮性。磁铁矿的天然可浮性比赤铁矿差，浮选速度也比赤铁矿小。因此，通常采用反浮选工艺对脉石矿物进行浮选来提高铁品位，降低杂质含量。正浮选工艺应用相对少。
（2）赤铁矿的可浮性。赤铁矿的可浮性较好，极易被脂肪酸类捕收剂浮选，因此，可以采用抑制脉石矿罗良飞，男，高级工程师，luolfcs@https://www.doczj.com/doc/1c5191991.html,
铁矿可浮性和浮选捕收剂及其进展
物浮选铁矿的正浮选工艺，也可以采用抑制铁矿浮选脉石的反浮选工艺，但其反浮选性能比磁铁矿略差。赤铁矿粒子大小对可浮性有影响：粗粒（0.4～0.3mm）正浮选难，反浮选易行；可浮性最好的是0.045～0.075mm 之间。淀粉、糊精、水玻璃、动物胶及丹宁等可以作为赤铁矿的抑制剂。
（3）假像赤铁矿的可浮性。假像赤铁矿的可浮同磁铁矿，而不如赤铁矿。用油酸钠作为捕收剂时，最佳的介质pH值为7~8，当矿浆的碱度超越此范围时，它的可浮性逐渐降低，pH值低于5时，可浮性急剧下降，实践中一般控制在pH=9~10的范围内。既可以采用抑制脉石矿物浮选铁矿的正浮选工艺，也可以采用抑制铁矿浮选脉石矿物的反浮选工艺。
（4）含水氧化铁矿物的可浮性。这类矿物的铁矿石比赤铁矿、磁铁矿及假像赤铁矿的矿石较难选，这类矿物有较大的亲水性；呈松软状，易泥化，多含黏土杂质、胶体二氧化硅与腐植酸等。正反浮工艺需根据具体矿石性质选择。
（5）菱铁矿的可浮性。菱铁矿的可浮性一般，在强碱性介质中可用阳离子捕收剂进行浮选。中性条件下，采用正浮选，用阴离子改性脂肪酸作捕收剂，淀粉作抑制剂浮出菱铁矿。
捕收剂在矿物表面的作用是通过亲矿基与矿物表面发生吸附或反应，主要有以下三种形式[2]：
（1）物理吸附。特点是能量小，吸附热小（几千焦/摩尔或更小），吸附分子与固体表面距离较大，在固体表面上具有流动性（吸附不牢固）。吸附力为范德华力或静电引力。药剂分子与矿物间不发生键合的电子转移或共有。没有选择性或选择性较差，并且易于解吸，通常吸附量随着温度上升而下降。
（2）化学吸附。特点是能量大，吸附热高（几十千焦/摩尔），吸附分子与固体表面距小，药剂分子与矿物间发生键合的电子关系，吸附力本质上是化学力。化学吸附一般具有选择性，吸附比较牢固，不易解吸，通常随着温度上升吸附量在一定范围内增加。
（3）表面化学反应。化学吸附进一步发展，常常在矿物表面发生化学反应。表面化学反应与化学吸附的主要区别是前者的反应产物在表面上构成独立的相。
化学的观点认为脂肪酸与矿物表面作用包括两个不同的过程：可逆吸附（物理吸附）和不可逆吸附（化学吸附）。前者进行得速度快，不稳定、易于解吸，后者进行得比较慢，稳定。
2.2浮选工艺
浮选应用在矿物加工工业生产已经有110多年的历史[3]，浮选是富集细粒嵌布(<149um)矿石的常用方法[4]。在1930年～1940年期间，大多数这类研究在美国进行。Hanna Mining和Cyanamid公司联合开发了两
种阴离子捕收剂浮选流程。后一种流程20世纪50年代美国矿业局(USBM)在密歇根和明尼苏达开发了阳离子捕收剂反浮选流程，该工艺以后成为美国和其他西方国家十分流行的铁矿浮选方法。阳离子捕收剂反浮选的第一次应用主要依赖于脂肪胺，后来用更有效的醚胺替代[4]。
铁矿的浮选方法主要有如下三种:
（1）阴离子正浮选方法。采用此工艺的铁矿石多具有氧化铁矿物组成单一、原生矿泥含量低、脉石矿物难浮选等特点。浮选在Na2CO3为调整剂的弱碱性，或氟硅酸铵（钠）为调整剂的弱酸性条件下进行。常见捕收剂有脂肪酸皂类（粗塔尔油、氧化石腊皂、氧化煤油、油酸、纸浆废液等）、混合石油磺酸盐等。
（2）阴离子反浮选方法。石英易被Ca2+、M g2+及铁离子活化，在碱性条件下，用石灰及其他抑制剂如淀粉、磺化木质素、糊精等能有效地抑制铁矿物。介质调整剂为NaOH、Na2CO3等。
（3）阳离子反浮选方法。用淀粉或糊精抑制铁矿物，用阳离子捕收剂浮选石英。在碱性介质中对铁矿物的抑制效果最佳，由于石英或硅酸盐矿物表面带负电荷，容易带正电荷的阳离子捕收剂相互作用。天然或人造磁铁矿反浮选效果较好。
3 铁矿浮选捕收剂
铁矿物的浮选药剂亲矿基以羧基及氨基、磺酸基、膦（磷）酸基为主，如COOH（羧酸）、SO3H（磺酸）、NH2（胺）、COH·NOH（羟肟酸）等[2]。按其与矿物作用的基团分为阴离子型和阳离子型捕收剂及非离子型捕收剂，其中以前两种为主。
第八届（2011）中国钢铁年会论文集
3.1 阴离子型捕收剂
脂肪酸及其皂类在铁矿浮选工艺中是一类很重要的捕收剂。主要有油酸、塔尔油、氧化石蜡皂、环烷酸。由于脂肪酸具有很活泼的羧基官能团，几乎可以浮选所有的矿物。但最大的弱点是对矿物的选择性差、用量大，不耐硬水，低温浮选性能差。用作选矿捕收剂时，要同时使用抑制剂抑制脉石矿物，才能使有用矿物和脉石矿物分离。浮选时许多情况决定脂肪酸阴离子在矿浆中的浓度，而脂肪酸阴离子的浓度与矿浆pH有关。油酸在矿浆中电离：C17H33COOH→C17H33COO-+H+，矿浆的pH值大，[H+]则小，油酸电离出的阴离子就越多，浮选效果就越好；但当pH值过高时，高浓度的OH?离子与矿物表面作用，排挤脂肪酸阴离子，降低了矿物的疏水性而起抑制作用。故不同矿物浮选的pH值不同。
油酸与赤铁矿的作用机理表明：油酸根与赤铁矿表面发生化学吸附，油酸物理吸附在赤铁矿表面。
脂肪酸与石英作用机理表明：纯净的石英用脂肪酸类捕收剂是不能浮选的，但加入钙离子在碱性矿浆中，脂肪酸能浮选石英。Ca2++OH-=Ca(OH)+，Ca(OH)++RCOO-=CaOHOOCR，生成的碱性脂肪酸与吸附在石英表面的羟基作用，失去一分子水而固着在石英的表面，烃基疏水而引起浮选。
油酸提纯很难，工业油酸其油酸含量一般不超过75%，含有差不多等量的亚油酸和不饱和酸，如果测定其碘值，几乎与纯油酸的碘值很近。油酸在浮选工业上主要是用来浮选铁矿物碱土金属的碳酸盐、碳酸盐矿物及重晶石、萤石等。用油酸钠浮选鞍山赤铁矿纯矿物最好的pH值为5~6，如果与煤油或松油混合时，可以提高其回收率，但浮选鞍山贫赤铁矿石时，与石英分选的最好pH值为8~9。也有提出在浮选赤铁矿时，油酸与油酸钠合并使用，可以得到更好的效果。
塔尔油是脂肪酸与松脂酸的混合物，系硫酸法造纸厂生产纸浆时年得到的副产物生纸浆废液（又叫黑液皂）经过酸化后的产物。塔尔油含脂肪酸约40%、松脂酸约40%、不皂化物约5%~20%。脂肪酸以油酸（约45%）及亚油酸（约48%）为主要成分；松脂酸部分中主要以松脂酸（30%~40%）、新松脂酸（10%~20%），粗氧化石蜡皂是以石蜡为原料经过人工的催化氧化反应制得的C10~ C20混合脂肪酸，它的钠皂即氧化石蜡皂。20世纪60年代初东鞍山铁矿成功应用氧化石蜡皂作为赤铁矿的浮选药剂，代替了大豆脂肪酸供应不足。
3.2阳离子型捕收剂
氨分子中的氢原子被烃基取代了就是烃基胺（脂肪胺），氢被烃基取代一个就是伯胺，取代两个就是仲胺，取代三个就是叔胺，氨基氮与四个烃基相连成为N+时即成为季铵盐。
胺类捕收剂用于铁矿反浮选，主要是浮选石英及硅酸盐。具有药剂种类简单、对水质要求不高、耐低温浮选性能比阴离子药剂好，且药剂用量少。但胺对矿泥很敏感，RNH3+易吸附在负电荷的矿泥颗粒表面，这样不仅要消耗大量的捕收剂，而且会造成泡沫发黏，降低了胺的选择性。
国外应用阳离子反浮选工艺生产铁精矿很普遍，胺类作为阳离子反浮选铁矿的捕收剂之一，曾取得很好的浮选指标。目前国内可以生产的阳离子药剂品种很多，C12、C14、C16、C18等伯胺，椰油伯胺，棕搁油伯胺，大豆油胺，牛油胺。C12、C14、C16、C18叔胺，季铰盐，脂肪二胺和多胺，氧化胺等。
4 铁矿浮选捕收剂研究进展
近年来，大学院校、研究院、生产单位的科研工作者对铁矿的浮选工艺及药剂进行了大量研究，发表了大量专业论文，为铁矿的浮选药剂研究提供了借鉴。
4.1阴离子型捕收剂的研究进展
刘文刚，魏德洲，高淑玲等采用苄基丙二酸与C5-9羟肟酸混合用药对赤铁矿和菱锌矿进行了研究，当二者比为2：8时，用量500g／t，赤铁矿回收率达最大值95.6% [5]。
张明、刘明宝、印万忠等对东鞍山烧结厂含碳酸盐难选铁矿进行了浮选，用RA715捕收剂分步浮选。先在中性条件下，采用淀粉作抑制、RA715作捕收剂正浮菱铁矿。浮选菱铁矿的尾矿加NaOH，用淀粉和CaO作调整剂，用RAT15作捕收剂反浮选赤铁矿，闭路结果：从含52.30%的给矿，获得铁品位66.34%的铁精矿，回收率71.60%[6]。
铁矿可浮性和浮选捕收剂及其进展
梅光军等人针对包钢强磁精矿实际矿石样，分别以氟硅酸盐、聚合硅酸胶体作为含铁硅酸盐脉石霓石的选择性抑制剂，以阴离子脂肪酸磺酸盐为捕收剂，在弱酸性条件下进行赤铁矿的直接浮选，均取得了较好的分选指标。另外，还研究了小分子抑制剂羟基乙酸在赤铁矿与霓石浮选中的抑制性能。结果表明，在pH值为4～5的介质条件下，成功地实现了赤铁矿与霓石的有效浮选分离[7 ,8]。
李志彬等人对以石油磺酸钙为主的磺酸盐类型新药剂M203捕收剂处理东鞍山高亚铁贫赤铁矿石的工业试验作了研究。工业试验结果表明，在人选平均品位31.80％、含亚铁4.03％的条件下，与原氧化石腊皂和塔尔油混合药剂的选别指标对比，回收率提高13.32％[9]。
上官正明对SH-A新型高效铁矿石浮选药剂作了研究。SH-A捕收剂为一种磺酸金属盐和助剂的调和物，可自接用于不脱泥碱性正浮选流程。用该捕收剂对普通赤铁矿、高亚铁难选矿进行了试验，试验表明：该药剂选别普通赤铁矿、高亚铁难选矿分别获得了铁精矿品位65.8％和62.33％、回收率78.06％和80.48％的良好指标[10]。
张兆元等以阴离子捕收剂LYK对齐大山铁矿作了研究，并与R-315做了对比，结果表明：LKY作捕收剂时，玉米淀粉用药量为350g／t.原矿，LKY捕收剂用量127g／t.原矿，精矿品位为65.75％，尾矿品位为14.54％，回收率为88.39％；RA-315作捕收剂时，玉米淀粉用药量为800g／t原矿，RA-315用量为207g／t原矿，精矿品位为65.51％，尾矿品位为14.88％,回收率为87.95％。两种药剂相比，玉米淀粉单耗降低450g ／t.原矿，捕收剂降低82g／t.原矿，质量提高0.24％，回收率提高0.44％[11]。
谢泽君通过药剂筛选选出A、B、C三种药剂，利用药剂之间的协同原理，在实验室找出最佳配比，合成XT新型浮钛药剂，浮选微细粒级钛铁矿，实验室和工业试验结果表明：当给矿品位为17.80％时，可获得精矿品位为47.42％、回收率为73.28％的较好指标[12]。
谢建国等人采用新型钛铁矿浮选捕收剂RST处理攀钢钛业公司的微细粒钛铁矿，试验结果表明，对TiO2质量分数为19.75％的原矿，脱硫后，以RST为捕收剂，草酸作抑制剂，硫酸调pH，经1次粗进4次精选闭路流程选别，钛精矿品位达48.28％，TiO2收率为79.9％[13]。
许向阳等人研究了长沙矿冶院研制的药剂ROB在微细粒级钛铁矿中浮选机理，取得到了很好的选别指标。结果证实，ROB对攀枝花细粒钛铁矿的捕收能力强，选择性好，是处理攀枝花细粒钛铁矿矿石的一种良好的浮钛捕收剂 [14]。
朱建光等人对新型捕收剂MOH浮选微细粒钛铁矿进行了连续72h工业试验，处理原矿品位18.32％的矿石，取得精矿品位47.24％、回收率76.53％的理想指标，与用MOS近期浮选生产指标相比，在精矿品位保持在47％左右的前提下，回收率提高10.96％。业试验平均指标回收率比近期生产指标提高6.22％[15]。
鞍钢各选矿厂技术改造的进步，反浮选所用药剂也在推陈出新，继RA-315之后，又出现了RA-515新型反浮选药剂。试验结果表明，RA-515新型捕收剂选择性好，提质效果明显。RA-515同RA-315相比，处理齐选浮给矿样时，精矿品位提高1.1％。尾矿品位下降1.14％。处理调选浮给矿样时，精矿品位提高0.98％，尾矿品位降低0.64％。处理东烧厂一选浮给矿样时，精矿品位提高0.81％，尾矿品位下降1.28％[16]。
长沙矿冶研究院在氯化脂肪酸RA-315基础上，相继研制出RA-515、RA-715、RA-915。目前RA-715、RA-915在铁矿反浮选中得到广泛的应用[17,18]。
中钢集团马鞍山矿山研究院研究开发的MZ、MH药剂，也是以脂肪酸类为原料的改性药剂。MZ药剂在鞍山地区得到了成功应用，MH药剂在尖山铁矿工业应用中也取得较好的指标[19]。
武汉理工大学研制的MG捕收剂在山西腾飞矿业公司铁矿工业应用可得到精矿品位含Fe65.18％，回收率92.71％，与原捕收剂相比，回收率提高了7.62％，尾矿品位降低9.96％，浮选温度由原来的35℃降到20～25℃[20]。
螯合捕收剂RN-665浮选马鞍山低品位、含泥量高的赤铁矿，取得好于脂肪酸的效果。可以获得精矿品位TFe62.05％、回收率75.18％的良好指标[21]。
最近10年来长沙矿冶研究院着手研究简化阴离子反浮选的药剂种类、降低浮选温度方向的研究，并取得了很大的进步。新型高效捕收剂CY系列是经过分子结构设计，应用药剂之间协同作用的原理，在脂肪酸类捕收剂改性的基础上，开发出来引进非离子表面活性基团，利用阴离子型捕收剂和非离子型捕收剂的协同作用，从根本上改变了捕收性能和药剂制度，浮选过程无需活化即能达到满意的效果[22]。从应用试验效果
第八届（2011）中国钢铁年会论文集
来看，其浮选性能具有工艺简单，用量低，选择性好，其中一些种类的药剂适合低温应用。CY-58药剂已经成功应用在新疆某微细粒铁矿的反浮选生产中，并取得了精矿产率31.24%，品位TFe65.33%，总回收率69%的指标。太钢袁家村铁矿、澳大利亚兰伯特角、本溪大台沟铁矿、湖南洞口铁矿、某钛铁矿等矿山均取得了很好的指标。CY-78针对绿泥石、云母等含铁硅酸盐研制，2011年在司家营铁矿常温浮选工业试验连续稳定三天试验取得了精矿品位67.48%，尾矿品位15.90%，与同时期其他系列相比，精矿品位相当，尾矿品位低近2个百分点，同时浮选温度降低近20℃，氢氧化钠节省近50%，经济效益显著。
近5年来，长沙矿冶研究院着力于低温浮选捕收剂的研究，捕收剂CY-69药剂是长沙研究研究院开发的低温型阴离子浮选药剂，在实验室对太钢尖山铁矿进行了试验，在15℃条件下，取得了比现场用药更好的指标，现场用药更加简化。该药剂在袁家村铁矿入浮矿样15℃浮选中，一粗二精二扫流程取得了精矿65.10%的指标，回收率84%[23]。对安徽的李楼铁矿在浮选温度10℃条件下进行了闭路试验，取得了与30℃条件下浮选相近的指标。
4.2阳离子型捕收剂研究进展
十二胺早在20世纪70年代就用于提高磁选铁精选的品位，在国外应用较多。我国的科研人员也进入了大量的研究。
伍喜庆等研究了新型浮选捕收剂N-十二烷基-β氨基丙酰胺分离石英和铁矿物的浮选性能和作用机理[24]。
葛英勇等人研究了耐低温捕收剂GE-609的浮选性能：当精矿量相同时，GE-609较十二胺和美国现用捕收剂ARMEEN12D产生的泡沫量少，且消泡速度快 [25]。
任建伟等人对新型阳离子浮选药剂CS系列进行了铁矿反浮脱硅的试验研究，结果表明：在pH=6～12的范围内，新型药剂CS 和组合药剂(CS：CS-2)的捕收能力与十二胺相当，但选择性更好。新型组合药剂在获得与十二胺相近的铁品位前提下，铁回收率提高8.32%，同时对硬水有较好的适应性[26]。
阳离子型捕收剂在国内的生产应用相对较少，弓长岭矿业公司采用十二胺反浮磁选精矿于2001年投入生产，实现提铁降杂的目标[27]，由于诸多原因，目前弓长岭已经停止阳离子反浮选。目前正在应用的是酒钢选矿厂，一粗一精四扫处理焙烧-弱磁选精矿，给矿品位56.53%，精矿品位61.82%，精矿中含SiO25.46%，尾矿品位24.20%，回收率93.98%[28]。
长沙矿冶研究院科研工作者针对十二胺在使用过程中对矿泥过于敏感，如磁选脱泥效果不好，则导致泡沫跑槽现象严重，有时甚至无法实现分选，以及我国传统上使用的伯胺类捕收剂在浮选时产生的泡沫多，黏度高，消泡困难，不利于阳离子反浮选脱硅工业在我国的推广应用的问题，进入了深入的研究。研制出AY 系列胺类捕收剂，具有低温性能好、泡沫量少，选择性好，易消泡，泡沫产品易处理等优点，且浮选指标优良，与十二胺比较，其尾矿品位低，精矿品位高。该药剂应用在湖南洞口铁矿和澳大利亚兰伯特角铁矿取得了很好的效果，浮选泡沫的流动性同阴离子泡沫相似，目前已投入工业生产应用。
4.3降杂捕收剂研究进展
对于铁矿的浮选降杂药剂研究，尤其是铁精矿浮选降钾钠、硫、磷的药剂研究的文章报道不多。罗良飞等对某高钾钠（0.80%）铁精矿进行了浮选降杂试验，采用SD和捕收剂AY-17将钾钠降低至0.2%以下[29]。李文风等采用捕收剂CYZ对大冶铁矿原矿进行了一粗三扫降硫试验，铁精矿硫降至0.1%以下[30]。罗良飞采用捕收剂RAP对某高磷铁矿进行了降磷试验，磷由0.83%降至0.4%[31]。艾光华等对云南某难选高磷铁矿进行了提铁降磷选矿试验，采用还原焙烧-磁选-反浮选工艺流程处理该矿石，获得了铁品位为61.72％、磷含量为0.20％的铁精矿，铁回收率为67.48％[32]。林祥辉等对鄂西难选铁矿的选矿与药剂进行了研究，以RA-31作捕收剂,DA-18作絮凝剂,采用磁选-絮凝脱泥-反浮选流程对鄂西铁矿进行了闭路试验研究,获得铁精矿铁品位为56.29%,回收率为59.21%,含磷量为0.109%[33]。
5 浮选药剂研究方向
由于我国铁矿资源具有“贫、细、杂”的特性，而现代钢铁工业对入炉铁矿石的要求越来越高。特别是国家对节能减排等环保政策的重视和实施，开发和使用简单药剂制度、常温和耐低温浮选捕收剂和浮选工艺
铁矿可浮性和浮选捕收剂及其进展
显得越来越重要。尽管我国铁矿物浮选生产50多年来，科研工作者和生产单位对浮选药剂一直在推陈出新。但高效选择性和低温环保型是研究永恒的主题，因此应该着重加强下几方面研究。
（1）进一步开发研制高选择性捕收剂，尤其是要加强针对难浮含铁硅酸盐浮选捕收剂的研制，彻底解决含铁硅酸盐的浮选问题。
（2）进一步简化药剂制度，改变传统的阴离子四药剂制度反浮选，减少药剂的种类，大大简化配药、给药系统，并彻底解决石灰堵塞、不畅及管道结垢问题。
（3） 开发常温、耐低温捕收剂，实现铁矿浮选温度的常温化，彻底改变浮选温度高于30℃，全面实现常温化浮选，甚至低温浮选，为矿山企业实现节能降耗。
参考文献
[1]《选矿手册》编辑委员会.选矿手册第八卷每四分册[M].北京：冶金工业出版社，1990.
[2]张泾生，阙煊兰.矿用药剂[M]. 北京：冶金工业出版社，2008.
(2版)[M]. 北京：冶金工业出版社，1989.
[3]胡为柏.浮选第
[4] A·C·阿鲁吉欧等铁矿浮选药剂[J].国外金属矿选矿，2006;(2):4-7,45.
[5] 刘文刚，魏德洲，高淑玲，等．苄基丙二酸与羟肟酸类捕收剂组合使用的浮选效果[J].中国矿业，2007，(8)：99～102，105.
[6] 张明，刘明宝，印万忠，等．东鞍山含碳酸盐难选铁矿石分步浮选工艺研究[J].金属矿山，2007，(9)：62～64。
[7] 梅光军，余军，蔡辉莲，余永富． 赤铁矿与含铁硅酸盐矿物浮选分离的应用研究[J]．选矿工程，2002(2)：28～31．
[8] 梅光军，麦笑宇，余永富．羟基乙酸在赤铁矿与霓石浮选中抑制性能的研究[J]．矿冶工程，2000，20(4)：35～41．
[9] 李志彬，马洪显．M203捕收剂浮选东鞍山高亚铁难选贫赤铁矿工业试验[J]．金属矿山，1994(1)：37～4O．
[10]上官正明．SH-A新型高效铁矿石浮选药剂的研究[J]．金属矿山，2001（1）：34～35,37.
[11] 张兆元，刘桂云. 阴离子捕收剂LKY试验室试验及工业试验研究[J]．中国矿业，2003，12(10)：43～44．
[12] 谢泽君．XT新型浮钛捕收剂的工业试验[J]．矿产综合利用，2004（4）：22～26.
[13] 谢建国，陈让怀，曾维龙．新型捕收剂RST浮选微细粒级钛铁矿[J]．有色金属，2002，54(1)：58～59．
[14] 许向阳等．微细粒级钛铁矿浮选捕收剂ROB的作用机理[J]．矿业工程，2003，23(6)：23～26．
[15] 朱建光 ，陈树民 ，姚晓海 ，邓清华 ，王升鹤. 用新型捕收剂MOH浮选微细粒钛铁矿[J]．有色金属(选矿部分).2007(6):42-45.
[16] 白晓鸣，吕建华．新型捕收剂RA-515在鞍钢各选厂应用的试验研究[J]．钢铁产业．
[17] 林祥辉，路平．高效新品种捕收剂RA 315的制取及应用研究[J]．矿冶工程，l993，13(3)：31～34．
[18] 林祥辉等．铁矿选矿与药剂新技术一RA系列药剂的研制、生产及选矿应用[J]．矿；自工程，2006(增)
[19] 梁振绪．提铁降硅阴离子反浮选工艺在磁铁矿选矿中的应用[J]矿业工程，2003，1(2)：29～30．
[20] 葛英勇,袁武谱,董世祥,季荣.阴离子捕收剂MG常温反浮选铁矿的应用研究[J]．有色金属(选矿部分).2008(5):41～43,13.
[21] 葛英秀，林祥辉．螯合捕收剂RN-565浮选东鞍山难选赤铁矿的研究[J]．矿冶工程，2001，21(2)：41～43．
[22] 罗良飞,陈雯,李文风.反浮选新药剂选别袁家村铁矿石试验研究[J]．金属矿山.2009(12):61～63.
[23] 罗良飞,陈雯,李文风.铁矿阴离子低温反浮选试验研究[J]．矿冶工程.2011(4): -
[24] 伍喜庆，刘长淼，黄志华.一种铁矿物与石英分离的有效浮选药剂，矿冶工程，2005，(4)：41～43.
[25] 葛英勇，余永富，陈达，张明．脱硅耐低温捕收剂GE-609的浮选性能研[J]．武汉理工大学学报，2005，27(8)：17～19．
[26] 任建伟，王毓华．铁矿反浮脱硅的试验研究[J]． 矿产保护与利用，2004(1)：31～34．
[27] 张勇，贺慧军弓长岭矿山公司铁精矿提铁降硅工艺的研究[J]．矿冶工程，2003，23(1)：34～37．
[28] 唐晓玲，陈毅琳等．酒钢选矿厂焙烧磁选铁精矿阳离子反浮选生产实践[J]．金属矿山，2008(11)：43～45．
[29] 罗良飞，陈雯．某高钾钠铁精矿浮选降杂试验[J]．金属矿山，2011(1)：49～50(88)．
[30] 李文风，陈雯．高效铁矿脱硫药剂的研制及应用[J]．现代矿业，2011(7)：112～113.
[31] 罗良飞．某高磷铁矿选铁降磷试验研究[J]．矿冶工程，2010,3：32～35．
[32] 艾光华，余新阳，魏宗武．某难选高磷赤褐铁矿提铁降磷试验研究[J]．矿冶工程，2009,2：43～45，49．
07,32829
[33] 林祥辉等．鄂西难选铁矿的选矿与药剂研究新进展[J]．矿冶工程，20：～．
铁矿可浮性和浮选捕收剂及其进展 罗良飞陈雯李文风 （长沙矿冶研究院，长沙 410012） 摘要本文对具有工业价值的铁矿物的可浮选性及其浮选工艺进行了综述。并介绍了铁矿浮选捕收剂近年来研究进展，提出了铁矿浮选捕收剂的研究方向。 关键词 捕收剂可浮性浮选铁矿进展 Iron Floatability and Advance in Flotation Collector Luo Liangfei ChenWen Li Wenfeng (Changsha Research Institute of Ming and Metallurgy，Changsha，410012) Abstract This paper reviewed the floatability of industrial value iron ore and its technology. And introduced the development of the iron ore flotation collector and proposed the research direction of iron ore flotation collector. Key words collector, floatability, floatation, iron, advance 1 引言 随着钢铁工业的高速发展，现代高炉对铁精矿质量要求越来越严格，即铁精品位要求越来越高，杂质含量要求越来越低。因此，铁矿选矿过程中浮选工艺显得越来越变得重要。自鞍山钢铁公司东鞍山烧结厂于1958年开始采用浮选分选铁矿石以来，我国氧化铁矿石选矿技术已经取得长足进步，尤其是在国家十五科技攻关的支持下，鞍山式磁、赤铁矿选矿技术已经达到世界领先水平。长沙矿冶研究院张泾生教授开创并成功应用于鞍钢调军台选矿厂的弱磁—强磁—阴离子反浮选工艺流程已成为此类矿石的经典流程，在我国大中型铁矿山选矿厂如鞍钢齐大山选矿厂、调军台选矿厂、弓长岭选矿厂、太钢尖山铁矿、唐钢司家营铁矿、安钢舞阳铁矿广泛推广应用。 2 铁矿物可浮性及浮选工艺 2.1铁矿物的可浮性 有工业价值的铁矿石可以分为以下五种类型：磁铁矿矿石、赤铁矿及假像赤铁矿矿石、褐铁矿矿石、含钛磁铁矿矿石、菱铁矿矿石[1]。 （1）磁铁矿的可浮性。磁铁矿的天然可浮性比赤铁矿差，浮选速度也比赤铁矿小。因此，通常采用反浮选工艺对脉石矿物进行浮选来提高铁品位，降低杂质含量。正浮选工艺应用相对少。 （2）赤铁矿的可浮性。赤铁矿的可浮性较好，极易被脂肪酸类捕收剂浮选，因此，可以采用抑制脉石矿罗良飞，男，高级工程师，luolfcs@https://www.doczj.com/doc/1c5191991.html,
选矿浮选药剂(最新整理、内容详尽） 浮选捕收剂(collectors)是能提高矿物表面疏水性的一类药剂，也是矿物浮选最主要的一类药剂。由于浮选是利用捕收剂与矿物表面的活性点作用，从而使矿物表面疏水上浮的选矿方法，而自然界中，天然疏水性矿物(hydrophobic minerals)为数甚少，大部分矿物亲水或弱疏水，只有与捕收剂作用，增大其表面的疏水性，才具有一定的可浮性。即使是天然疏水性矿物，为了有效浮选，也要适当添加非极性油类捕收剂，以提高其可浮性。因此，捕收剂对浮选技术的发展起着关键的作用。据统计，美国1985年浮选处理4.22x108t 矿石，所用捕收剂就占全部浮选药剂费用的50%以上。 最初的捕收剂为杂酚油等油类，随后是油酸捕收剂。可溶于水的捕收剂的发现是浮选药剂的一大进步，尤其是科勒尔发明的黄药。上世纪30年代，浮选技术发展到处理非金属矿物，此时皂类捕收剂和阳离子胺类捕收剂与抑制剂一起使用。至50年代，除哈里斯发明了Z-200外，浮选捕收剂研究进展不大。随后，捕收剂的研究取得很大进展，研制了大豆油脂肪酸硫酸化皂、氧化石蜡皂等铁矿的捕收剂，合成了黄原酸酯类及硫代氨基甲酸酯类等选择性较好的捕收剂。近些年，也出现了一系列高效捕收剂，如硫化矿捕收剂Y-89、T-2K、KM-109、PAC，氧化矿捕收剂GY、CF、MOS，硅酸盐浮选的胺类捕收剂等。 目前，捕收剂的研究，主要朝两个方向发展：一是开发研制高效、无毒(或低毒)、价廉、低耗、原料来源广泛的新型捕收剂；再就是对各种现有捕收剂进行合理搭配与组合使用。前者一旦突破，将使选矿技术取得革命性进展，但研制周期长、难度大；后者见效快，容易在选矿实践中实现。 3.1 浮选捕收剂的分类与作用 3.1.1 捕收剂的分类 理论研究和浮选实践均已表明，对不同类型的矿石需要选用不同类型的捕收剂。对捕收剂进行分类，可系统地、科学地认识各类捕收剂的共性和个性，有利于对药剂的掌握和发展，同时也有助于正确的选择和使用好各种药剂。然而，由于研究角度不同，对捕收剂的分类存在着不同的方法。依据捕收剂对矿物起捕收作用的部分及其结构，可将其分为异极性捕收剂、非极性油类捕收剂和两性捕收剂三类；按捕收剂的应用范围把其分为硫化矿、氧化矿、硅酸盐矿物、非极性矿物和沉积金属等的捕收剂；通常根据药剂在水溶液中的解离性质，将捕收剂分为离子型(ionizing)和非离子型(non-ionizing)两类。在离子型捕收剂中，又根据起捕收作用疏水离子的电性，分为阴离子型、阳离子型和两性型捕收剂。非离子型捕收剂则可进一步分为非极性捕收剂与异极性捕收剂两类(见表3-1)。 表3-1 浮选捕收剂的常用分类
教学题目：浮选捕收剂的分类及应用 Title：Classification and Application of Collectors 目录 1、目的和意义Purpose and Significance 2、捕收剂结构与分类Structure and Classification of collectors 3、阴离子捕收剂Anionic collectors 4、阳离子捕收剂Cationic collectors 5、非离子性捕收剂Non-ionizing collectors 1、目的意义Purpose and Significance (1) 目的和意义： Without reagents there would be no flotation, and without flotation the mining industry, as we know it today, would not exist [By SRDJAN M.BULATOVIC]. 因此，学习和掌握浮选药剂的分类和应用非常重要，是学习浮选乃至选矿的基础，而浮选捕收剂又是浮选药剂中最重要的一种。 (2) 学习要求： 熟练掌握浮选捕收剂的分类方法和每一类捕收剂的浮选性能；掌握捕收剂适用的矿物类型；了解常用捕收剂的合成方法。 (3) 重难点： 同一类捕收剂结构、性质的异同点(尤其硫化矿捕收剂)；捕收剂极性基按照结构的细分：中心核原子、亲固原子和连接原子。 (4) 参考书籍： ①浮选剂作用原理及应用[M].王淀佐，湖南：中南工业大学出版社. ②浮选药剂的化学原理[M].朱建光，湖南：中南工业大学出版社.
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已过时,第二代离子型水溶性捕收力强的浮选药剂(如黄药、黑药等)已经历了70余年,越来越无法满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高选择性浮选剂上,特别是螯合捕收剂更以其卓越的选择性深受人们关注〔1〕。因为金属螯合物比普通的离子型和共价型金属盐更稳定,长期以来将螯合剂当作选择性更好的捕收剂,并且,它们似乎可以代替常规的捕收剂,从已知的分析化学中的分离金属方法也可以看出这一点〔2,3〕。 螯合捕收剂必须至少有两个原子同时与同一个金属原子配位,这些原子通常是O、N和S。配位物质提供的这些给予体原子称为“配位体”。如果单个配位体分子或离子不只有一个原子与金属离子配位,便使其自身围绕中心原子弯曲成螯状,形成复杂的环状结构,称为“螯合物”。根据配位体在带正电的金属离子周围配位区域内的配位数目是三、四、五、六,将其相应地称作三元环、四元环、五元环和六元环〔4〕。 螯合类捕收剂有供电子原子(如硫、氮和氧、有时也包括磷)组成的碱性官能团或酸性官能团,碱性官能团是含有能与金属阳离子反应的未配对电子的原子,其中重要的有:-N H2(胺)、-N H(亚氨基)、-N=(无环或杂环叔氮)、=O(羰基)、-O-(酯或醚)、-N=OH(肟)、-OH(脂肪醇)、-S-(硫醚)、-PR2(取代膦基)等;酸性基团丢失一个质子而与金属原子配位,主要有-COOH(羧酸)、-SO3H(磺酸)、-PO(OH)2(磷酸)、-OH(烯醇和酚基)、=N -OH(肟)或-SH(硫醇和硫酚)。 从实际应用的角度考虑,螯合捕收剂在矿物表面形成的螯合物必须具有很小的溶度积,而且能使矿物表面具有足够的疏水性〔5〕。 1 结构明晰的螯合捕收剂 111 O-O型螯合捕收剂 中南大学蒋玉仁等〔6〕开发合成了一种新型廉价螯合捕收剂COBA,并研究了它对一水硬铝石和高岭石的捕收活性、结构-性能关系及作用机理。结果表明,COBA对一水硬铝石的捕收能力强,而对高岭石的捕收能力弱,具有比水杨羟肟酸更好的选择性,其性能差异主要是由极性基结构差异即电负性、拓扑连接指数、断面尺寸和疏水性所引起的。研究者认为,COBA对一水硬铝石的捕收机理,主要是极性基中羧基-COOH的O原子、羟肟基-C(O) N HOH中>C=O的O原子和-N HOH的O原子通过化学成键与矿物表面原子形成了两环螯合物。 王明细、蒋玉仁等〔7〕用COBA与油酸钠混合捕收剂对黑钨矿进行了浮选试验研究,在捕收剂用量为3?10-5mol/L时,黑钨矿的回收率能达到90%;增加捕收剂用量至5?10-5mol/L时,黑钨矿的回收率为9911%;单用油酸钠时,药剂用量达8?10-5 mol/L时,回收率才达到90%。可见添加COBA可明显减少捕收剂用量,说明COBA对黑钨矿有很好的捕收性能。 CF捕收剂是北京矿冶研究总院的研究工作者用CF法浮选柿竹园黑白钨矿使用的药剂,其主要成分是N-亚硝基-N-苯胲铵盐。它除了对柿竹园粗、细粒黑白钨矿具有较强的捕收能力外,对萤石和方解石也具有较强的选择性,目前已成功地应用于柿竹园黑白钨矿浮选生产中,并已建成100t/a的药剂生产基地〔8〕。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910110371.8 (22)申请日 2019.02.11 (71)申请人 浙江工业大学 地址 310004 浙江省杭州市潮王路18号 申请人 金石资源集团股份有限公司 (72)发明人 宋英 王福良 金火荣 陈建建 (74)专利代理机构 北京三聚阳光知识产权代理 有限公司 11250 代理人 朱静谦 (51)Int.Cl. B03D 1/00(2006.01) B03D 1/012(2006.01) B03D 101/02(2006.01) B03D 103/04(2006.01) (54)发明名称 一种萤石浮选捕收剂及其制备方法和应用 (57)摘要 本发明属于矿物浮选技术领域，具体涉及一 种萤石浮选捕收剂及其制备方法和应用。该浮选 捕收剂包括磺化琥珀酸二辛酯钠盐、油酸和乙 醇。该浮选捕收剂的捕收能力强、水溶分散性和 浮选选择性好、浮选指标稳定，能够提高萤石浮 选的回收率，在大规模工业应用中，重复效果较 好。利用该捕收剂浮选得到的精矿的回收率高、 二氧化硅的含量较低，且尾矿的品位更低。此外， 该浮选捕收剂也可在低温下对矿物进行浮选，可 以有效避免矿浆加热等问题， 有利于节能减排。权利要求书1页 说明书6页 附图1页CN 109894281 A 2019.06.18 C N 109894281 A
权 利 要 求 书1/1页CN 109894281 A 1.一种萤石浮选捕收剂，其特征在于，包括磺化琥珀酸二辛酯钠盐、油酸和乙醇。 2.根据权利要求1所述的浮选捕收剂，其特征在于，所述磺化琥珀酸二辛酯钠盐为磺化琥珀酸二辛酯钠、磺化琥珀酸二辛酯二钠中的至少一种。 3.根据权利要求1或2所述的浮选捕收剂，其特征在于，所述磺化琥珀酸二辛酯钠盐、油酸和乙醇的质量比为(135-155)：(760-790)：(65-85)。 4.一种权利要求1-3任一所述的浮选捕收剂的制备方法，其特征在于，将油酸、磺化琥珀酸二辛酯钠盐和乙醇依次混合，搅拌反应0.5-1h后得到所述浮选捕收剂。 5.一种权利要求1-3任一所述的浮选捕收剂或权利要求4所述的制备方法制备得到的浮选捕收剂在萤石浮选中的应用。 6.根据权利要求5所述的浮选捕收剂在萤石浮选中的应用，其特征在于，所述萤石浮选步骤为，将原矿矿石破碎，对其磨矿处理后，加入调整剂调浆，再加入抑制剂和捕收剂充分搅拌后，经一次粗选，七次精选和两次扫选得到精矿产品和尾矿。 7.根据权利要求5或6所述的浮选捕收剂在萤石浮选中的应用，其特征在于，所述粗选过程中：以1000kg原矿计，所述捕收剂用量为800-1500g；所述调整剂用量为800-1200g；所述抑制剂用量为400-800g； 所述精选过程中：以1000kg原矿计，所述捕收剂用量为50-200g；所述抑制剂用量为1000-1500g； 所述扫选过程中：以1000kg原矿计，所述捕收剂用量为50-200g。 8.根据权利要求7所述的浮选捕收剂在萤石浮选中的应用，其特征在于，所述粗选阶段的抑制剂为水玻璃，调整剂为碳酸钠。 9.根据权利要求7或8所述的浮选捕收剂在萤石浮选中的应用，其特征在于，所述精选阶段的抑制剂为酸化水玻璃；所述酸化水玻璃中水玻璃与硫酸的质量比为(0.8-1.2):1。 2
材料科学 化工之友 ２００７．ＮＯ．１３ 浮选用捕收剂是一种能选择性地吸附在煤粉表面并使其疏水性提高的有机物质，主要作用是在煤粉—水界面上，通过提高煤粉的疏水性，使煤粉能够更牢固地附着于气泡而上浮，增加煤粉的可浮性。但是捕收剂在煤表面的吸附规律至今仍处于积累数据、探索机理的阶段。长期以来，引用各种气液界面的等温吸附公式来从事这方面探讨，应用最多的是Ｌａｎｇｍｕｉｒ公式和Ｆｖｅｕｎｄｉｃｈ等温吸附公式，虽然有些实验事实与这２个公式相符，但仍有一定局限。因此寻求捕收剂在煤表面的吸附规律，对捕收剂在煤表面的等温吸附技术模拟还需进一步研究。 １ 建立捕收剂在煤表面等温吸附的技术模拟 在煤表面的吸附机理可以用界面化学两阶段的吸附模型来概括。第１阶段时个别的表面活性分子或离子通过静电吸引和／或范德华引力（包括氢键）与固体表面直接作用被吸附。到一定浓度以上，吸附进入第２阶段。这时溶液中的表面活性分子或离子与已吸附的表面活性分子或离子通过碳氢键间的疏水相互作用形成表面胶团（或称做半胶团）使吸附急剧上升。此时，第１阶段中吸附的单体形成表面胶团的活性中心。 第一阶段：吸附位（煤）＋单体（捕收剂）→吸附单体 第二阶段：吸附单体＋（ｎ—１）单体→表面胶团 ２ 捕收剂在煤表面等温吸附技术模拟的研讨 ２．１ 染料—浮选剂络合物形成法测定捕收剂在煤表面等温吸附量（１）测定原理 煤在浮选药剂中对药剂吸附量的测定，按照测定方法分为直接法和间接法。直接法是对吸附在矿物表面的药剂量和组成作直接测定；间接法是用已知浓度和体积的药剂溶液作用后，测定残余溶液的浓度，再计算出吸附量。本实验即采用间接法测量。利用捕收剂与有机染料在一定的溶剂中形成有色络合物，此络合物的消光值与捕收剂的浓度成比例关系，因而可作比色或分光光度测定。 （２）捕收剂在煤表面等温吸附量的测定 煤的最大吸附量为每２．７ｇ煤吸附０．０２ｍｌ煤油，准确称取待测煤样５０ｇ，加水制成煤浆液，用微型注射器吸取不同体积的煤油分别加入煤浆液中，搅拌后静置２ｄ，待吸附达平衡后离心分离，将滤液（含未被吸附的煤油）加染料染色，利用分光光度计测定溶液的吸光度。再参加吸光度的标准曲线，由被测液吸光度可查得其浓度，即残余液中煤油的浓度，用溶液中总的煤油量减去残余液中煤油的量，再除以煤的质量，即可求出每克煤吸附煤油的量（见表１）。计算公式为： 吸附量＝［加入煤油的体积—残余液中煤油的体积］／煤的质量２．２ 该技术模拟在生产实践中的应用 某选煤厂采用跳汰粗选、重介质旋流器精选，原煤经水力分级旋流器分级去粗后直接浮选工艺，设计能力１．８Ｍｔ／ａ，２００４年实际生产能力达到２．４Ｍｔ，入选原煤为主焦煤，主要产品为１０级冶炼精煤，浮选捕收剂原一直采用的是１９０＃溶剂油。 （１）工业性试验 根据该捕收剂技术模拟试验，在现场针对该厂实际入选原煤应用不同捕收剂进行等温吸附模拟，根据其在煤粒表面等温吸附量及选择性不同，对ＤＩ－１新型合成捕收剂和原捕收剂１９０＃溶剂油分别进行大量等温吸附技术模拟试验及效果分析，并对原捕收剂和ＤＩ－１合成捕收剂进行大量工业性试验的基础上，发现采用ＤＩ － １合成捕收剂时各项指标均好于原１９０＃溶剂油捕收剂（见表３），认为该厂采用ＤＩ－１新型合成捕收剂进行煤泥浮选效果最佳。这就更进一步验证了这一技术模拟的可行性。 （２）捕收剂效益分析 浮选捕收剂吸收性能研究 刘维林 （七煤（集团）公司龙湖选煤厂） 摘 要：煤炭洗选加工是提高煤炭综合利用价值的有效途径，煤炭分选本身如浮选煤需要研究捕收剂、起泡剂、促进剂等浮选药剂性能，以降低精煤灰分、提高精煤产率、改善浮选效果。而在浮选原矿中加入浮选捕收剂可改善煤粉表面疏水性，促进捕收剂在煤炭表面的吸附，可见吸附是其间相互作用的一种主要形式。 关键词：煤炭 浮选捕收剂 中图分类号：ＴＤ８２文献标识码：Ａ文章编号： １００４－０８６２（２００７）０７（ａ）－００４２－０２表１ 捕收剂在煤表面等温吸附量表２ ＤＩ－１合成捕收剂和轻柴油工业性试验结果统计表（起泡剂为杂醇） ＦＲＩＥＮＤ ＯＦ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ ４２
立志当早，存高远 新型赤铁矿反浮选脱硅捕收剂的合成及浮选性能研究 我国铁矿资源丰富,但随着矿山的延伸开采,矿石品位逐年降低,难选程度逐 年加大。对难选贫矿来说,仅靠传统的磁选工艺难以达到冶炼的要求,于是浮选 在铁矿选矿中所占的地位越来越重要。浮选成功的关键,很大程度上取决于浮选药剂的正确选择。国内铁矿浮选药剂的开发研制,在国际上处于领先水平,浮选 药剂更新换代速度很快,多种新型高效浮选药剂已经成功的在工业上应用。但铁矿反浮选药剂的研制开发,仍然存在一些不足之处,如阴离子捕收剂操作条件相 对较为复杂、阳离子捕收剂浮选效率偏低等,所以加强新型高效赤铁矿反浮选药剂的研制对提高我国铁矿资源的综合利用效率具有重要意义。本文在对赤铁矿 反浮选脱硅体系进行分析的基础上,设计并合成了两种新型赤铁矿反浮选脱硅捕收剂(N-十二烷基乙二胺和N-十二烷基-1,3-丙二胺),并通过单矿物试验、人工混合矿分选试验和实际矿石分选试验对其捕收性能进行了研究。在对浮选药剂的 分子结构与性能关系进行分析的基础上,通过接触角测定、动电位分析、XPS 测试以及红外光谱分析对其捕收作用机理进行了探讨。(1)以脂肪胺和丙烯腈为原料,在无催化剂条件下,通过加成和还原胺化反应合成了N-十二烷基-1,3-丙二胺 固体;以溴代十二烷和乙二胺为原料,以乙醇为有机溶剂,通过卤代烷氨解法合成 了N-十二烷基乙二胺固体,并通过红外光谱技术、核磁共振成像技术、熔点测 定以及元素分析对合成的两种固体进行了表征。(2)通过单矿物浮选试验,研究了N-十二烷基-1,3-丙二胺和N-十二烷基乙二胺对赤铁矿和石英的浮选性能,并与 传统阳离子捕收剂(十二胺)的浮选性能进行了对比。试验结果表明,在N-十二烷基-1,3-丙二胺用量为50.0mg/L、pH=10.08 时,石英回收率达到最大值,为 98.39%;在N-十二烷基乙二胺用量为41.7 mg/L、pH=6.6 时,石英回收率达到最大值,为98.10%。然而,两种捕收剂对赤铁矿的捕收能力均比较差,用N-十二烷基
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 浮选硫化矿常用的捕收剂种类 浮选硫化矿常用的捕收剂主要有： 1.黄药类包括黄药和黄药酯。1）黄药（黄原酸盐）。其结构式: 学名为烃基二硫代碳酸盐，通式是ROCSSMe，其中R 为烃基，Me 为碱金属离子。R 为乙基、丁基等，则相应地称为乙基黄药、丁基黄药等。黄药为淡黄色粉剂，含杂质时顔色变深，比重为1.3～1.7。有刺激性臭味，易溶于水。黄药的捕收能力与分子中非极性基的烃链长度、异构有关。2)黄药酯，通式为ROCSSRˊ。常用的有：乙基腈酯、丁黄腈酯等。常用来做铜、铅、钼等硫化矿捕收剂。 2.硫氮类常用乙基氮、丁硫氮、硫氮酯等。乙硫氮分子式为（C2H5）2NCSSNa,它是白色粉剂，工业上常因含少量黄药呈淡黄色，易溶于水，在酸性介质中易分解。它对黄铜矿、方铅矿有较强的捕收能力，对黄铁矿捕收能力弱。硫氮酯的通式为RNCSSRˊ。常用的二乙基硫氮腈酯是棕褐色油状液体，难溶于水，可溶于有机溶剂，有起泡性能。 3.硫胺酯即硫逐氨基甲酸酯，属非离子型捕收剂，微溶于水，琥珀色油状液体。它是硫化矿浮选时有良好选择性的捕收剂，对黄铜矿、辉铜矿有较强的捕收作用，不捕黄铁矿。 4. 黑药类即二烃基二硫代磷酸盐，通式为: R2O2PSSMe 黑药具有起泡性，捕收及不及黄药，但选择性较黄药好，而且在酸性介质中不易分解，性质稳定。 1）25 号黑药，即甲酚黑药（C2H4CH8O）2PSSH。常温下，甲酚黑药为黑色或暗绿色粘稠液体，比重约为1.2，有硫化氢臭味，微溶于水，有起泡性，对 皮肤有腐蚀作用，与氧气接触易氧化而失效。2）丁铵黑药，即二丁基二硫代磷酸铵，分子式为（C4H9O）2PSSNH4。白色粉末，易溶于水，潮解后变黑，有起泡性，适于金、铜、锌等硫化矿的浮选。3）胺黑药，通式为（RNH）
赤铁矿反浮选捕收剂应用现状及未来发展趋势摘要：综述了近年来铁矿石反浮选阳离子捕收剂理论研究、铁矿石反浮选新型阳离子捕收剂研究以及铁矿石阳离子反浮选工艺研究的进展，介绍了铁矿石阳离子反浮选技术的工业应用现状。认为随着阳离子捕收剂合成工艺及反浮选工艺的日趋成熟，阳离子反浮选技术将被越来越多地应用于我国难选铁矿石的处理。 关键词：赤铁矿；反浮选；阳离子捕收剂；应用现状 随着我国优质铁矿资源储量不断减少，低品位、微细粒嵌布复杂难选铁矿石的开发利用变得越来越重要，单一重选或单一磁选工艺已很难适应日益恶化的矿石性质，磁选、重选与反浮选相结合的联合工艺在铁矿石的处理方面占据越来越主要的地位。其中反浮选技术就是有效的选矿分选方法之一，特别是降低铁精矿中微细粒嵌布的有害杂质如：磷、硫的含量，反浮选具有其他的物理选矿方法所无法比拟的技术优势。经过半个多世纪的对铁矿石选别的研究及实践，铁矿石的反浮选技术已取得长足的发展，现如今铁矿反浮选技术是铁精矿提质降杂最为重要的研究方向之一[1]。而反浮选技术最关键、最核心的就是浮选药剂的研究与运用，本研究将对反浮选捕收药剂的应用现状及未来发展趋势进行介绍和探讨。 1 铁矿石反浮选捕收剂 由于铁矿石脉石主要为硅酸盐类，所以铁矿反浮选所用捕收剂最终归结为硅酸盐类矿物的捕收剂。目前硅酸盐类矿物所用捕收剂大体上可分为两大类：阴离子捕收剂和阳离子捕收剂[2]。 1.1反浮选阳离子捕收剂 当捕收剂在水中解离后，疏水基为阳离子的称为阳离子捕收剂。阳离子捕收剂主要有胺类和胺类衍生物以及铵盐类化合物，起捕收作用的疏水性离子是阳离子(RNH3+)。据报道，有人用分子轨道法研究了胺类药剂在石英表面的作用，指出RNH3+与石英主要是通过3种离子键合力而发生作用：H(RNH3+)-O(SiO2)，N(RNH2)-SiO2及N(RNH2)-H(Si-OH-)，这种键合力大约是水分子二聚物中氢键(H-O-H-O-)作用力的一半。由于N-H…O 的稳定性比N…H-O 键稳定性差，胺类与石英的键合形式主要作用。用于浮选硅质矿物，具有和矿物作用时间短、分选效果好的特点。在硅酸盐矿物的浮选中主要用脂肪胺类的捕收剂。是≡SiO-H…N+H3R。在某些情况下胺分子起捕收作用。用于浮选硅质矿物，具有和矿物作用时间短、分选效果好的特点。在硅酸盐矿物的浮选中主要用脂肪胺类的捕收剂。 阳离子捕收剂反浮选的技术优势： (1)药剂制度单一简单。阳离子反浮选技术采用单一药剂-胺类捕收剂，药剂制度简单，浮选温度较低，适宜现场使用。 (2)操作简单可靠。阳离子反浮选工艺药剂种类少，浮选过程更易于操作，调整变化快，对工艺流程适应性强。 (3)与重选、磁选等工艺联合后效果更好。阳离子反浮选工艺与重选、磁选等工艺联合
浮选捕收剂的分类及应用 目录 1、目的和意义Purpose and Significance 2、捕收剂结构与分类Structure and Classification of collectors 3、阴离子捕收剂Anionic collectors 4、阳离子捕收剂Cationic collectors 5、非离子性捕收剂Non-ionizing collectors 1、目的意义Purpose and Significance (1) 目的和意义： Without reagents there would be no flotation, and without flotation the mining industry, as we know it today, would not exist [By SRDJAN M.BULATOVIC]. 因此，学习和掌握浮选药剂的分类和应用非常重要，是学习浮选乃至选矿的基础，而浮选捕收剂又是浮选药剂中最重要的一种。 (2) 学习要求： 熟练掌握浮选捕收剂的分类方法和每一类捕收剂的浮选性能；掌握捕收剂适用的矿物类型；了解常用捕收剂的合成方法。 (3) 重难点： 同一类捕收剂结构、性质的异同点(尤其硫化矿捕收剂)；捕收剂极性基按照结构的细分：中心核原子、亲固原子和连接原子。 (4) 参考书籍： ①浮选剂作用原理及应用[M].王淀佐，湖南：中南工业大学出版社. ②浮选药剂的化学原理[M].朱建光，湖南：中南工业大学出版社. ③Handbook of Flotation Reagents Chemistry, Theory and Practice: Flotation of Sulfide Ores [M].Srdjian B.bulatovic, Elesevier Science & Technology Books
XX某高磷赤铁矿反浮选提铁降磷试验研究 摘要：对XX某高磷鲕状赤铁矿进行了反浮选提铁降磷试验研究，采用MG做捕收剂，用量为800g/t的条件下可获得精矿铁品位57.43%, 回收率71.80%，含磷量0.18%的良好指标，组合捕收剂用量为300g/t时即可获得相似的浮选指标。Abstract: 鄂XX区存在着大量的赤铁矿资源，累计探明的储量18.95亿吨，远景资源量可达30 亿～40亿吨。矿石的有害组分磷含量为0.3 %～1.8 %，SiO2含量也较高，在10%～15%左右，硫含量为0.01 %～0.4 %，矿石具有鲕状结构，属于“宁乡式” 鲕状赤铁矿，由于其难选难冶的特点而一直未得到开发利用。受XX市某单位委托，对XX某高磷赤铁矿进行了可选性试验研究，在给矿铁品位50.09%，含磷量0.53%的条件下，通过选择性絮凝脱泥-反浮选可获得精矿铁品位57.43%, 回收率71.80%，含磷量0.18%的良好指标。且探讨了组合捕收剂对此矿的分选效果，结果表明组合捕收剂用量为300g/t时可获得与单一捕收剂用量800g/t时相似的浮选指标，降低了捕收剂的用量，解决了此矿提铁降磷的难题，并为同类矿石的开发利用提供了一定的依据。 1 矿石性质 从XX某矿山四个不同地点按比列取样配矿，矿石为粒度X围较大的块矿，采用采用颚式破碎机和对辊式破碎筛分机将矿石破碎至-2mm，混匀后缩分至每袋1kg，并取样供化学多元素分析，物相分析。原矿化学多元素分析结果与铁物相分析结果分别见表1-1、1-2。 表1-1 原矿化学多元素分析结果 元素TFe FeO SiO2P CaO MgO Al2O3含量（%）50.09 8.30 17.28 0.53 3.39 1.36 6.75 表1-2 铁矿物物相分析结果 铁物相磁性铁碳酸铁硫化铁硅酸铁赤褐铁 含量（%）/ 1.68 0.041 5.33 43.04 占有率（%）/ 3.36 0.08 10.64 85.92 从表1-1中可以看出矿石中有回收价值的元素只有铁，铁品位为50.09%，主要杂质SiO2品位为17.28%，含磷量为0.53%；另外（CaO+ MgO）／(SiO2+ Al2O3）＜0.5，为酸性不自熔矿石。物相分析结果表明：铁矿物主要为赤褐铁，占85.92%，少量的硅酸铁、碳酸铁及硫化铁，不含磁性铁。 工艺矿物学研究表明矿石中铁矿物主要为赤褐铁矿，共占80%以上，主要脉
综述 浮选金红石用的捕收剂和调整剂 朱建光 (中南大学资源与生物工程学院湖南长沙410083) 摘要本文介绍了浮选金红石用的捕收剂和调整剂。在捕收剂部分介绍了脂肪酸、美狄兰、苄基胂酸、苯乙烯膦酸、烷胺二甲膦酸、烷基磷酸氢酯、烷基羟肟酸和水杨羟肟酸等对金红石的捕收性能;在调整剂部分,介绍了硝酸铅、六偏磷钠、羧甲基纤维素(CM C)、氟硅酸钠、硫酸铝和糊精等的活化或抑制性能。简略说明捕收剂和调整剂的作用机理,并略加述评。关键词金红石浮选捕收剂活化剂抑制剂 前言 我国拥有丰富的钛资源,主要是钛铁矿和金红石,目前我国共发现金红石矿床59处112,其中大型矿床13个,中型矿床11个,小型矿床35个,探明总储量1亿t以上。随着勘探工作的深入,可能还要增加,尽管各地矿石性质有些差异,但它们之间却有很多相似之处。有人122通过7个金红石矿石工艺特性的分析,认为这7个矿床的金红石矿石有下述共同特点。 品位低,一般含T iO22%~4%左右,伴生有钛铁矿,钛赤铁矿、赤铁矿、磁铁矿等磁性矿物,这些磁性矿物的密度均大于412g/cm3与金红石密度412 ~413g/cm3相近,脉石矿物含有角闪石、绿泥石、石榴石、磷灰石、榍石、云母和长石等。 嵌布粒度细,且与其它矿物嵌布关系复杂,含有硫(主要是黄铁矿)和磷(磷灰石)等矿物。由于一些脉石矿物比金红石易泥化,选矿时产生大量矿泥,金红石中一般以类质同象存在的Fe、Si和Ca等杂质难以除去,因此对金红石矿石进行选矿富集时,宜视矿石性质不同采取不同的方法和流程,本文只讨论用浮选法处理金红石矿石时所用的捕收剂和调整剂。 1捕收剂 金红石的捕收剂有:羧酸类及其皂。不饱和脂肪酸132有油酸和亚油酸。饱和脂肪酸有月桂酸(皂)和氧化石蜡皂等。膦酸类捕收剂有苯乙烯膦酸和烷胺二甲双膦酸等。胂酸类捕收剂有苄基胂酸。羟肟酸类捕收剂有C7-9羟肟酸(NM-50),水杨羟肟酸等。下面择重要者介绍。 1.1脂肪酸作捕收剂 户鼎金红石矿石中的金红石粒度细,矿石易碎,难选,含金红石2.07%。主要脉石密度(g/cm3)为方解石2.91,绿泥石2.74、石英2.68、白云石2.91、蛇纹石2.62、云母3.12、金红石4.23、铁矿物5112。因此用重选法以离心机抛弃一部分细粒脉石矿物和矿泥,再用磁选除去磁铁矿,使金红石得到富集,富集后的金红石矿石由于嵌布粒度细,采用脂肪酸作捕收剂,Na2Co3作pH调整剂,CM C作抑制剂,松醇油作起泡剂,通过一粗一扫丢尾矿,粗精矿经三次精选,精?尾矿和扫精混合返回粗选,精ò和精ó尾矿顺序返回的浮选流程得到浮选精矿,再用盐酸和氢氟酸酸清洗浮选精矿,得到含87.0% T iO2,回收率49.4%的钛精矿142。 油漆厂的微细粒度料含TiO242.1%和SiO22817%。先用重选法(如旋流器)除去含石英轻的部分,重部分得到富集,含T iO254.8%和SiO22219%。取600g重部分于2L浮选槽中,加水调浆,加EDTA015kg/t,NaF015kg/t,用硫酸调pH至2.5~3,加油酸6kg/t,调浆后粗选,丢尾矿;将粗精矿加油酸015kg/t,调浆精选。得到含T iO277.3%,回收率5311%的精矿152。 本文作者认为下述两点值得使用脂肪酸作捕收剂时参考:动植物油脂肪酸除椰子油脂肪酸外,多为十八碳脂肪酸,在十八碳脂肪酸中,不饱和的比饱和的效果要好,因不饱和的十八碳酸熔点比饱和的低,
1、浮选即泡沫浮选，是根据矿物表面物理化学性质的不同来分选矿物的选矿方法。 2、浮选法发展经历三个阶段，全油浮选、表层浮选和泡沫浮选。 3、浮选的过程在浮选机中完成。 具体可以分以下四个阶段：原料准备、充气搅拌、气泡的矿化、矿化泡沫的刮出。 4、浮选前原料准备包括磨细、调浆、加药、搅拌等。 5、磨矿其目的主要是使绝大部分矿物从镶嵌状态中单体解离出来。 6、调浆是指把原料配成适宜浓度的矿浆。 7、搅拌的作用是使浮选药剂与矿粒表面充分作用。 8、充气搅拌其目的是使矿粒呈悬浮状态，同时产生大量尺寸适宜且较稳定的气泡，造成矿粒和气泡接触碰撞的机会。 9、经与浮选剂作用后，表面疏水性矿粒能附着在气泡上，逐渐升至矿浆表面形成矿化泡沫。表面亲水性矿粒不能附着与气泡而存留在矿浆中。这是浮选分离矿物的基本的行为。 10、浮选作业中浮起的矿物如果是有用矿物，这样的浮选过程称为正浮选，反之，浮起的矿物是脉石矿物，则称之为逆浮选（或称反浮选）。 11、疏水性强的矿物，其可浮性好；亲水性矿物，其天然可浮性差。 12、用浮选药剂处理矿物的表面是调节矿物可浮性的主要手段。 13、玻璃易被水润湿，是亲水性物质，石蜡不易被水润湿，是疏水性物质。 14、表面润湿性大，亲水性强的矿物，其可浮性则差；表面润湿性小，疏水性强的矿物，其可浮性则好。
15、药剂在矿物表面的吸附大体分为物理吸附与化学吸附两大类。 16、浮选药剂在矿物表面的吸附，改变了矿物表面的疏水性。 17、浮选药剂的作用，是调节各种矿物的可浮性，加强空气在矿浆中的分散，增加泡沫的稳定性，还用以改善浮选矿浆的性质，以利于浮选的进行。 18、捕收剂的作用主要是能选择性地吸附固着在矿物表面，使目的矿物表面疏水，提高矿物的可浮性，使之容易向气泡附着。 19、起泡剂：主要是促进空气在矿浆中弥散，增加分选气——液界面，并能提高气泡在矿化和上升过程中的机械强度，在一定的程度上还能与捕收剂联合作用，加速矿粒在气泡上的附着。 20、抑制剂：是指能削弱或消除捕收剂与矿物的相互作用，从而降低或恶化目的矿物的可浮性的一类浮选剂。 21、活化剂：是指能促进捕收剂与矿物发生作用或消除抑制剂作用，从而提高矿物可浮性的一类浮选剂。 22、调整剂：主要是用来调整（促进或阻碍）捕收剂与矿物表面的相互作用，以及调节矿浆的浮选性质（如矿浆的酸碱度、离子组成、矿泥的分散与絮凝），以利造成各种矿物选择性浮选分离的一大类浮选剂。根据调整剂的作用不同尚可分为如下几小类： 23、PH调整剂：用于调节矿浆酸碱度的浮选剂。 24、絮凝剂：通常是调整微细粒矿物，使之絮凝的药剂。 25、氧化铁矿物主要有赤铁矿、假象赤铁矿、菱铁矿和褐铁矿。 26、浮选铁的氧化物和氢氧化物的典型捕收剂是脂肪酸及其皂。以赤铁矿、假象赤铁矿的可浮性最好，菱铁矿居中，含水的氧化矿的可浮性最差。 27、介质的PH值对铁矿物可浮性的影响比较明显。
硫化铜浮选捕收剂 一、捕收剂 凡能选择性地作用于矿物表面，使矿物表面疏水的有机物质，称为捕收剂。可以作为捕收剂的有机化合物很多，实践中常用的如黄药，油酸，煤油等。 硫化矿浮选常用的捕收剂有： 1、黄药 黄药为烃基二硫代碳酸盐（ROCSSMe），式中R为非极性的烃基，Me为碱金属离子（通常为Na+或K+）。在水中解离ROCSSMe = ROCSS-—+ Me+ 黄药在常温下是固体的黄色粉末，带有刺激性臭味，有毒。黄药在水中解离出阴离子，具有捕收作用。黄药性质不稳定，易吸水潮解，遇热更加速其分解。易溶于水、丙酮与醇中。 常用的有乙基黄药（CH3CH2OCSSMe）及丁基黄药（CH3CH2CH2CH2OCSSMe）。黄药是硫化矿物（如：方铅矿，黄铜矿，闪锌矿，黄铁矿等）最常用的捕收剂。 矿浆经过黄药处理，硫化矿物表面即与黄药的极性基发生作用，而非极性基朝端朝外起疏水作用。硫化矿物表面由于吸附了黄药，其疏水性大大增强，与弥散矿浆中的气泡附着，借气泡浮力上浮至矿浆表面，将其收集为泡沫产品，即得精矿；而未与气泡附着的脉石矿物留在矿浆内，从而达到分选的目的。 2、黑药 黑药是仅次于黄药、应用较广的硫化矿物捕收剂。生产的黑药有加酚黑药和丁基铵黑药两种。由于黑药具有起泡性能，使用时用量不宜过大，一般为25~100克/ 吨。 二、起泡剂 为了产生浮选所必需的大量而稳定的气泡，必须向浮选矿浆中添加起泡剂。起泡剂一般是异极性的表面活性物质。在其分子中含有极性基，如：羟基OH—，胺基NH2—，羧基COOH—, 羰基C=O等。在分子的另一端是非极性基烃基R—。就其结构而言，与异极性捕收剂十分相似。由于起泡剂分子中结构的不对称性，在有起泡剂的矿浆中充入大量空气后，起泡剂分子会优先的吸附在气水界面上。疏水的非极性基力图离开水中移至水面，而亲水的极性基部分，则力图进入水中。这两种趋势的大小，取决于分子中极性基（如亲水的羟基OH—）与非极性基（如疏水的烃基R—）强弱的对比。如：非极性基的成分大，则分子移至水面的趋势大于进入水中的趋势，因而减少了增加单位表面所需做的功，从而降低了水的表面张力。物质在表面层中自发的富集现象，叫吸附现象。由于起泡剂分子在水气界面上这种取向吸附作用，降低了水气界面的表面张力，使水中弥散气泡变得坚韧与稳定。形成了两相（气水两相）稳定泡沫。在矿浆中形成的气泡的表面附有大量疏水矿粒。这种附有矿粒的气泡，叫三相泡沫。在三相泡沫中，矿粒成为气泡兼并的障碍物，同时又能阻止气泡间水层的流动，避免气泡的直接接触。故三相泡沫的稳定性，较未矿化的两相泡沫要高些。
第33卷第2期2011年02月武 汉 工 程 大 学 学 报 J. Wuhan Inst. T ech.V ol.33 N o.2 Feb. 2011 收稿日期:2010-11-30 基金项目:国家自然科学基金(21002076);国家自然科学基金重点项目(50834006);教育部创新团队项目(IRT 0974)作者简介:陈云峰(1978-),男,湖北仙桃人,教授,博士后.研究方向:有机合成,药物化学. 文章编号:1674-2869(2011)02-0076-05 磷矿浮选捕收剂的研究进展 陈云峰1,2 ,黄齐茂1,2 ,潘志权 1,2* (1.武汉工程大学化工与制药学院,湖北武汉430074; 2.绿色化工过程省部共建教育部重点实验室,湖北武汉430074) 摘 要:综述了近年来国内外磷矿浮选捕收剂的文献资料.从捕收剂的组成和离子性质等方面对磷矿浮选捕收剂进行了简单分类,并详细介绍了其研究进展,同时提出了今后的研究方向.关键词:浮选;磷矿;浮选剂 中图分类号:T D923+.1 文献标识码:A doi:10.3969/j.issn.1674 2869.2011.02.021 0 引 言 磷矿分选有多种方法,而浮选是选别磷矿石的最有效方法之一.国内外对磷矿浮选的研究主要集中在浮选工艺和浮选药剂的研究方面,而各种浮选工艺已趋于成熟,研究进展不大,故现在磷矿浮选的重点是针对浮选药剂的研究,尤其是对低品位磷矿的开发、选别和利用更能推动新型磷矿浮选药剂的研究和发展 [1 3] .在磷矿浮选药剂 中,浮选捕收剂尤为重要,本文就近些年来浮选捕收剂的进展做简要综述. 捕收剂的分类方式有很多种[4 6],其中最主要的是脂肪酸类浮选捕收剂.本文主要从捕收剂的组成,离子性质等方面来介绍磷矿浮选捕收剂. 1 脂肪酸类 脂肪酸是作为一类非常经典的浮选捕收剂广泛应用于磷矿的浮选.由于其来源广、价格低等优势而备受青睐,例如氧化石蜡皂、塔尔油等脂肪酸及其皂类捕收剂在国内外磷矿的浮选中具有重要的地位[7].在脂肪酸类捕收剂的研发中,为提高捕收剂的性能和效率,主要涉及两方面的改性:一是引入特定的功能团合成新型捕收剂,这也是目前的一个研究热点.因为传统的脂肪酸类捕收剂受到选择性差和适应性差等因素的影响,在使用和推广过程中受到很大的限制;二是利用现有的脂肪酸类捕收剂加入不同辅剂制成复合药剂[8 9] . 由于脂肪酸是一类结构相对简单的化合物,在对其进行修饰的过程中,主要针对羧基和 位 的亚甲基,致力于改进捕收剂的适应性并提高其浮选效率. 1.1 脂肪酸羧基改性 根据羧基的反应性,主要通过引入一些不同的功能团以及通过改变羧酸分子的极性来改善捕收剂的水溶性和适应性.如将脂肪酸硫酸化制得磺酸脂肪酸类,将亲水的羧基衍生化为亲水性更强、极性更大的磺酸基,改变其水溶性、增强浮选的选择性和适应性以及捕收剂的抗低温能力.同时将脂肪酸作为一个功能团,与磷酸作用合成脂肪酸磷酸酯.据专利报道,前苏联研制了油酸的O,O 二烷基二硫代磷酸酯,浮选磷灰石效果良好.罗廉明等人[10 13]以合成的醚烷基磷酸酯[R m (OC 2H 4)n O]2P(O)OH 作为捕收剂,发现其抗硬水性能较好,具有常温浮选的优势.同时他们又利用普通脂肪酸为原料将脂肪酸酰基化或酰胺化,合成出酰基简单酸酯作为磷矿捕收剂,它具有较好的捕收性能、一定的选择性及适宜的起泡性.另外三烷基乙酰胺、烷基酰胺羧酸、烷基乙醇酰胺、N 甲基烷基酰胺羧酸、烷基琥珀酸 N 烷基单酰胺、磺化琥珀酸 N 烷基酰胺以及N 烷基,N 琥珀酸酯基磺化酰胺羧酸等都是具有酰基和酰胺基的化合物,均可看做是羧基衍生物的产物,且都有用于浮选的例子[14].脂肪酸酯化也是一类最常用的衍生化方法,在酯化过程中,通常有目的地将脂肪酸与木糖醇、季戊四醇以及甘露醇等缩合得到的脂肪酸多元醇单酯、脂肪酸聚甘油单酯以及脂肪酸聚氧乙烯酯等[15].这些功能化的脂肪酸酯分子中含有多个羟基功能团,增强了捕收剂的亲水
铁矿物阴离子反浮选捕收剂的研究概况 1 前言 我国铁矿石具有相对品位低、品质差、构造复杂、品种多、富矿少等特点，９７．５％的矿石需要选矿后方能利用。近年来的研究表明，浮选是提高我国铁矿石利用水平的重要方法，也是潜力所在。铁矿浮选主要分有两种流程:一是捕收剂反浮脉石;二是捕收剂正浮铁矿。从铁矿本身的性质来说,反浮选应比正浮选有优势,因为反浮选工艺捕收的对象是脉石,而正 浮选工艺捕收的对象是铁矿物。铁矿物的密度在510 kg/L左右,铁矿物的密度大于脉石的密度。浮选作业矿浆密度在1~2 kg/L之间。因此,脉石在浮选作业矿浆中,有效重力将远远低于铁矿物在浮选作业矿浆中的有效重力,造成浮选过程效率低下。从药剂用量上比较，用胺类捕收剂对石英进行反浮选,胺的覆盖率6%~7%即可实现反浮选;而用羧酸浮选铁矿物,羧酸的覆盖率必须达到15%以上,方可实现铁矿物浮选。再者,正浮选虽然具有抛尾矿品位低的特点,但是由于捕收剂选择性的局限,铁精矿品位难以提高到大于65%,致使正浮选精矿品位难以提高,该法只适用于易选矿石。正是由于铁矿本身性质的限制,使得正浮选应用较少,长期以来反浮选流程成为应用最广泛的方法。 对于反浮选，又有阳离子反浮选和阴离子反浮选之分。当捕收剂在水中解离后,疏水基为阳离子的称为阳离子捕收剂；疏水基为阴离子的称为阴离子捕收剂。在浮选过程中，起作用的药剂是阳离子捕收剂时，就称该过程为阳离子反浮选工艺，反之为阴离子反浮选工艺。常用的阳离子捕收剂主要是脂肪胺，但是采用胺类常规阳离子反浮选工艺,存在阳离子浮选药剂种类较少，药剂配制不便、浮选泡沫粘度大流动性差、不易消泡、选择性较差等实际生产问题，使得目前，阳离子反浮选工艺在我国很少使用，仅东鞍山铁矿曾经开展了采用胺类反浮选石英的实验研究,取得了良好的浮选指标。而阴离子捕收剂对矿石性质变化有较强的适应性，种类多，配药制度灵活多样，可充分利用多种药剂的协同作用，取得更好的选别效果。所以，阴离子反浮选工艺是我国目前铁矿物浮选工艺的主流，一直以来，有很多科研人员在这方面做了大量研究工作。 阴离子反浮选的作用机理 矿物的表面特性是浮选界面现象中最重要的一种特性,直接影响到矿物的可浮性。矿物的表面特性很复杂,包括表面键的断裂、表面电性、表面离子状态、表面元素的电负性、表面极性、表面自由能、表面剩余能、表面不均匀性、表面积、表面溶解性以及表面结构和化学组成等特性。这些表面特性与矿物可浮性具有直接的关系,也为通过利用浮选药剂的作用来改变矿物表面的某些特性达到分离矿物及改善浮选效果提供了机会。在浮选中,矿物的表面性质和浮选药剂的性能是决定矿物分选的两个重要因素。从一定意义上讲,捕收剂在实现有用矿物与脉石矿物的分离中起着决定性的作用。 阴离子反浮选捕收剂在矿物表面的吸附主要有以下形式: (1)物理吸附。 靠吸附剂与吸附质之间分子引力(范德华力)产生的,该种吸附过程是可逆的,吸附速度与脱附速度在一定条件下呈动态平衡。其特点是能量小,吸附分子与固体表面距离较大,在固体表面上具有流动性。药剂分子与矿物间不发生键合的电子转移或共存。物理吸附一般没有选择性,并且易于解吸,通常吸附量随温度上升而下降。 (2)化学吸附。 化学吸附是指药剂与矿物表面间的反应,形成定向排列的单层。其特点是能量大,吸附分子与固体表面距离较小。化学吸附具有选择性高,不易解吸,通常吸附量随温度上升而升高。 (3)表面化学反应。 表面化学反应是指药剂与矿物表面间的反应,形成定向排列的多层金属-药剂的盐。表面化学反应与溶液内化学反应的主要区别是前者的反应产物在表面上构成独立的相,而后者是金属离子与药剂在离开表面的溶液内发生反应,形成金属与药剂的化合物沉淀。