选矿药剂第6章 含氮的氧化矿捕收剂详解

1、羟肟酸类选矿药剂烷基羟肟wò酸具有2种同时存在的互变异构体：氧肟酸和异羟肟酸。

烷基7-9羟肟酸（RCONHONa）为红棕色油状液体，含烷基羟肟酸60-65%，脂肪酸15-20%，水分15-20%，易溶于热水，有毒性。

在有无机酸存在时，羟肟酸容易水解成羟氨和羧酸。

可用来浮选锡石、氧化铁矿、稀土、磷酸盐矿、黑钨矿、白钨矿、重晶石、氧化铅锌矿等，是一种选择性良好的捕收剂。

苯甲羟肟酸，红棕色固体，捕收能力较烷基羟肟酸弱，选择性好，主要用于铁矿石正浮选。

品名：水杨羟肟酸（同名：水杨氧肟酸）主要成份：水杨基羟肟酸（水杨基氧肟酸）分子式：C6H4OHCONHOH性状: 产品为粉红至桔红色固体粉末，微溶于水，可溶于碱溶液，性质稳定，带有水杨酸气味。

主要用途：水杨羟肟酸能与锡、钨、稀土、铜、铁等金属形成稳定的螯合物，而与碱土金属及碱金属形成不稳定的螯合物，所以，水杨羟肟酸具有较好的选择性。

特别是水杨羟肟酸与锡石螯合时不仅能形成多种形式的外络盐，而且还能形成不同构成的内络盐，因此，水杨羟肟酸对锡的选择性较强。

该品在锡石选矿中通常与P86配套使用，并具有一定的起泡性。

该品还具有毒性低（是卞基胂酸的十六分之一，故此品的应用还可以使环保问题得到大大改善）、用药量少、适用性强等特点，具有较高的推广应用价值。

2、磷酸酯、膦酸类选矿药剂烷基磷酸酯分磷酸单酯、磷酸二酯、磷酸三酯，用作捕收剂时，单酯最好，二酯次之，三酯不能单独用作捕收剂，需与别的捕收剂混合使用，作为辅助捕收剂。

烷基磷酸酯作为锡石、铀矿、磷灰石、赤铁矿捕收剂。

烃基膦酸与烷基磷酸酯不同，烃基膦酸分子中的磷原子直接与烃链上的碳原子相连。

有机膦酸作为捕收剂的主要是苯乙烯膦酸，为白色结晶，可溶于水，且溶解度随温度的升高而增大，与Sn、Fe离子形成难溶盐，与钙、镁离子在高浓度时形成盐，故对含钙、镁的矿物捕收能力较弱。

选择性比甲苯胂酸稍差，但毒性小，无起泡性，用来浮选锡石、黑钨矿等。

浮选药剂的分类及用途分析在浮游选矿过程中，为有效地选分有用矿物与脉石矿物，或分离各种不同的有用矿物，常需添加某些药剂，以改变矿物表面的物理化学性质及介质的性质，这些药剂统称浮选药剂。

浮选药剂按其用途可分为五类：捕收剂、起泡剂、活化剂、抑制剂、调整剂一、捕收剂，改变矿物表面疏水性，使浮游的矿粒黏附于气泡上的浮选药剂。

捕收剂的种类很多，按其离子性质可分为阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型；按其应用范围可分为硫化矿捕收剂、氧化矿捕收剂、非极性矿物捕收剂和沉积金属的捕收剂。

常用的硫化矿捕收剂有黄药、黄药衍生物、黑药、白药、苯并噻唑硫醇、苯并咪唑硫醇、苯并嗯唑硫醇等。

氧化矿捕收剂主要有脂肪酸及其钠皂、烷基磺酸盐、烷基硫酸盐、磷酸酯、砷酸酯、脂肪胺及其盐、松香胺、季铵盐、二胺及多胺类化合物、两性表面活性剂等。

油类捕收剂，如煤油、柴油等。

捕收剂在矿物表面的作用有物理吸附、化学吸附和表面化学反应。

捕收剂的吸附与矿物浮选行为有密切关系。

在一定的捕收剂浓度范围内，随着药剂浓度提高，吸附量增大，浮选回收率显著上升；浓度达到相当值后，回收率随浓度及吸附量提高的幅度变小；捕收剂浓度过高时，吸附量还可继续增大，但浮选回收率却不再升高，甚至反而下降。

因此，在浮选过程中要正确掌握捕收剂的用量，以获得最佳效益。

二、起泡剂：浮选矿浆中气泡的形成,主要依赖于浮选设备中各种类型的充气搅拌装置,以及向矿浆中添加适量的起泡剂(frothers)。

起泡剂一般均为表面活性剂，其分子结构由非极性的亲油（疏水）基团和极性的亲水（疏油）基团构成，形成既有亲水性又有亲油型的所谓的“双亲结构”分子。

亲油基可以是脂肪族烃基、脂环族烃基和芳香族烃基或带O、N等原子的脂肪族烃基、脂环族烃基和芳香族烃基；亲水基一般为羧酸基、烃基、磺酸基、硫酸基、膦酸基、氨基、腈基、硫醇基、卤基、醚基等。

起泡剂加到水中，亲水基插入水相而亲油基插入油相或竖立在空气中，形成在界面层或表面上的定向排列，从而使界面张力或表面张力降低。

选矿浮选药剂分类及机理浮选捕收剂(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。

氧化矿捕收剂在矿物表面的作用机理研究进展一、前言a. 研究背景和意义b. 发展历程和现状二、氧化矿捕收剂的分类与性质a. 氧化物类b. 有机酸类c. 醇酸类d. 复合类三、氧化矿捕收剂在矿物表面的作用机理a. 捕收剂与矿物表面的作用b. 捕收剂对矿物表面物理化学性质的影响c. 捕收剂对矿物表面结构的影响四、氧化矿捕收剂矿选效果的研究进展a. 捕收剂对金属矿物选别的影响b. 捕收剂对非金属矿物选别的影响c. 氧化矿捕收剂在复杂矿石中的应用五、氧化矿捕收剂矿选工艺的研究进展a. 浮选工艺优化b. 矿浆调节技术创新c. 冶炼工艺改进六、结论与展望a. 矿物捕收剂的发展趋势b. 矿物处理技术的进一步完善c. 对氧化矿捕收剂研究的展望一、前言矿物是人类生产和生活的重要资源，而其选矿技术的发展关系着国家经济发展和社会进步。

氧化矿捕收剂作为选矿过程中的关键剂型，具有极为重要的应用价值。

其作用机理的研究有助于进一步提升矿选工艺的效率和降低成本。

本文旨在对氧化矿捕收剂在矿物表面的作用机理进行深入研究，为氧化矿捕收剂在矿选技术中的应用和推广提供有力的科学依据。

a. 研究背景和意义氧化矿捕收剂的研究可以追溯到上世纪50年代，经过数十年的发展和探索，现已成为矿物精选过程中的不可缺少的剂型之一。

氧化矿捕收剂的应用可以显著提高矿石的回收率和品质，减少能源和化学剂消耗，降低选矿的成本和环境影响。

因此，氧化矿捕收剂的研究和应用具有广泛的推广价值。

随着现代分析仪器的出现和技术的发展，对氧化矿捕收剂的研究也有了更深入的了解和掌握。

本文将对氧化矿捕收剂在矿物表面的作用机理进行详尽的探讨，从而为提高矿物捕收剂的效率和优化矿选工艺提供有力的理论指导。

b. 发展历程和现状氧化矿捕收剂的研究始于上世纪50年代。

最早的捕收剂是松香、玉米淀粉、腐植酸等天然有机物质，后来发展到磷酸、硫酸、氢氟酸、硝酸等无机酸类捕收剂，随后又发展出AERO等有机磺酸类、羟胺类、醇羧酸类、复合物、聚合物和微生物等新型捕收剂。

选矿药剂1. 引言选矿是矿石开采中的重要环节，其目的是通过物理或化学方法从原矿中分离出有价值的矿石。

为了提高矿石的回收率和品位，选矿过程中经常需要加入药剂。

选矿药剂是指在选矿过程中添加的化学药剂，用于调节矿石表面性质、提高矿石与选矿液的接触性能、改变矿石的浮选性质，以实现矿石的有效分离和提纯。

本文将介绍选矿药剂的作用、分类以及常见的应用。

2. 选矿药剂的作用选矿药剂在选矿过程中具有以下作用：2.1. 改变矿石表面性质选矿药剂可以通过改变矿石表面物理和化学性质来影响矿石与选矿液的接触性能。

例如，药剂可以使矿石表面变得亲水或疏水，从而提高或降低矿石与水的接触角度，从而影响浮选过程中矿石与气泡的结合。

2.2. 调节浮选性能选矿药剂可以调节浮选过程中矿石的浮选性能，使有价值的矿石被浮选出来，无价值的矿石被沉积下来。

药剂可以通过影响气泡的吸附性能、胶体稳定性和粘聚性等因素来改变矿石的浮选性能。

2.3. 改善矿石回收率和品位选矿药剂的使用可以改善矿石的回收率和品位。

通过选择合适的药剂和调节药剂用量，可以提高矿石的浮选速度和浮选效果，从而提高矿石的回收率和品位。

3. 选矿药剂的分类根据药剂的化学性质和作用机制，选矿药剂可以分为以下几类：3.1. 捕收剂捕收剂是指能够吸附在矿石表面并增加气泡与矿石颗粒结合能力的药剂。

常见的捕收剂包括黄原胶、木精醇、二甲二硫醚等。

3.2. 促浮剂促浮剂是指能够增加矿石与气泡结合的药剂。

常见的促浮剂包括黄原胶、苦竹碱、黄原酮等。

3.3. 抑制剂抑制剂是指能够抑制某些矿石与气泡结合的药剂。

常见的抑制剂包括氧化铁、硝酸铜等。

3.4. pH调节剂pH调节剂是指能够调节选矿液pH值的药剂。

不同矿石对选矿液的pH值有不同的要求，pH调节剂可以根据需要进行调整。

4. 选矿药剂的应用选矿药剂在矿石选矿过程中起着至关重要的作用。

下面介绍几个常见的选矿药剂应用：4.1. 黄原胶黄原胶是一种常用的药剂，可作为捕收剂和促浮剂使用。

选矿药剂概述凡在选矿过程中，为提高该作业的效率而加入的化学添加剂，统称为选矿药剂。

按选矿过程，主要包括助磨剂、浮选药剂、助滤剂、表面改性剂等。

1925年黄药和1926年黑药的出现，大大促进了选矿工业的发展。

随后氧化矿捕收剂及胺类捕收剂的出现，使浮选处理矿石类型大大扩展，也促使浮选药剂品种逐年增多。

20世纪60年代，除继续以黄药、黑药及脂肪酸皂为主外，陆续出现硫氨酯、黄原酸酯及双黄药等非离子型捕收剂及各类典型螯合捕收剂，如8-羟基喹啉、羟肟酸及二苯硫脲等。

其特点是选择性更好，可以少用抑制剂完成优先浮选；用量更小，许多具有起泡性，使一些大型选厂的起泡剂单耗不断降低。

与此同时，开始了浮选理论的研究，20世纪70~80年代，王淀佐等提出的浮选剂结构理论与分子设计的研究，使新药剂的研制工作，愈来愈有科学性、预见性。

随着资源的贫、杂、细化，矿物浮选难度与日俱增。

为提高复杂共生矿物的分离精度，要求浮选药剂具有良好的选择性。

细、泥矿物及对精矿质量的要求，也促使了助磨剂、助滤剂的出现与发展，助滤剂（也称脱水剂）的发展尤为迅速。

同时对环保及生态环境的重视，也对选矿药剂提出了无毒、低毒化的要求。

化工产品开发技术与药剂测试技术的不断创新也促使选矿药剂的发展。

在传统药剂的基础上，振北新型药剂的研究不断出现，其主要特点：①改性药剂：即在现有药剂的基础上，引入各类选择性强或亲和性强的基团。

如在小分子表面活性剂中引入强亲和性基团提高其捕收选择性，在大分子聚合物表面活性剂中引入选择性强的基团以提高其絮凝选择性。

②复配药剂：利用药剂合理复配所产生的协同效应，来提高各类选矿作业效率，是目前药剂高效能、低成本的有效途径和发展趋势。

③开发新型表面活性剂：研究新型聚合物表面活性剂和特殊类型表面活性剂。

④螯合药剂：开发能与金属发生螯合作用的药剂以提高选择性。