浮选药剂结构
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1.磷矿的浮选磷石可分为两类;磷灰(石)岩和磷块岩。
磷灰石的主要化学成分是磷酸钙,其中还含有氟(F)、氯(C1)等元素。
至于铁、铝、锰、镁的磷酸盐矿物仅占磷矿物的5%。
磷灰(石)岩是指磷以晶质磷灰石形式出现在岩浆岩和变质岩中的磷灰石。
磷灰石晶体多种多样,可从巨大晶体到普通显微镜也观察不到的微晶。
这类矿石一般品位较低,但可选性较好。
磷块岩是指以含肢磷矿为主的磷矿石,主要是沉积成因或风化淋滤成因的磷灰石。
胶磷矿是指在高倍显微镜下也分辨不出晶体的那些磷酸盐矿物的统称。
以前人们在显微镜下观察具有许多胶体结构,认为它是非晶质物质,但实际证明它是结晶质的,只是结晶体非常细小,一般不易观察,其可选性次于磷灰(石)岩。
B磷矿石的浮选方法磷矿石浮选的主要问题是含磷矿物与含钙的碳酸盐(如方解石、白云石等)的分离。
因为用一些常用脂肪酸类捕收剂浮选时,它们的可浮性都相近似,其分离的方法有以下几种:(1)使用水玻璃和淀粉等抑制剂,对碳酸盐等脉石矿物进行抑制,再用脂肪酸作捕收剂浮出磷矿物。
(2)首先加入偏磷酸钠抑制磷矿物,然后用脂肪酸先浮出碳酸盐等脉石矿物,再浮磷矿物。
(3)用选择性的烃基硫酸酯作捕收剂,先浮出碳酸盐的矿物,尔后再用油酸浮选磷矿物。
C磷矿石浮选实例某矿原矿物质组成:主要矿物为胶磷矿,次要矿物为结晶磷灰石和纤维状胶磷矿。
而主要脉石矿物为碳酸盐、石英、玉髓,其次是长石、白云母、绢云母、黄铁矿及氧化铁等物质。
矿石结构为鲕状、假鲕粒状、胶状、网格状及砂状等。
矿石构造为块状、条带状、扁豆状等。
处理流程如图5-27所示。
以擦洗分级脱泥-浮选联合流程处理该矿,所获技术经济指标为:精矿含P20532.4%;回收率为86.70%。
某磷矿处理的钙质沉积磷块岩矿石,属含碘微碳氟磷灰石,矿石中磷矿物含磷约占70%,呈非晶质和隐晶质产出,脉石矿物以白云石为主,约占21%,硅质脉石小于5%。
矿石中碳酸盐矿物与磷矿物胶结。
由于碳酸盐脉石的嵌布粒度较磷矿物粗,易于粉碎,且原矿含P205比较高,故在较粗磨的条件下,用反浮选使白云石成为泡沫产品除去。
品名:苯甲羟肟酸(苯甲氧肟酸)英文名称:BENZOYL HYDROXIMIC ACID主要成份:苯甲基羟(氧)肟酸分子式:C6H5CONHOH性状:粉红色鳞片状固体粉末,可溶于热水及部分有机溶剂,略带有苯甲酸味。
主要用途:苯甲羟肟酸是菱锌矿、黑钨矿和白钨矿及锡石等难选矿物的有效捕收剂。
苯甲羟肟酸在特定条件下用于菱锌矿的浮选可获得较为理想的选别指标;工业应用表明,苯甲羟肟酸与部分其它药剂配合使用,在黑钨矿、白钨矿的浮选作业中,取得了精矿品位和回收率都有较大幅度提高的理想浮选效果。
规格:品名:水杨羟肟酸(同名:水杨氧肟酸)英文名称:SALICYL HYDROXIMIC ACID主要成份:水杨基羟肟酸(水杨基氧肟酸)分子式:C6H4OHCONHOH结构式: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。
规格:英文名称:SODIUM ALKYL HYDROXIMIC ACID主要成份:烷基羟肟酸钠分子式:RCONHONa(R=C4~8烷基)性状:暗红色液体,显碱性,可溶于水。
主要用途:烷基羟肟酸钠是一种较好的捕收剂,对多种金属氧化物、多种金属氧化矿物及部分氧化了的硫化矿具有良好的捕收性能,它对氧化铜矿、赤铁矿、含钇矿、黑钨矿、白钨矿、钛铁矿、含铌矿、锡石及稀土金属矿等多种金属氧化矿均有良好的捕收效果规格:英文名称:ALKYL HYDROXIMIC ACID牌号:B7-01分子式:RCONHOH (R=C4~8烷基)结构式:性状:暗红色粘稠液体,低于15℃时可凝成蜡状。
固体废物的物化处理是利用物理化学反应过程对固体废物进行处理的方法,常见的是浮选、溶剂浸出、稳定化/固定化处理等第一节 浮选一、 浮选原理浮选是在固体废物与水调制的料浆中,加入浮选药剂,并通过空气形成无数细小气泡,使欲选物质颗粒粘附在气泡上,随气泡上浮于料浆表面成为泡沫层,然后刮出回收;不浮的颗粒仍留在料浆内,通过适当处理后废弃. 二、浮选药剂:捕收剂、起泡剂、调整剂(1)捕收剂:主要作用是使欲浮的废物颗粒表面疏水,增加可浮性,使其易于向气泡附着。
异极性捕收剂:黄药类、脂肪酸类 常用的捕收剂非极性油类捕收剂:煤油、柴油等异极性捕收剂(heteropolar collector )异极性捕收剂的分子由极性基(亲固基)和非极性基(疏水基)组成,如黄药(ROCSSNa )和羧酸(RCOOH )或羧酸盐(RCOONa )等。
其捕收对象主要取决于极性基的选择性吸附。
非极性捕收剂(non —polar collector)不含极性基的有机烃类,如煤油、柴油等,对具有天然可浮性的物料具有增强作用。
(2)起泡剂:表面活性物质,主要作用在水—气界面上使其界面张力降低,促使空气在料浆中弥散,形成小气泡,防止气泡兼并,增大分选界面,提高气泡与颗粒的粘附和上浮过程中的稳定性,以保证气泡上浮形成泡沫层。
常用的起泡剂:松醇油、脂肪醇等.松醇油的主要成分为α-萜烯醇(C10H17OH )结构式为:(3)调整剂:主要作用是调整捕收剂的作用及介质条件.三、浮选工艺 包括调浆、调药、调泡三个程序。
(1)调浆:浮选前料浆浓度的调节,它是浮选过程的一个重要作业。
一般,调整剂系列pH 调整剂 活化剂 抑制剂 絮凝剂 分散剂 典型代表酸、碱 金属阳离子、阴离子HS -、HSiO3-等 O2、SO2和淀粉、单宁等 腐植酸、 聚丙烯酰胺 水玻璃 磷酸盐浮选密度较大、粒度较粗的废物颗粒,往往用较浓的料浆;反之浮选密度较小的废物颗粒,可用较稀的料浆。
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。
浮选药剂煤油结构式
浮选药剂是一种用于矿石浮选过程中的化学药剂,其中煤油常
被用作一种浮选药剂。
煤油的结构式可以通过化学式CnH2n+2来表示,其中n代表着烷烃链的碳原子数。
煤油通常是由碳数较多的烷
烃组成,因此其结构式可以表示为CnH2n+2,其中n可以是一个较
大的整数。
煤油主要由碳和氢元素组成,是一种碳氢化合物,其分
子结构中含有直链烷烃。
在浮选过程中,煤油可以与矿石表面发生
化学反应,从而改变矿石表面的亲水性,使其更容易被气泡吸附,
从而实现矿石的分离和提纯。
浮选药剂的选择和设计是矿石浮选过
程中非常重要的一环,煤油作为浮选药剂之一,其结构式的理解和
应用对于浮选工艺具有重要意义。
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煤的浮选药剂浮的矿物更好浮或将暂时不浮的矿物先抑制,然后再活化、浮选,并提高浮选选择性和浮选速度起着十分重要的作用。
浮选结果的好坏,浮选药剂是重要的因素。
为此,将近年来国内外有关浮选药剂的报道,取其精华,分为捕收剂、起泡剂、复合浮选剂、调整剂四类进行综述,并加以点评。
1捕收剂在煤泥浮选中广泛采用非极性烃类油作为捕收剂,特别是煤油、轻柴油和改性煤油等,占煤泥浮选捕收剂的80%~90%。
国内外选煤厂煤泥浮选常用的捕收剂多数是石油产品,主要是煤油、轻柴油,还有一些人工合成的非极性烃类油捕收剂,如我国的FS201、ZF浮选剂等。
此外还有一些其他工业副产品。
1.1 煤油煤油是煤泥浮选中应用最广泛的非极性烃类捕收剂之一。
它是石油裂解时的馏分产品,主要成分是C11~C16的烷烃,不易溶于水,只具有捕收性,当芳烃含量较大时,具有一定的起泡性能。
煤油的用量一般为015~2kg/t(煤泥)。
用量过大有显著的消泡作用。
1.2 轻柴油和页岩柴油柴油是目前较广泛使用的非极性烃类油捕收剂,浮选一般用0号或10号轻柴油,用量常为1~3kg/t(煤泥)。
轻柴油具有馏分高、密度大、粘度大,在水中分散的油珠直径大和在煤表面展开的速度慢等特点,但疏水性强,被表面孔隙吸收的数量少,因此,用作低阶煤浮选时的捕收剂比较有利。
页岩轻柴油系页岩焦油所得馏出物经冷压脱腊,再经酸碱洗涤后的产品,页岩轻柴油中含有较多的不饱和烃(烯烃、芳烃)以及含氧、含氮物质,所以页岩柴油具有较强的捕收性能和一定的起泡性能。
通常用于易选或中等可选煤泥的浮选,用量常为115~2kg/t 。
1.3 天然气冷凝油天然气冷凝油是由天然气凝析油经精馏所得的煤油馏分。
我国四川省天然气资源丰富,西南地区的多数选煤厂用凝析油制得煤油、轻柴油作捕收剂。
国外也有采用。
1.4 FS-201、FS-202捕收剂FS-201是以烯烃与苯在三氯化铝的催化作用下进行烷基化反应,反应物经碱洗、水洗再经脱苯、精馏,截取255℃以前的馏分,主要成分为轻质烷基苯。
第二章煤泥浮选药剂及其应用第一节概述关于煤泥浮选的理论基础中曾经谈到,煤泥之所以能浮选,是由于煤粒能选择性地粘附于气泡上,气泡将其运载到矿浆表面,形成矿化泡沫层;而矸石则不能实现这一过程。
显而易见,煤粒与矸石分选的可能性在于表面性质的差异。
虽然各种矿物具有天然润湿性的差别,但自然界中完全单一的东西是不存在的。
决定煤粒表面润湿性的因素是多方面的,例如:煤岩成分、碳化程度、氧化作用、煤中矿物杂质,表面孔隙度等等,而它们之间又是相互交错的,这就造成了一方面煤和矸石从组成看不是截然分开的,呈现连续性的过渡,如原生煤泥中含有从低到高的不同灰分的煤粒,煤泥由不同比重的部分组成即可说明这一情况;另一方面,微观组成的差异,造成煤的表面性质极不均匀。
这些因素削弱了煤和矸石间可浮性的差别。
致使难于实现煤泥的自然浮选。
煤和矸石的可浮性差别愈大,分选愈精确,愈有效、愈快速。
在煤泥浮选的过程中采用药剂就是为了达到此目的。
矿浆中的气泡是“引渡”和“运输”煤粒的工具,是浮选过程中不可缺少的媒介。
但是在单纯的矿浆中是不会产生具有一定稳定性、大小适当,适合浮选的气泡的。
在强化煤泥浮选的过程中,对从矿浆中生成的气泡提出了多方面的要求,这些泡沫特性的获得除了取决于浮选机的充气搅拌性能外,还取决于在矿浆中加入适当的药剂,以提供具有一定稳定性和足够分散度的泡沫。
此即在煤泥浮选过程中采用药剂的目的之二。
生产实践表明,采用浮选剂是改善和强化浮选过程的重要手段。
由于采用了药剂和适当的药剂制度,使多种牌号的煤泥得到有效的浮选,并能适当提高浮选粒度上限。
在进一步研究和改善煤泥浮选过程时,特别是在个别情况下,例如在煤泥浮选中抑制硫化物;细颗粒泥杂质含量高的煤泥浮选;改善氧化煤泥的可浮性等等。
往往需要在浮选过程中添加某种药剂,以抑制黄铁矿、细粒泥杂质等,消除有害杂质对精煤的污染;活化煤粒的浮游性。
此为在浮选过程中添加药剂的又一目的。
在浮选过程中加入煤浆里,用以改善、调节和控制浮选过程的各种物质,统称作浮选药剂,它是实现浮选过程的重要手段。