浮游选煤中抑制剂的应用及作用机理

2.1 腐植酸类抑制剂的性质
腐植酸分子中所带的羧基和酚羟基使之呈弱酸性，溶液pH在 3~4内，酸性甚团中的H+易被K+、Na+、NH4+置换生成弱酸盐， 含氧功能团能与多种金属离子如Al3+、Fe3+、 Fe2+ 、Co2+、Ni2+、 Cu2+、Zn2+、Ge4+、U6+生成可溶性螯合物，其中与铁离子的螯 合能力最强。腐植骏的碱金属盐易溶于水，碱土金属盐微溶于水， 三价金属盐不镕于水，但螯合物溶于水。 腐植酸是由若干个相似结构单元形成的一个大的复合体，每 个结构单元又由核、桥键和功能团组成。 核多数是苯环，也有 萘、蒽、醌、吡咯、呋喃、噻吩、吡啶、吲哚等，它们单个或相 互缩合而成核；桥键一般有—CH2—、—NH—、 CH—、—O— 、—S—、 —CH2 CH2—其中最常用的是—O—、—CH2—；功能 团有羧基、酚羟基、醇羟基、羟基醌，烯醇基、磺酸基、胺基等， 还含有游离的醌基。
1.1.3 羧甲基纤维素在浮选中的运用情况
1)在铜铅锌多金属矿分离中的运用
a 、抑铅浮铜分离铜铅混合精矿。 S·布拉托维奇等，对含有
次生铜矿物的秘鲁劳拉复杂铜 -铅-锌矿石进行了试验，采 用羧甲基纤维素(CMC)和磷酸盐(Na2HPO4)与重铬酸盐的络 合物（RPB）作为铅矿物的新型抑制剂，除了选矿指标大幅 度提高外，选矿厂尾矿溢流中六价铬高子含量降至选矿厂 原来的1／10。CMC和磷酸钠络合重铬酸盐可以提高重铬酸 盐对方铅矿的抑制作用，而且过量的RPB也不会影响铜矿物 的可浮性，而单用重铬酸盐时则会抑制铜矿物的浮选。 另外，还做了一组对比试验，结果如图1-1所示。
1.2.1 羟乙基纤维素的性质
羟乙基纤维素，也即所说的3号纤维素，它的学 名为α-羟基乙基纤维素。 羟乙基纤维素为非离子型 极性化合物，产品是白色或黄色纤维状物质．水溶 性与醚化度有关，羟乙基含量为4％~10％之间时溶 于稀碱．羟乙基含量在28％以上，可溶于水；在酸 性溶液中呈游离纤维状。在浮选过程中有起泡现象。 羟乙基含量在6％~7％之间，选矿效果最好，在5％ 以下．浮选效果较差。

煤浮选中抑制剂的实验研究及其机理探讨抑制剂是指在煤浮选过程中，通过改变矿浆的化学性质，抑制矸石的浮选，从而提高煤的回收率和品位。

抑制剂的选择和使用对煤浮选过程至关重要。

在实验研究中，煤样被分成试验煤和对照煤两组，试验煤添加不同类型和浓度的抑制剂，而对照煤则不添加抑制剂。

通过比较两组煤样的回收率和品位，评估抑制剂的效果。

实验研究表明，不同类型的抑制剂对煤浮选的效果有明显差异。

常用的抑制剂包括有机抑制剂和无机抑制剂。

有机抑制剂通过与矿浆中的矸石发生化学反应，改变矿石表面的性质，使其失去浮选性。

而无机抑制剂则通过改变矿浆中的离子平衡，抑制矸石的浮选。

不同类型的煤炭和矸石对抑制剂的响应也有所不同，因此在实验研究中需要考虑煤炭和矸石的种类和特性。

抑制剂的浓度也对煤浮选过程的效果有影响。

一般来说，增加抑制剂的浓度可以提高抑制矸石的效果，但过高的浓度可能会导致煤的浮选受到抑制，从而降低回收率和品位。

因此，在实验研究中需要找到合适的抑制剂浓度，以达到最佳的浮选效果。

抑制剂的机理主要包括化学吸附、电化学反应和表面电荷等。

化学吸附是指抑制剂与矸石表面发生化学反应，形成一层吸附剂覆盖在矸石表面，改变其性质。

电化学反应是指抑制剂通过改变矸石表面的电荷状态，使其失去浮选性。

而表面电荷则是指矸石表面带有的电荷，通过调控矿浆中的离子平衡，抑制矸石的浮选。

这些机理相互作用，共同影响着抑制剂的效果。

煤浮选中抑制剂的实验研究及其机理探讨是煤矿选矿过程中的重要课题。

通过实验研究，可以评估抑制剂的效果，选择合适的抑制剂类型和浓度，提高煤矿的回收率和品位。

抑制剂的机理包括化学吸附、电化学反应和表面电荷等，这些机理相互作用，共同影响着抑制剂的效果。

进一步的研究将有助于优化煤浮选工艺，提高煤矿的选矿效果。

浮选剂作用原理及应用
常用的浮选剂分三大类：捕收剂，起泡剂，调整剂。

浮选剂作用原理之捕收剂：自然界中除煤、石墨、硫磺、滑石和辉钼矿等矿物颗粒表面疏水、具有天然的可浮性外，大多数矿物均是亲水的，而捕收剂能改变矿物颗粒的亲水性而产生疏水性使之可浮，利于浮选。

浮选剂作用原理之起泡剂：由于起泡剂具有亲水基团和疏水基团的表面活性分子，就可以定向吸附于水一空气界面，降低水溶液的表面张力，使充入水中的空气易于弥散成气泡和稳定气泡。

起泡剂和捕收剂联合在一起吸附于矿物颗粒表面，使矿粒上浮。

浮选剂作用原理之调整剂：调整剂可分为五类：
(1) pH值调整剂。

用它来调节矿浆的酸碱度，用以控制矿物表面特性、矿浆化学组成以及其他各种药剂的作用条件，从而改善浮选效果。

(2)活化剂。

能增强矿物同捕收剂的作用能力，使难浮矿物受到活化而浮起。

使用硫化钠活化含金的铅铜氧化矿，然后用黄药等捕收剂浮选。

(3)抑制剂．提高矿物的亲水性和阻止矿物同捕收剂作用，使其可浮性受到抑制。

(4)絮凝剂。

使矿物细颗粒聚集成大颗粒，以加快其在水中的沉降速度，利用选择性絮凝进行絮凝一脱泥及絮凝一浮选。

(5)分散剂。

阻止细矿粒聚集，处于单体状态，其作用与絮凝剂恰恰相反，常用的有水玻璃、磷酸盐等。

浮选剂的应用：
(1)加强矿物可浮性的差别，从而使矿物彼此间以及有用矿物和脉石间相互分离。

(2)提高有用矿粒附着于气泡的速度和强度。

(3)改善矿浆内细小而弥散气泡的形成条件，并为在矿浆表面形成稳定的矿化泡沫创造条件。

⑶对抑制剂的基本要求
（1）高度的选择性； （2）抑制作用易于消除； （3）与捕收剂无化学反应； （4）价廉易得，经济实用，无毒，低毒不污染环境。 ⑷常用抑制剂（自学）。
6、活化作用与活化剂
（1）作用与意义： ①活化作用：能促进和增强矿物与捕收剂的相互作 用，提高矿物的可浮性。 适用情况： A、目的矿物与捕收剂作用活性不强。--“促进” B、工艺过程的需要，活化受抑制对象。---“复活” ②意义：实现各种矿物的有效分离和促进浮选技 术的发展。
活化剂能缩短矿粒向气泡粘附时间（接触--薄化--破裂--附着）， 抑制剂能延长矿粒向气泡粘附时间。 酸碱也影响某些矿物向气泡附着的粘附时间。
3.主要作用方式
⑴直接在矿物表面发生作用
①调整剂以离子、分子或胶粒状态作用于矿物
表面，或发生竞争吸附以增强或削弱捕收剂 与矿物表面的相互作用。
②调节矿物表面的溶解，以增强或减少矿物表
面对捕收剂吸附的活性质点数，促使捕收剂 在矿物表面吸附或从表面解吸。
⑵在矿浆中发生作用
调节离子组成或介质的PH值。 A、生成难溶盐沉淀或形成稳定的络合物，以消除或降 低难溶离子对浮选的不良影响。 B、调节吸附容量大的物质对矿浆中有害离子的吸附。 C、调节矿浆的PH值对浮选过程带来多方面的的影响。
a．调整矿浆的酸碱度：加入石灰、苛性钠、盐酸等。
⑵自发的活化作用
矿物在矿床内或在开采磨矿和选别作业中，由于与矿物溶性的 相互作用，自发的发生活化作用。 性质：A、不可预知性；B、不可控制性；
C、对浮选过程有害有利。
⑶有目的的活化作用
根据目的矿物与捕收剂活性不强，甚至于不发生作用，可有目 的的加入某种活化剂，使其活化的活化作用。 A、预先活化：选前活化处理，捕收。 B、硫化作用：对特定有色金属氧化矿物的预先活化作用。 用可溶性硫化物（硫化钠）活化，在目的矿物表面形成与捕收 剂（黄药）作用的金属硫化物薄膜。 C、复活作用：活化受抑制矿物表面。

浮选作业中抑制剂作用的机理常用的抑制剂有哪些抑制剂的抑制作用大致有如下几个方面：（1）重要是在矿粒的表面造成亲水性薄膜氰化物对闪锌矿的抑制之一，是CN－—与闪锌矿表面形成亲水性的氰化锌薄膜。

石灰对黄铁矿的抑制作用，除了Ca2+离子能起抑制作用外，重要是OH－与黄铁矿表面的Fe2+作用形成了难溶而亲水的氢氧化亚铁和氢氧化铁薄膜，使黄铁矿受到抑制。

当黄铁矿被黄药作用后，在黄铁矿的表面形成黄原酸铁的疏水性薄膜时OH－能取代黄原酸离子，在其表面形成氢氧化亚铁薄膜。

硫酸锌对闪锌矿的抑制，也是硫酸锌在碱性矿浆中与OH—作用生成氢氧化锌，它是亲水性的胶体，被矿粒表面吸附还会排挤一捕收剂。

另外，氢氧化锌在PH值较高的条件下，能加强对闪锌矿的抑制作用。

重铬酸盐对方铅矿的抑制作用，是在弱碱性矿浆中变化为铬酸盐，然后与氧化了的方铅矿表面作用，生成难溶的亲水性铬酸铅。

水玻璃作为非硫化矿的抑制剂，其抑制作用是由于水化性很强的HSiO－3和硅酸胶粒直接吸附在矿粒表面，是矿粒表面亲水。

由于HSiO－3和H2SiO3和硅酸盐矿物具有相同的酸根，简单在石英、硅酸盐及铝酸盐的表面发生吸附，故水玻璃对这些矿物的抑制作用很强。

淀粉是非极性矿物和红铁矿反浮选的紧要抑制剂，也可作红铁矿选择絮凝的絮凝剂。

它能起抑制作用是由于淀粉分子上羟基、羧基等极性基。

所以淀粉可以通过氢键与水分子缔合，使受它作用的矿粒而变为亲水性。

纤维素广泛用来抑制钙硅酸盐矿物和碳质脉石、泥质脉石。

（2）溶水矿物表面的疏水薄膜在多金属硫化矿混合精矿的分别浮选时，由于待分别的矿物表面已经生成了一层黄原酸盐的疏水性薄膜。

用氰化物做抑制剂时，它能与多金属黄原酸盐作用，使黄药阴离子被置换。

（3）溶解活化膜的作用比如闪锌矿的表面被铜离子活化，而生成一层硫化铜薄膜，可浮性变好。

经氰化物作用后，由于氰根和铜离子生成铜氰络合物，使硫化铜的活化膜溶解。

（4）除去活化离子的作用亚硫酸及硫代硫酸盐的抑制作用，是由于它们都是强还原剂。

煤浮选中抑制剂的实验研究及其机理探讨煤浮选是一种重要的煤炭分选技术，其主要原理是通过气泡将煤与矿物质分离。

然而，在煤浮选过程中，煤与矿物质之间的表面性质相似，因此需要添加抑制剂来提高煤的选择性。

本文将介绍煤浮选中抑制剂的实验研究及其机理探讨。

一、抑制剂的种类及其作用机理煤浮选中常用的抑制剂包括氧化铁、硅酸盐、聚合物等。

这些抑制剂的作用机理主要有以下几种：1. 改变表面电荷：煤和矿物质的表面电荷不同，抑制剂可以通过改变煤和矿物质的表面电荷来提高煤的选择性。

2. 形成复合物：抑制剂可以与煤中的某些成分形成复合物，从而提高煤的选择性。

3. 阻止气泡与矿物质接触：抑制剂可以在气泡和矿物质之间形成一层障碍物，阻止气泡与矿物质接触，从而提高煤的选择性。

二、实验研究为了探究不同抑制剂对煤浮选的影响，我们进行了一系列实验。

实验中使用的煤样为某煤矿的低灰分煤，抑制剂为硅酸盐、聚合物和氧化铁。

实验结果表明，不同抑制剂对煤浮选的影响不同。

硅酸盐可以显著提高煤的选择性，但对矿物质的选择性影响较小；聚合物可以提高煤的选择性，但对矿物质的选择性影响较大；氧化铁对煤和矿物质的选择性影响均较小。

三、机理探讨通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 硅酸盐的作用机理主要是通过改变煤和矿物质的表面电荷来提高煤的选择性。

2. 聚合物的作用机理主要是通过形成复合物来提高煤的选择性，但同时也会影响矿物质的选择性。

3. 氧化铁的作用机理较为复杂，可能与其表面性质有关。

综上所述，煤浮选中抑制剂的选择应根据具体情况进行，不同抑制剂的作用机理不同，需要根据实际情况进行选择。

同时，还需要进一步研究抑制剂的作用机理，以提高煤浮选的效率和选择性。

1、浮选过程是在浮选机中完成的，它是一个连续的过程，具体可分为（原料准备）、（搅拌充气）、（气泡矿化）和（矿化泡沫刮出）四个阶段。

2、浮选前原料准备包括（分级）、（调浆）、（加药）和（搅拌）。

3、浮选是利用煤粒与矸石矿物表面（物理化学性质）的差异实现细粒级煤分选的一种方法，表面性质差异越大，越容易浮选，分选效率越高。

4、煤粒被氧化后它的可浮性（降低）。

5、评定我国煤泥可浮性是以（浮选精煤的可燃提回收率）为主要目的，以（浮选中煤量）为参考指标。

6、按其浮选过程中的作用分，浮选剂可分为（捕收剂）、（起泡剂）和（调整剂）。

7、浮选剂按其分子结构分，可分为（极性浮选剂）、（非极性浮选剂）和（杂极性浮选剂）。

8、选煤用调整剂主要包括（PH调整剂）、（抑制剂）、（分散剂）和絮凝剂。

9、我国选煤厂煤泥浮选所用的捕收剂种类多，按其来源可分为（石油产品类）、（焦油产品类）和合成品类，石油产品类包括（煤油）、（磺化煤油）、（轻柴油）等；焦油产品类包括（轻油）、（中油）、（重油）、（脱酚轻中油）等；合成产品类包括（FS--202）、(FS--201)等。

10、气包剂在浮选过程中及时（分选的媒介）又是（运输）气泡的工具。

11、我国选煤厂煤泥浮选所用的汽包剂种类繁多，来源广泛，按其来源可分为（天然产品）、(工业副产品）和（人工合成品)三大类。

12、浮选过程所使用的药剂除捕收剂和汽包剂外均可称为（调整剂）。

13、浮选机的（充气搅拌）机构，决定了浮选机的类型、特点和性能。

14、利用（叶轮定子）系统作为机械搅拌器实现搅拌，并使空气分散成（气泡）的浮选机，统称为机械搅拌时浮选机。

15、XJM-4型浮选机除槽体和导向、充气搅拌机构为还有（液面调整机构）、（刮泡机构）和（放矿机构）。

16、JM-Z8型浮选机有空心轴，其空心轴的作用是（吸气）。

17、冲（压）气式浮选机结构的特点是（无机械搅拌器）、（无传动部件）、矿浆的充气靠（外部）压入空气。

浮游选煤的依据对小于0.5mm的细粒级煤泥最有效的分选方法是浮游选煤法。

它是根据矿物表面性质的不同，即根据他们在水中对水、气泡、药剂的作用不同，通过浮选法高效分离出有用矿物和废渣。

煤泥浮选是依据煤和矸石表面润湿性的差异进行分选的，其实质是疏水的煤粒粘附在气泡上，亲水的矸石颗粒滞留在煤浆中，从而实现彼此分离。

浮选是在固、液、气三者相互接触的界面上进行的。

这三者称为三相，即固相、液相及气相。

所以，讨论浮选过程，就必须研究三相界面上所发生的表面现象。

有关表面现象的知识，则是浮选原理的基础。

矿物表面的润湿现象荷叶上的水滴呈球形是人所共见的自然现象，这表明荷叶的表面是疏水的（即亲气的）。

凡是表面疏水的固体颗粒，在水中都能粘附在气泡上。

疏水性和润湿性互为反义词。

当三相接触时，液相在固相表面铺展开，排斥气相而占据固相表面的现象称为润湿现象。

例如，将水滴到石蜡表面，水滴成球形，这表明石蜡表面疏水性好，润湿性差；而在玻璃表面水滴会自动铺展开来，这表明玻璃润湿现象，疏水性差，润湿性（亲水性）好。

将水滴到光亮的煤炭表面，像石蜡一样，水滴成球形；滴到矸石表面，像玻璃一样，水滴会自动铺展开。

也就是说水与煤炭、水与矸石之间的相互作用也是不同的。

人们把易被水润湿的表面（如矸石表面）称为亲水表面，把不易被水润湿的表面（如煤炭表面）称为疏水表面，相应的矿物分别称为亲水性矿物和疏水性矿物。

气泡从煤的表面排开水层并与其粘附；相反的是气泡不能从矸石的表面排开水层实现粘附，仍保持球形。

煤的表面是疏水的，而如果矸石颗粒中主要成分是已单体解离的硅酸盐类、碳酸盐类和氧化物类的极性矿物，那么它们的表面是亲水的，所以能够以浮选的方法将其分离出去。

但煤的表面性质是不均匀的，某些部位也亲水。

所以，为了扩大煤粒与矸石颗粒可浮性的差别，在浮选过程中加入非极性油类捕收剂。

这类捕收剂疏水性强，能吸附在煤粒表面形成油膜，增大其接触角；非极性油类不易吸附在矸石颗粒表面，从而提高煤粒表面的疏水性，增强了煤粒与气泡粘附的能力。

浮游选煤中抑制剂的运用及其作用机理作者：陈乔来源：《科学与财富》2019年第02期摘要：浮游选煤抑制剂在煤业筛选流程中的应用，一方面能够有效提升煤矸石材料分写速率，使精煤产量得到显著提升，由此增加煤业经济收益；另一方面，凭借抑制剂作用，更能够有效降低选煤灰分比，避免对周边生态环境造成污染，更巩固了煤矿可持续发展的理念。

本文基于浮游选煤方法与原理展开分析，在明确抑制剂运用机理同时，期望能够为后续浮游选煤工作的开展提供良好参照。

关键词：浮游选煤；抑制剂；作用机理；运用分析1 浮游选煤方法概述浮游选煤方法是现代煤矿筛选与销售环节中的重要步骤，甚至能够直接影响煤炭销售质量的好坏，因此在煤业产品出厂前，必须对浮游选煤方法与原料选择进行筛选，确定经济化的选煤方案能够为企业经济收益奠定扎实基础，才能使后续煤矿企业发展提供帮助。

根据以往研究资料可知，浮游选煤比较重选精煤方法在灰分比方面较高，出于灰分对生态环境的影响，对浮游选煤方法进行优化能够有效降低材料使用对生态环境的破坏，同时精煤量的产出效率提升，更有助于提升煤矿经济效益，使后续煤业满足可持续发展的需要。

2 浮游选煤方法原理浮游选煤方法主要是基于矸石与精煤在亲水性方面的区别，通过材料形变量使二者分离，以此得到精煤材料的筛选措施。

根据实际资料可知，单纯将煤矸石放置于水中，企图通过亲水性区别达到筛选目的，根本无法达到浮游选煤的基本产量标准，因此通常煤矿企业需要在水溶液中添加适量的抑制剂与捕收剂（柴油或煤油），才能确保煤矸石材料疏水性增强，使精煤与矸石之间的变量系数增大，从而满足材料分离的效果。

从精煤物理性特点可知，精煤密度大于水溶液密度，所以精煤无法在水溶液中浮起，如此便需要借助气泡的浮力作用才能使精煤浮起，而清水中气泡数量极少，并且稳定性较差，无法为精煤浮起提供帮助，所以，在浮游选煤期间应当给予适量的起泡剂，才能确保精煤筛选具备足量的浮力。

另外，在浮游选煤期间，起泡剂应与捕收剂、煤泥进行充分搅拌，而后再填入浮选机内，再次进行搅拌并充气时，便能够使煤泥内填充大量的气泡，期间疏水性较强的煤粒能够借由气泡的吸附性浮上水面，而矸石因为自重与亲水性的特点，则会沉于浮选机底部，通过刮泡器处理便能够得到需要的精煤，如此便有效的提升了煤材料的产量。

溶质分子量足够大，在水中溶解度大，溶解后其体积增加要少， 这样才能得到较高密度液的原理。
⑵TM－Ⅱ新型重液的性质
A.外观为黄色至棕色的液体； B.密度为2.3～2.5g/㎝3，PH值为3～4； C.在相同密度下腐蚀性低于氯化锌、毒性低于有机重液； D.温度系数小，无刺激性气味，使用方便，易于回收复用， 对煤质无影响。
72.86 4.93
72.00 4.96
71.15 4.68
71.09 4.54
71.48 4.64
70.43 4.56
70.60 4.67
黄铁矿硫 脱除 率/%
71.42 74.50 76.85 76.14 77.71 71.42 72.90 73.87 73.59
速度常数
KC
KS
10.77 10.74 11.20 11.08 10.51 10.77 10.78 10.45 10.59
1.70
1.66 1.24 1.23
对张庄矿选煤厂煤泥进行了小浮选试验
A.该抑制剂比多羟基黄原酸，石灰/重铬酸钾等具有更
结
强的抑制效果，而且对煤没有抑制作用。
果
B.在小浮选时，抑制剂可使黄铁矿硫脱除率达80%左右，
达到理论脱硫率的85%以上。
四、PF脱硫抑制剂的工业性试验
PF抑制剂浮选脱硫工业区性试验对比
第五节 脱硫抑制剂
一、PF脱硫抑制剂的特性及脱硫机理研究
⑴PF脱硫抑制剂的特性 外观为白色粉状物，水溶液无色无味，溶解性较好，有效 组分含量>38%，毒物含量<0.007%。
⑵PF抑制剂的脱硫机理 ①对黄铁矿表面具有特殊的吸附能力，在黄铁矿表面形
成复合物，对黄铁矿硫有较好的抑制选择性。

浮游选煤中抑制剂的应用及作用机理【摘要】细粒煤的分选是选煤技术的重要课题之一，本文就利用羧甲基纤维素为抑制剂的方法，谈谈浮游选煤中如何取得较好的降灰效果。

【关键词】浮游选煤；羧甲基纤维素；作用机理一、实验本文所提出的实验，煤样为三分之一的焦煤，即将原煤进行破碎及筛分，根据相关标准制出实验所用的煤样。

浮选实验方法则根据相关的规范要求进行，做产物处理、结果整理以及误差处理按可比性试验，浮选实验为分步释放试验与可比性浮选试验。

然后进行红外光谱分析，对羧甲基纤维素、浮选精煤、尾煤以及吸附羧甲基纤维素后的浮选精煤与尾煤等五个样品做红外吸收光谱分析，对羧甲基纤维素的吸附机理做出讨论。

具体的可比性浮选试验结果如下表1所示，由表中试验结果可以看出，浮选精煤灰分为15.39%，灰分相对较高，因此有必要采取降低精煤灰分的措施。

表1：可比性浮选试验结果产品名称一次试验二次试验综合产率灰分产率灰分产率灰分入料22.93 22.93精煤87.94 15.23 87.06 15.93 87.52 15.39尾煤12.04 73.02 12.92 73.89 12.48 73.45计算入料100 22.19 23.09 23.09 100 22.64进行分步释放试验的主要目的是为了了解基于一定灰分条件理论最大产率。

试验条件如下：矿浆浓度：100g/l；柴油1000g/t，促辛醇100g/t。

由试验结果可以看出，精煤的理论产率在精煤灰分为10.5%时，产率为70%，而灰分比例在15.16%时，精煤产率上升至87.51%；在经过粗选以及一次精选后，灰分降至11.94%，相应的产率也下降至78.8%，数据证明经过一次精选，取得了较好的降低精煤灰分的效果，不过仍然无法低于10%。

为了使精煤灰分更低，可以抑制分散或者再精选泡沫产品。

在进行一次精添加抑制剂种类与用量的试验中，所用的抑制剂有羧甲基纤维素、变性淀粉以及水玻璃，添加羧甲基纤维素的效果最好，试验结果如下表2所示：表2：一次精选添加抑制剂浮选试验结果羧甲基纤维素用量精煤中煤尾煤累计灰分产率灰分产率灰分产率灰分0 75.62 10.53 10.66 38.25 13.69 73.42 22.1220 73.66 10.48 13.06 37.92 13.24 73.42 22.4230 69.66 9.98 17.18 32.43 13.13 73.83 22.2140 63.24 9.69 23.33 26.91 13.42 73.56 22.27试验条件如下：粗选加一次精选的浮选流程，将羧甲基纤维素在精选前加入，矿浆浓度100g/l，柴油1000g/t，促辛醇100g/t。

（经典知识）浮选—调整剂的原理、作用及分类pH调节剂、抑制剂、活化剂、絮凝剂、分散剂通称调整剂。

总起说来，浮选药剂可分为捕收剂、起泡剂、调整剂三大类。

在选矿过程中，利用矿物天然疏水性的不同，从磨矿分级溢流矿浆中浮选出矿物的富集过程称之为浮选。

在浮选作业中为使磨细矿石的各种矿物能有效的分离，必须经过药剂处理，并且在矿浆中加以搅拌、充气，易于与气泡粘附的矿物随气泡上浮，不与气泡粘附的矿物留在矿浆中，达到矿物富集的目的。

在浮选工艺中所使用的各种药剂，总称为浮选药剂，在浮选药剂中除捕收剂和起泡剂外，都称为调整剂。

调整剂的作用是：调整捕收剂与矿物的作用，促进或抑制矿物的可浮性;调节矿浆的酸碱度及离子的组成。

按调整剂的作用效果分类，大致可分为pH调节剂、活化剂、抑制剂、分散剂，絮凝剂等。

一、pH调节剂(一)pH调节剂有：石灰、碳酸钠、硫酸、二氧化硫、苛性钠等。

1、石灰：石灰石(CaCO3)在1200℃高温条件下锻烧分解为生石灰(CaO)与二氧化碳，生石灰简称为石灰，生石灰易于吸水成为熟石灰(Ca(OH)2)。

熟石灰为白色粉状物质，不易溶解于水中，在浮选作业中通常直接添加到球磨机或者浮选前的搅拌槽中，也可以在搅拌中用水调成石灰乳，然后加入浮选机中，氢氧化钙是强碱，溶于水中的氢氧化钙完全电离，使溶液呈强碱性。

石灰是最便宜的矿浆pH调整剂，在多金属硫化矿床中，采用优先浮选时，常用石灰提高矿浆pH值，使黄铁矿受到抑制。

石灰是黄铁矿很典型的抑制剂，一般的说有的黄铁矿可以在弱酸性矿浆中浮选，有的也可以在中性或碱性矿浆中浮选。

黄铁矿表面氧化后，当pH大于7时就浮不好。

加入石灰黄铁矿便受到抑制。

石灰抑制黄铁矿原因是在矿物表面生成Fe(OH)2和Fe(OH)3的亲水薄膜。

被石灰抑制的黄铁矿，可以用碳酸钠和硫酸铜，或者加入硫酸将矿浆pH值调至6-7，黄铁矿就可以再浮选。

2、碳酸钠：苏打的学名叫碳酸钠，工业上叫纯碱，是一种弱酸强碱盐，无色固体，易溶于水。

亲水基（亲固基）
疏水基（亲气基）
2.2.2硫化矿捕收剂
特点：S原子（二价）组成亲固基，疏水基 分子量小，可得黄药、黑药、氨基硫代甲 酸盐、硫醇、硫脲等酸相应的酯类，形成 硫基化合物捕收剂。 硫基为亲固基
亲固基 亲气基 亲固基能有选择性的吸附在矿物表面。 亲气基易于与气泡粘附。
2.2.3黄药类捕收剂
黄药的衍生物
双黄药是一种良好的硫化矿捕收剂，浮选硫化 矿时，其选择性比黄药强，特别适宜在低pH值 环境下使用，它对沉淀金属的捕收性能也比黄 药强。 双黄药基本上是不溶于水的油状液体，可直接 使用。它在酸性介质中比黄药稳定。
S R O
-
S S S C O R
C
4ROCSS +O2+H2O
S S 2ROCS SCOR+4OH
乙硫氮——SN9#是白色晶体，无味，易溶 于水及酒精，在空气中能吸潮分解、变质。 乙硫氮很不稳定，甚至在弱酸性介质中也 会发生分解，所以不能在酸性介质中使用。 硫氮类捕收剂的捕收性能与黄药相似，但 选择性比黄药要好。一般黄药用量比乙硫 氮要多几倍到几十倍。
对铜、铅金属硫化物有较强捕收能力，对 黄铁矿的捕收能力弱，因此广泛用于铜硫 分离作业。 浮选速度快，可以在较高的pH值下发挥作 用，少用浮选槽，实践中采用浅刮泡，勤 刮泡、高碱度、低循环、低消耗等混合措 施，效果最好。
用双黄药浮选黄铜矿时，选择性比黄药好， 在pH=8.5时对黄铜矿的浮选，用丙基双黄 药与乙基黄药相比较时，前者的回收率为 99%，铜精矿的品位为28.5-30%，后者的 回收率为97-99%，铜精矿的品位为24%， 双黄药对黄铁矿的捕收能力弱，从而提高 了黄铜矿的浮选指标和选择性。
常用的Z-200药剂是指（异丙）乙硫氨酯。 性质：稳定，常温下为油状物，不溶于水， 通常添加至球磨机中使用，是铜矿物、锌 矿物的捕收剂。 在酸性介质中比较稳定，有较强起泡性， 用药量少（15-30g/t）;

选煤技术浮选药剂的作用及应用王晶岩,姜国积(黑龙江龙煤矿业集团有限责任公司营销分公司,哈尔滨150001)摘　要:主要介绍了浮选药剂的类型,并着重分析了一些常见浮选药剂的特点和作用,以及这些药剂在选煤中的应用。

关键词:浮选药剂;捕收剂;起泡剂;调整剂;乳化剂中图分类号:T D923+.1 文献标识码:A 文章编号:1008-8725(2006)04-0085-03Function and Application of Flotation R eagentWANGJing -yan ,J IANG G uo -ji(Longmei M ining G roup ,Harbin 150001,China )Abstract :The classification of flotation reagent for coal -proparation is mainly introduced and the characteris 2tics of s ome comm on flotation reagents for coal -proparation em phatically are analyzed as well as the applica 2tion of flotation reagents in coal -proparation.K ey w ords :flotation reagent ;collector ;frother ;m odifier ;emulsifier0　前言浮选是依据矿物表面物理化学性质的差异而实现分选的。

其实质是疏水的煤粒粘附到气泡上,亲水的矸石等杂质留在水中,从而实现分离[1]。

在浮选过程中所使用的药剂称为浮选药剂,浮选药剂的作用主要是提高煤表面疏水性和煤在气泡上粘着的牢固度。

因此在调节矿物的表面性质,提高矿物的浮选速度和选择性等方面,浮选药剂起着极为重要的作用。

洗煤厂浮选药剂的选择和使用摘要:介绍了浮选药剂的作用及分类,并且根据煤泥浮选生产过程的特点,总结出浮选药剂和使用的基本原则。

关键词:浮选药剂;药剂制度;乳化1浮选药剂的作用及分类煤泥分选技术很多,但是就目前国内外的发展水平而言,浮游选煤技术仍是精选细粒煤泥最有效的方法。

浮选药剂对改善浮选系统中气、液、固三相的性质,主要是改善气相性质,使产生的气泡大小、数量、寿命、升浮速度等都能满足浮选要求;改变矿物的表面性质,使其更利于与气泡粘附而上浮,调整矿物的表面性质、矿物与其他物质的作用以及调整矿浆的性质,变不能浮矿物为可浮,使能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。

在煤泥浮选过程中所使用的药剂称为浮选药剂。

煤泥浮选是依据煤和矸石颗粒表面润湿性或疏水性的差异而实现的分选过程。

亦是煤炭在气液固三相体系中完成的复杂的物理化学过程;其实质是疏水的矿物粘附在气泡上,亲水的矸石等矿杂物留在水中,从而实现彼此的分离。

浮选药剂的作用主要是提高煤表面疏水性和煤在气泡上粘着的牢固度,在矿浆中促使形成大量气泡,防止气泡兼并和改善泡沫的稳定性,使煤粒有选择地粘着气泡而上浮。

因此在调节煤与矿物杂质的表面性质,提高煤的浮选速度和选择性等方面,浮选药剂起着极为重要的作用。

显然,煤和矸石颗粒间的疏水性差别越大,分选越精确、浮选指标越好。

所以在煤泥浮选过程中使用浮选剂的目的之一,就是为了增大煤和矸石颗粒间疏水性的差异。

通常按照药剂在浮选过程中的用途或所起的作用进行分类[1]。

1、捕收剂:这类药剂可提高煤表面的疏水性和煤粒在气泡上粘着的牢固度。

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。

第31卷第3期煤 炭 学 报Vol.31　No.3 2006年6月JOURNAL OF CH I N A COAL S OC I ETY June　2006　 文章编号:0253-9993(2006)03-0351-04浮游选煤中抑制剂的应用及作用机理徐初阳1,郑　描1,张明旭1,王　杰1,张孟邻2,王化建2,程晋国2(11安徽理工大学材料科学与工程系,安徽淮南　232001;21淮南矿业集团选煤厂,安徽淮南　232001)摘　要:针对浮选精煤灰分普遍高于重选精煤的现状,在浮选过程中添加羧甲基纤维素(C MC)作抑制剂来降低浮选精煤灰分,并采用红外光谱分析(FT-I R)对它的抑制机理进行了探讨.结果表明:当C MC用量在30g/t时,可以降低精煤灰分1%～2%;C MC能选择性地吸附在煤矸石表面,增加其表面的亲水性,扩大煤与矸石的表面性质差异,达到抑制煤矸石的目的.关键词:浮游选煤;抑制剂;降灰;羧甲基纤维素;红外光谱中图分类号:T D923 文献标识码:AAppli ca ti on and affect m echan is m of depress an t i n coa l flot a ti on processXU Chu2yang1,ZHENG M iao1,Z HANG M ing2xu1,WANG J ie1,ZHANG Meng2lin2,WANG Hua2jian2,CHE NG J in2guo2(11D epart m ent of M aterial Science and Engineering,Anhui U niversity of Science and Technology,Huainan　232001,China;21Coal Preparation P lant,Huainan M ining Group,Huainan　232001,China)Abstract:Based on the higher ash content in clean coal fr om fl otati on p r ocess,added arboxy methylcellul ose (C MC)as dep ressant t o reduce the ash content of clean coal.A ls o analyzed the dep ressant mechanis m by FTI R (Fourier Transfor m I nfrared Spectr oscopy).The results show that the ash content can be reduced by1%～2% when adding C MC30g/t in the fl otati on p r ocess,and the dep ressant mechanis m is that C MC can selectively abs orb t o gangue t o enhance its hydr ophilic characteristics and enlarge the surface p r opetrties difference bet w een coal and gangue,in order t o inhibit gangue.Key words:coal fl otati on;dep ressant;dashing;carboxy methylcellul ose;FT-I R 浮游选煤是回收细粒煤的有效手段,它利用煤和矸石表面亲水性的差异,在捕收剂和起泡剂的作用下,达到浮选分离的目的.但浮选精煤的灰分普遍高于重选精煤2%～4%,完善细粒煤的分选在一段时间内仍是选煤技术的研究课题之一,这对减少环境污染,提高经济效益都有重要意义[1].国内外对细粒煤分选的研究,大都把重点放在脱硫环节上,在物理、化学、辐射、微生物的脱硫降灰技术研究和开发等方面都有较大的进步[2],但对浮选降灰工艺的研究较少,尤其是在添加抑制剂以提高浮选精煤质量方面的研究还少见报道.本文结合淮南矿业集团选煤厂降低浮选精煤灰分的研究项目,采用了添加羧甲基纤维素(C MC)作抑制剂的方法,取得了明显的降灰效果,并采用红外光谱就其抑制机理作了探讨,为在浮游选煤中降低浮选精煤灰分提供了一种技术手段和理论依据.收稿日期:2005-12-20 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50474056) 作者简介:徐初阳(1960-),男,上海人,副教授.Tel:0554-*******,E-mail:m ikexu60@sina1com煤 炭 学 报2006年第31卷3煤炭科学研究院唐山分院.选煤技术标准手册(上册).1987.1　实验部分111　煤样的制备试验用煤样采自淮南矿业集团选煤厂生产煤样(1/3焦煤).原煤经破碎、筛分、参照G B474-1996(煤样的制备方法)制备出实验室所用的-015mm 煤样,保存备用.112　浮选实验浮选实验方法按照《选煤实验室单元浮选实验方法》(G B4757-84)进行.试验产物处理、结果整理及误差处理按可比性试验3.所进行的浮选实验为可比性浮选试验和分步释放试验.113　红外光谱的分析采用德国BRUKER 公司生产的Vect or33型傅里叶变换红外/拉曼光谱仪(FT -I R ),分别对羧甲基纤维素(C MC )、浮选精煤、浮选尾煤、吸附C MC 之后的浮选精煤和浮选尾5种样品进行红外吸收光谱分表1　可比性浮选试验Table 1　Test da t a of ba tch flot a ti on %　产品名称第1次试验产率灰分第2次试验产率灰分综　合产率灰分入料 2219422194精煤 871951512487107151948715115140尾煤 121057310312193731901214973146计算入料100100221201001002311010010022165析[3,4],以探讨C MC 的吸附机理.2　试验结果和讨论211　可比性浮选试验可比性浮选实验结果见表1.浮选精煤灰分为15140%,灰分过高,须采取一定的措施来降低精煤灰分.212　分步释放试验分步释放试验是了解在一定灰分条件下理论上图1　分步释放试验结果Fig 11　Fl oatability curves1———精煤产率-灰分曲线;2———尾煤产率-灰分曲线;3———分选次数-精煤产率曲线所能达到的最大产率(图1).实验条件:矿浆浓度为100g/L,药剂用量为柴油1000g/t 和仲辛醇100g/t .由曲线3可知,精煤灰分降到1015%,精煤理论产率为70%左右.结合实验数据,当精煤产率为87151%时,灰分为15116%;而粗选、一次精选后,产率降为78180%,灰分却降到了11194%,说明一次精选过后精煤灰分降低的效果很好,但仍达不到10%以下.为了进一步降低精煤灰分,可对泡沫产品进行抑制分散或再精选,本研究采用粗选加一次精选的浮选流程,并在精选前添加抑制剂.213　一次精选添加抑制剂的种类和用量试验 实验使用的抑制剂包括羧甲基纤维素(C MC )、水玻璃、变性淀粉等,实验中添加C MC 的效果最好.试验条件:粗选加一次精选的浮选流程,在精选前加C MC,矿浆浓度为100g/L,药剂用量:柴油为1000g/t,仲辛醇为100g/t,试验结果见表2.由表2可见:不加C MC 时,一次精选后精煤灰分为10154%,随着抑制剂用量的加大,精煤灰分逐渐降低.当用量为30g/t 时,精煤灰分降到9197%,产率为69167%.可见一次精选、添加C MC 作抑制剂的降灰方案是可行的,C MC 的最佳用量为30g/t .214　工业性试验在淮南矿业集团选煤厂进行了工业性试验,浮选工艺流程如图2所示.在其他工艺参数基本相同的条253第3期徐初阳等:浮游选煤中抑制剂的应用及作用机理表2　一次精选添加抑制剂浮选试验结果Table 2　Test da t a of add i n g C M C i n concen tra ted flot a ti on process%　C MC 用量/g ·t -1精煤产率灰分中煤产率灰分尾煤产率灰分累计灰分0751631015410167381261317073143221112073167101491310737193131257314122141306916791971711932144131147318422122406312591702313426192131417315722128图2　浮选工艺流程Fig 12　Fl otati on p r ocess fl owsheet件下,进行了不添加抑制剂和添加抑制剂的对比试验.从现场5个点进行了采样(图2),结果见表3.试验条件:入浮浓度为95g/L,矿浆流量330m 3/h,捕收剂1000g/t,起泡剂100g/t,添加的抑制剂C MC 浓度为2%,用量为30～50g/t .由表3可见,不加C MC 时,二次浮选的精煤灰分降低较少,从13140%到13135%;添加了抑制剂后二次浮选的精煤灰分则从13132%降到了11142%,产率也稍有降低.试验中随C MC 用量的增加,被抑制的浮选尾煤量明显增多,通过控制C MC 的用量,达到降低浮选精煤灰分的目的.表3　工业性试验结果Table 3　Test da t a of i n dustr i a l tests%　试验项目入料灰分1精煤灰分产率1尾煤灰分产率2精煤灰分产率2尾煤灰分产率不加C MC 19173131408613259168131681313586118451030114添加C MC191521313286159591561314111142801022518061573　抑制机理利用红外光谱分析对C MC 的吸附抑制机理进行研究.红外谱图中主要吸收峰的归属见表4.浮选精煤和吸附C MC 之后的浮选精煤样品的红外吸收光谱如图3所示.C MC 、浮选尾煤、吸附C MC 之后的浮选表4　主要红外光谱吸收峰的归属Table 4　C l a ssi f i ca ti on of absorben t peak波数/c m -1谱峰归属3400～3500羟基(—OH )的伸缩振动2920～2840甲基(—CH 3)及亚甲基(—CH 2--)的反对称和对称伸缩振动峰1500～1650C —O —C 键的骨架振动峰1590～1470氢键的羰基…HO —及具有—O —取代的芳烃C C大部分的芳烃1470～1350甲基(—CH 3)及亚甲基(—CH 2--)的反对称和对称弯曲振动峰1100～1000酚、醇、醚、酯的C —O 键及C —O —C 键的伸缩振动峰尾煤样品的红外吸收光谱如图4所示.图3　浮选精煤的FT -I R 谱图Fig 13　The FT -I R s pectru m of fl otati on concentrate353煤 炭 学 报2006年第31卷图4　浮选尾煤的FT-I R谱图Fig14　The FT-I R s pectru m of fl otati on tailings 结合表4和图3可见:浮选精煤的特征吸收峰在添加抑制剂C MC前后基本上没发生变化,即吸附前后没有新的官能团产生,说明C MC与浮选精煤基本上不发生吸附作用. 由图4可见,吸附前后的浮选尾煤变化最明显的是3 500～3400c m-1处—OH的伸缩振动吸收峰,尾煤吸附样在该区域的吸收强度明显变强,即—OH的作用在此得到了加强.同样在1500c m-1处,C MC的C—O—C键骨架振动峰特征吸收峰,在尾煤吸附样中也得到了加强.对于2920～2840c m-1处甲基(—CH3)及亚甲基(—CH2--)的反对称和对称伸缩振动吸收峰,在尾煤和尾煤吸附样中都存在,不能说明碳氢键与矸石表面是否发生吸附,而1434和1323c m-1处甲基(—CH3)及亚甲基(—CH2--)的反对称和对称弯曲振动峰的吸收峰在尾煤吸附样中吸收强度变弱,可见碳氢键的作用在此减弱,表明碳氢键与煤矸石表面发生吸附.此外C MC样和尾煤吸附样的红外谱图中没有新的官能团产生,即该吸附为物理吸附.从以上分析可以推断:矿浆中的C MC以碳氢键吸附在煤矸石表面,羟基和醚基与水形成氢键,从而增加了煤矸石表面的亲水性,扩大了煤与矸石的表面性质差异,达到抑制煤矸石的效果.4　结 论(1)在浮游选煤中添加抑制剂是一种可行的技术措施,能够有效地降低精煤灰分,改善浮选效果,对提高选煤厂的经济效益有重要意义.在本研究中,当C MC用量在30g/t时,可降低精煤灰分1%～2%.(2)使用抑制剂C MC的作用机理主要是:C MC分子中存在极性基,能选择性地吸附在矸石表面,而不与煤发生作用.C MC吸附在煤矸石表面,从而增加了煤矸石表面的亲水性,扩大了煤与矸石的表面性质差异,达到了抑制煤矸石的目的.(3)当C MC的用量增大时,会使被抑制的尾煤量增多,失去选择性,其用量在30～50g/t为宜.参考文献:[1]　杨俊利,陈文卿.我国细粒分选技术研究现状及发展方向[J].煤,1998(6):11～12.[2]　胡　军.高硫煤脱硫降灰工艺与理论研究[D].北京:北京科技大学,2000.45～47.[3]　赵瑶兴,孙祥玉.光谱解析与有机结构鉴定[M].合肥:中国科学技术大学出版社,1992.108～116.[4]　张国枢,谢应明,顾建明.煤炭自燃微观结构变化的红外光谱分析[J].煤炭学报,2003,28(5):473～475.453。

3、有效处理细泥：能有效分选0.5-0.03mm的细粒煤泥。
一、 浮选概述（续）
现代泡沫浮选过程主要包括以下四个作业：
（1）调浆加药——调整矿浆浓度，使其适合浮选要求；加入 所需要的浮选药剂，改善矿物表面性质，以提高浮选效率；
（2）固液气三相混合——调好的矿浆与空气被旋转的叶轮同 时吸入浮选槽，形成固液气三相混合的矿浆；
外界(如浮选机)给予动力,使矿粒与气泡接近。
接触的条件:矿浆的浓度要适中。浓度太低,从 生产成本角度考虑不合算;另外矿浆中矿粒过少, 自然矿粒与气泡的接触几率;矿浆浓度太高，单 位体积中的矿粒是多了,但同时也影响了矿浆中 的充气量,也就影响矿粒与气泡的接触。
气泡矿化第2阶段—气泡与矿粒的接触（续）
气 水
水在前两种矿物表面尚有排气的能力，易在表面上展开， 固水界面很容易代替固气界面。水在固体表面能发生展布 的这种现象叫润湿性 ；能被水润湿的表面叫亲水性表面。
水在后两种矿物表面上排气的能力很差，即固水界面不 易替代固气界面。所以水不易在矿物表面上展开，这种矿 物叫疏水性矿物，不能被水润湿的表面就称疏水性表面。
b. 起泡剂作用。定向在气-水界面吸附和排列，并以其极性 基朝水，非极性基朝气，在气泡外形成水化膜，防止气 泡兼并。
c. 乳化作用。在油水界面吸附，极性端朝水、非极性端朝 气。在油外面形成水化膜防止了油滴合兼并，降低药耗。
（4）常用捕收剂
① 煤油 石油裂解时的馏分产物。常用灯用煤 油。用量0.5-2 kg/t 煤泥。
分选时在固液气三相相互接触的界面上进行的。
（1）矿物表面的亲水性和疏水性 （2）矿物表面的水化作用 （3）矿物表面水化作用的评价 （4）吸附作用
（1） 矿物表面的亲水性和疏水性