浮选药剂及其作用原理

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。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
浮选药剂的分类与作用
矿物能否浮选取决于矿物表面的润湿性。

自然界中的矿物，绝大多数可浮性都很差，必须用浮选药剂来加强，而且这种加强必须要有选择性，即只能加强一种矿物或某几种矿物的可浮性，而对其他矿物不仅不能加强有时还要削弱。

这样，就可以人为地控制矿物的浮选行为。

浮选之所以能被广泛应用于矿物加工，重要的原因在于它能通过浮选药剂灵活、有效地控制浮选过程，成功地将矿物按人们的要求加以分开，使资源得到综合利用。

例如多金属硫化矿石，矿石中经常共生方铅矿、黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿等硫化矿物，这些硫化矿物具有相似的物理性质，用重选等选矿方法很难使之分离。

虽然它们的天然可浮性也相似，但通过浮选药剂的作用，可以成功地浮选分离，得到四种精矿，分别送冶金和化工企业回收铜、铅、锌、硫等元素。

使用浮选药剂是控制矿物浮选行为最灵活、最有效、最方便的手段。

此外，通过浮选药剂得到稳定的大量气泡也是浮选能够高效进行的前提。

浮选药剂的种类很多，既有有机化合物又有无机化合物，即有酸和碱又有不同的盐类等。

浮选药剂分类法很多，最基本的方法是根据药剂的用途分类，通常分为三类，见表4-6-1。

(1)捕收剂
能选择性地作用于矿物表面并使其疏水的有机物质称为捕收剂。

捕收剂作用于矿物一水界面，通过提高矿物的疏水性，使矿粒能更牢固地附着于气泡而上浮。

(2)起泡剂
为表面活性物质，主要富集在水一气界面，促使空气在矿浆中弥散成小气泡，防止气泡兼并，并提高气泡在矿化和上浮过程中的稳定性，保证矿化气泡。

萤石浮选药剂详解萤石又名氟石、五花石, 化学成分CaF2 , 是工业上氟的主要来源。

浮选是回收萤石的重要手段之一。

对萤石矿浮选药剂的重点主要集中在捕收剂和抑制剂上。

常用的捕收剂以脂肪酸类为主, 其次是烃基硫酸酯、烷基磺酸盐、塔尔油、有机磺酸盐和硫酸盐等。

抑制剂主要是水玻璃, 其次还有偏磷酸钠、单宁酸、烤胶、淀粉、糊精、木质素磺酸盐等。

近年来, 大量用于浮选萤石的新型捕收剂和抑制剂被研制出来并投入使用, 研制选择性好的捕收剂和高效调整剂是萤石浮选药剂的主要研究方向。

特点：1.萤石矿浮选脱硅降钙除重晶石，生产成本低，萤石精矿可达97%以上，二氧化硅、碳酸钙小于1%。

2.耐低温，实现常温浮选，节能降耗。

3.浮选泡沫量适中，浮选稳定，易于生产操作。

4.选择性好，捕收力强，可得到高品位、高回收率。

5.高效、无毒，对人体和环境友好。

萤石浮选剂用途及使用范围：常用浮选剂除无机酸、碱、盐外,主要就是表面活性剂。

表面活性剂在浮选中起双重作用：吸附在固/液界面上,使特定矿物表面呈疏水性（作为捕收剂）或使特定表面呈亲水性（起抑制或絮凝作用）；其次，它们对泡沫-矿物附关动力施加影响。

后一类表面活性剂习惯上称为起泡剂。

由于浮选表面活性剂一般说是通过水溶液相而转移到界面,在浮选中应用的主要是那些或多或少溶于水的药剂。

在某些情况下必须使用不溶的碳氢化合物或其他油类,为了使它们能在较短时间内到达界面,这些液体借助于可溶的表面活性剂在水相中分散为乳状液。

使用矿物浮选范围：萤石矿含重晶石等比较高的各类矿物。

浮选性能：具有良好的捕收性、选择性和耐低温性能。

尤其适合在中国北方、西南高海拔地区的萤石选矿厂使用，对萤石矿降钙降硅具有广泛适用性，属专利技术产品。

可以完全取代油酸等传统药剂，克服了油酸在低温下难溶解、泡沫大、泡沫粘等缺点。

振北工贸萤石浮选药剂建议用量：400-1200克/吨给矿。

配制方法：2-5%水溶液（重量比、自来水稀释），用40℃温水溶解即可。

浮选剂作用原理与应用
浮选剂是一种常用的矿石提取工艺中的化学药剂，其主要作用是调节矿石表面的性质，使其能够与气泡接触并附着在气泡上进行分离。

浮选剂的作用原理主要包括以下几个方面：
1. 表面活性剂作用：浮选剂中的表面活性剂可以使矿石表面具有亲水性或疏水性，从而改变其与气泡的接触角度，增强矿石颗粒与气泡的接触能力。

2. 细胞膜作用：浮选剂中的部分有机物质可以进入矿石颗粒的细胞膜或孔隙中，改变矿石表面电荷状态，从而增加矿石颗粒与气泡之间的吸附作用。

3. 化学反应作用：浮选剂中的特定药剂可以与矿石表面的金属离子形成络合物，改变矿石表面的化学性质，以提高矿石与气泡的相互作用能力。

浮选剂的应用主要集中在矿石的选矿过程中，特别是提取金、铜、铅、锌等金属矿石及有色金属矿石。

浮选剂可以分为阳离子浮选剂和阴离子浮选剂两大类，具体的应用取决于矿石的矿物组成和化学性质。

浮选剂的选择和使用需要考虑矿石的特点、浮选流程和经济效益等因素。

（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。

浮选剂作用机理浮选剂是矿石浮选过程中的重要药剂，其作用机理是通过吸附和改变矿石表面性质，使其与泡沫接触后发生选择性附着，从而实现矿石的分离和浮选。

一、吸附作用浮选剂在浮选过程中的主要作用是吸附在矿石表面，形成一层化学吸附膜，改变矿石表面的性质。

浮选剂分为阳离子浮选剂和阴离子浮选剂，它们通过与矿石表面的带电粒子发生吸附作用，改变其表面电荷性质，从而使矿石颗粒呈现出一定的亲水性或疏水性。

阳离子浮选剂主要通过与矿石表面的阴离子基团结合形成络合物，从而改变矿石表面的电荷性质。

阴离子浮选剂则通过与矿石表面的阳离子基团结合，形成化学吸附膜，使矿石表面带有一定的带电性。

二、选择性附着作用浮选剂在吸附到矿石表面后，会与泡沫接触形成气泡，并随气泡上升，将吸附在其表面的矿石颗粒一起带出液面。

在这个过程中，浮选剂的选择性附着作用起着关键的作用。

浮选剂通过与矿石表面的特定矿物或矿石颗粒发生选择性吸附，使其在气泡中得到富集。

这种选择性附着作用是由浮选剂与矿石表面的化学反应或物理吸附相结合而形成的。

通过选择合适的浮选剂，可以实现对不同矿石的选择性浮选，达到矿石的分离和富集的目的。

三、表面能改变作用浮选剂还可以通过改变矿石表面的表面能，影响矿石颗粒与泡沫的接触角度，进而改变矿石表面与泡沫的接触性质。

当浮选剂吸附在矿石表面时，可以降低矿石颗粒与水之间的表面能，使其表面呈现亲水性，与泡沫有较好的接触性，从而使矿石颗粒能够与泡沫接触并附着。

浮选剂还可以通过改变水的表面张力，使矿石颗粒与泡沫之间的接触角度发生变化，提高矿石颗粒与泡沫的接触性。

这种表面能改变作用使得矿石颗粒能够更容易地与泡沫结合，实现浮选的目的。

浮选剂通过吸附和改变矿石表面性质的方式，实现了矿石的选择性附着和浮选分离。

选择合适的浮选剂，可以根据矿石的性质和需求，实现对矿石的有效分离和提纯，具有重要的应用价值和意义。

浮选剂作用原理与应用浮选剂是矿物处理中常用的分离剂，它通过改变矿物表面性质，使其与泡沫产生亲和力差异，从而实现矿石的浮选分离。

本文将从浮选剂的作用原理和应用两个方面进行阐述。

一、浮选剂的作用原理浮选剂的作用原理主要基于矿物表面性质的改变。

浮选剂分为两类：吸附剂和解吸剂。

吸附剂主要是通过吸附在矿物表面，改变矿物的亲水性或疏水性，使其与水的接触角发生变化，从而影响矿物与泡沫之间的亲和力。

解吸剂则是通过解吸或还原矿物表面的吸附剂，从而改变矿物与泡沫之间的亲和力。

浮选剂的作用可以通过以下几个方面进行解释：1. 表面化学作用：浮选剂中的活性物质与矿物表面发生化学反应，形成新的表面物种，改变矿物的表面特性。

例如，某些吸附剂可以与矿物表面形成化学键，增加矿物与泡沫之间的亲和力。

2. 吸附作用：浮选剂中的吸附剂可以吸附在矿物表面，改变矿物的亲水性或疏水性。

当矿物表面被吸附剂覆盖后，矿物与泡沫之间的亲和力发生变化，从而影响浮选过程的效果。

3. 解吸作用：浮选剂中的解吸剂可以解吸或还原矿物表面的吸附剂，改变矿物与泡沫之间的亲和力。

解吸作用可以使矿物重新变得亲水或疏水，从而影响浮选过程的结果。

二、浮选剂的应用浮选剂广泛应用于矿物处理中的浮选分离过程，主要包括以下几个方面：1. 金属矿物浮选：金属矿物浮选是浮选剂最常见的应用领域之一。

根据矿物的特性和浮选过程的要求，选择适当的浮选剂可以实现金属矿物的有效分离。

例如，对于硫化铜矿，常用的浮选剂是黄药水和黑药水；对于氧化铜矿，常用的浮选剂是氨化剂等。

2. 非金属矿物浮选：除了金属矿物，浮选剂也广泛应用于非金属矿物的浮选分离中。

例如，对于磷矿石的浮选分离，常用的浮选剂是磷酸酯类化合物；对于石英的浮选分离，常用的浮选剂是氟化物等。

3. 煤炭浮选：浮选剂在煤炭处理中也有重要应用。

通过选择适当的浮选剂，可以实现煤炭的分级浮选和硫磷的去除。

常用的浮选剂有煤油和柴油等。

4. 废弃物处理：浮选剂不仅可以用于矿石的浮选分离，还可以用于废弃物的处理。

制造黄药的原料是醇、烧碱和二硫化碳。

用直接合成法生成。

②性质：物理性质：黄色粉末状固体。

化学性质：不稳定，热、水、酸分解、失效，氧化生成双黄药：(ROCSS)2。

捕收能力：a 烃链长短的影响，越长捕收能力越强；b 烃基结构影响，正构与异构的区别；c 目的矿物性质的影响。

黄药的选择性：烃链越长，选择性削弱。

➢实践中常用的烃基为Ｃ２～Ｃ５。

③捕收性能和应用a．捕收性能与二价硫的性质密切相关黄药亲固基是—OCSSˉ，通过二价硫和矿物表面金属离子键作用使药剂固着于矿物表面。

可成功浮选有色金属硫化矿和经硫化后的有色金属氧化矿。

b．捕收能力和生成金属黄酸盐溶解度大小有关黄药和重金属阳离子生成难溶化合物，溶积度很小，易有乙基黄药浮选。

对含锌、铁等金属离子硫化物，生成黄酸盐溶度积大，矿物须活化后才能浮选。

C．具有较高浮选选择性黄药和碱土金属不生成难溶化合物，不能浮选氧化物、硅酸盐、铝硅酸盐和碱土金属的盐类矿物。

➢黄药用量一般在５０～１００g/L(t煤泥)左右。

➢黄药常配成５％～１０％的溶液使用。

④硫代化合物类捕收剂的捕收机理A．化学吸附说有氧存在，硫化矿物表面发生氧化反应，生成硫酸氧盐或硫酸盐氧化后硫化矿物的硫酸根和水中氢氧根、碳酸根等离子进行交换生成碳酸盐和氢氧化物。

加入黄药后，黄药阴离子和矿物表面的氢氧根、碳酸根、硫酸根等到离子产生交换吸附，生成金属黄原酸盐，具有细疏水性，在矿物表面沉积可提高矿物表面可浮性。

根据各种金属黄原酸盐溶度积大小，定性判断相应硫化矿物可浮性。

B双黄药见解黄药经氧化后生成双黄药，具有疏水作用，吸附在矿物表面，从而使矿物表面疏水。

但必须有氧存在时黄药才能浮选硫化矿。

C共吸附只有金属共原酸和双黄药在矿物表面共存时，才能使矿物表面具有足够的疏水性。

且两种产物有一定的比例。

（2）黑药类Me：H+甲酚， Na+钠黑药，NH4+丁铵黑药。

性质：有些毒性，在酸性介质中不易分解。

丁铵黑药易溶于水，没有腐蚀性，性质稳定，不易变质。

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。

第2章浮选药剂2.1浮选药剂的分类与作用—矿物浮选的依据是矿物的润湿性，能否浮选及正常进行，需药剂。

一用药剂来人为控制浮选行为。

加强目的矿物的上浮，抑制非目的矿物上浮。

—使用药剂是控制浮选行为最灵活、最有效、最方便的手段。

【分类】通常分为三类。

见表4-2-1 浮选药剂的分类—计三大类，10小类。

〖捕收剂〗3小类：非离子型；阴离子型；阳离子型。

〖起泡剂〗2小类：表面活性剂；非表面活性剂。

〖调整剂〗5小类或4小类：活化剂；抑制剂；pH调整剂；絮凝和分散剂。

2.2捕收剂【捕收剂及其作用】—能选择性地作用于矿物表面并使其疏水的有机物质称为捕收剂。

—捕收剂作用于矿物—水界面，通过提高矿物的疏水性，使矿粒能牢固地附着在气泡上而上浮。

2.2.1 捕收剂的分类与结构【分两大类】按其在水中的解离程度分为：离子型和非离子型。

【非离子型捕收剂主要是】非极性的烃类油和不溶性的酯类。

—前者本身是非极性物质，主要用于分选非极性矿物，如煤和石墨等，亦做极性矿物的辅助捕收剂。

—后者用于分选重金属硫化矿。

【离子型捕收剂分子结构】有极性和非极性两个基团。

{同偶联剂}，见表丁基黄药，很能说明问题。

〖理论上说明了各基团亲、疏水性〗【离子型捕收剂分类】据疏水离子分为阴、阳离子型两类。

〖对阴离子型捕收剂据亲固基[类似于改性偶联剂中的烷撑基]的组成和结构进一步又分为两类〗①巯基类捕收剂②烃基酸及皂类捕收剂—记住亲固基：羧酸基，磺酸基，硫酸基，羟肟[音：wo]酸基[RC-NOH],胂酸基。

〖阳离子型捕收剂〗主要是脂肪胺类，其疏水离子是阳离子（RNH3+）.主要用于捕收阴离子型捕收剂效果不好时，如对硅酸盐、铝硅酸盐和某些氧化矿等。

【也可根据矿物类型分类】非极性矿物捕收剂、硫化矿物捕收剂和氧化矿物捕收剂。

2.2.2 非极性烃类油捕收剂及其捕收机理【非极性烃类油捕收剂用途】煤、石墨、辉钼矿、磷灰石、氧化铁矿和石英等。

【用量】较大。

1.非极性烃类油的特性【特点】5条。