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组合捕收剂在矿物表面的协同效应及其浮选应用综述徐龙华;田佳;巫侯琴;易发成;董发勤【摘要】The mixed collectors have many unique properties prior to the single component.The article elaborated the synergetic mechanisms of mixed collectors on the surface of minerals,such as,co-adsorption,extension of hydrophobic end,promoting adsorption and changing the solution environment.In the terms of the application of the mixed collectors in flotation of refractory ores(smithsonite,scheelite,collophane,ilmenite and spodumene so on),the mixed collectors prepared by anionic collector with cationiccollector,anionic collector,chelating collector or non-ionic collector were introduced separately.%捕收剂按照一定比例组合后,形成的组合捕收剂的表面活性会显著优于单一组分.重点阐述了组合捕收剂在矿物表面产生协同效应的机理,主要包括共吸附、疏水端加长、促进吸附以及改善溶液环境等.针对组合捕收剂在难选矿石(菱锌矿、白钨矿、胶磷矿、钛铁矿、锂辉石等)的浮选分离方面的应用,分类介绍了阴离子捕收剂与阳离子捕收剂组合、阴离子捕收剂与其他阴离子捕收剂组合、阴离子捕收剂与螯合捕收剂组合、阴离子捕收剂与非离子型捕收剂组合等应用情况.【期刊名称】《矿产保护与利用》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】6页(P107-112)【关键词】组合捕收剂;浮选;矿物;协同效应【作者】徐龙华;田佳;巫侯琴;易发成;董发勤【作者单位】西南科技大学固体废物处理与资源化教育部重点实验室,四川绵阳621010;中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙 410083;西南科技大学固体废物处理与资源化教育部重点实验室,四川绵阳 621010;西南科技大学固体废物处理与资源化教育部重点实验室,四川绵阳 621010;西南科技大学固体废物处理与资源化教育部重点实验室,四川绵阳 621010;西南科技大学固体废物处理与资源化教育部重点实验室,四川绵阳 621010【正文语种】中文【中图分类】TD923+.13随着矿石资源日趋向贫细杂，易选矿石频临枯竭，难选矿石的浮选分离显得十分重要。
主要的钛铁矿怎么选矿1、钛铁矿重选法由于钛矿物比重大于非金属脉石矿物，因此重选可以用于钛铁矿的分选。
这种方法适用于粗粒级浸染和细粒级集合浸染的钛铁矿。
一般重选法的流程是在经过粗碎和中碎后，通过螺旋溜槽、摇床等重选设备抛除脉石矿物和脱泥，具有生产成本低、对环境污染少等特点。
2、钛铁矿磁选法钛铁矿具有弱磁性，且比磁化系数和密度均高于其脉石矿物，在一定磁场强度下，钛铁矿中的脉石矿物和一部分含有铁硅酸盐细粒矿物能够十分容易地进入尾矿中。
因此，强磁选能够有效将钛铁矿与脉石矿物分离。
根据钛铁矿矿石类型的不同，磁选时所选择的磁场强度也不相同。
对于钒钛磁铁矿型的矿石，可使用中磁场磁选机选出其中部分磁性较强的钛铁矿；对于磁性较弱的钛铁矿，可使用强磁场磁选机；在扫选回收分级溢流中的钛铁矿时，高梯度磁选机可作为分选设备；对于海相成因的砂矿型钛铁矿，则往往要先用弱磁场磁选机出去其中的磁铁矿，再根据钛铁矿的磁性来选择适宜的磁场强度。
3、钛铁矿浮选法浮选法主要用于原生钛矿精选以及细粒级钛铁矿的选别，又可细分为常规浮选、絮凝浮选、团聚浮选、载体浮选等。
钛铁矿常规浮选法即使用油酸及其皂类、氧化石蜡皂、塔尔油等药剂，对钛铁矿进行捕收浮选分离。
其中，油酸及其皂类是较常用的钛铁矿捕收剂，技术成熟，可通过升温、增加氧气含量、添加乳化剂等方式提升捕收性能。
为了改善浮选指标，可以添加水玻璃、六偏磷酸钠、酸化水玻璃等抑制剂来抑制石英、钛辉石等脉石矿物，在pH值为4.0~6.0时对钛铁矿进行浮选。
絮凝浮选法包括选择性絮凝浮选法和疏水性絮凝浮选法两种，钛铁矿的絮凝浮选法主要是通过添加聚丙烯酰胺等絮凝剂进行选择性絮凝微细粒钛铁矿来实现的。
这种浮选法在钛铁矿微细粒浮选上具有一定的优势，钛铁矿团聚浮选法则是通过捕收剂吸附在钛铁矿表面，使钛铁矿矿粒聚团整体上浮。
这种方法对搅拌作用要求较高，搅拌强度越高，促进矿粒表面疏水，容易凝聚成团。
钛铁矿载体浮选则是利用可浮粒级矿物作为载体，负载微细粒级钛铁矿上浮实现分选。
微细粒级钛铁矿浮选中DLVO理论的应用------钒钛物理化学之系列学术讲座原创邹建新教授等朱阳戈等采用DLVO理论对微细粒级钛铁矿浮选过程的凝聚、分散等进行了研究。
（1）DLVO理论DLVO理沦是解释胶体稳定性的理论，可用于计算矿物颗粒的相互作用机理。
该理论以胶体粒子问的相互吸引和相互排斥为基础，当粒子相互接近时，这两种相反的作用力就决定了胶体分散体系的稳定性。
若令V T D为胶体粒子间相互作用总能量，则：（2.17）式中V w为颗粒例范德华相互作用能，V E为颗粒问的静电相互作用能。
对于球形颗粒问的范德华作用能表达式为：（2.18）式中：A为Hamake常数，R1、R2分别为两种矿物颗粒的半径，H为颗粒的间距。
颗粒1和颗粒2在介质3中相互作用的Hamaker常数由下式给出：（2.19）对于半径分别为R l和R2的不同粒子间的静电相互作用能如下式：（2.20）其中：式中εa=ε0εr，ε0为真空中绝对介电常数8. 854x10-12C-2J-1m-1，εr 为分散介质的绝对介电常数，水介质的εr = 78 .5 C-2J-1m-1，则εa=6 .95x 10-10 C-2J-1m-1，φ01和φ02分别为两种矿物的表面电位，单位为v，H为两颗粒间距离，单位为nm，κ-1为Debye长度，单位为nm，代表双电层厚度，在298K时，对于1：1型电解质：（2.21）式中C为离子体积摩尔浓度mol·l-1。
假定C=10-3 mol·l-1，则K=0.104nm-1。
(2)扩展的DLVO理论由于在浮选体系中各种浮选药剂的存在，经典的DLVO理论不能圆满的解释浮选剂存在下矿物颗粒的聚集分散行为，甚至得出完全相反的结果。
EDLVO理论主要是在胶体分散体系中，在粒子间相互作用的DLVO理论所涉及的范德华力和静电力的基础上加上其他可能存在的各种相互作用力，即矿物粒子间相互作用总能量可由公式给出：（2.22）式中：V w为范德华力作用能，V E为静电力作用能，V HR为水化相互作用排斥能，V HA为疏水相互作用吸引能，V SR为空间稳定化作用能，V MA为磁吸引势能。
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。
钛矿的选矿方法主要包括物理和化学两种方式，具体选择哪种方法取决于矿石的性质和所需的产品类型。
以下是一些常见的钛矿选矿方法：
1.重力分离：利用不同矿物颗粒在重力作用下沉降速度的差异进行分离。
这种方法适用于粒度较大且矿物密度差异明显的矿石。
2.浮选：通过调整矿物表面的亲水性和疏水性，使用浮选剂使矿物颗粒附着在气泡上，从而上浮至液面，实现分离。
3.磁选：利用矿物的磁性差异，通过磁场的作用分离出磁性矿物和非磁性矿物。
4.电选：根据矿物的电导率差异，通过电场作用分离出电导率不同的矿物。
5.化学选矿：通过化学反应改变矿物的化学性质，使其在溶液中形成不同的沉淀，从而实现分离。
6.生物选矿：利用微生物的作用，如细菌或真菌，来促进矿物的溶解或沉淀，从而实现分离。
7.溶剂萃取：使用特定的有机溶剂从溶液中萃取出目标矿物。
8.离子交换：利用离子交换树脂选择性地吸附溶液中的特定离子，从而实现矿物的分离。
9.电化学方法：通过电化学反应，如电沉积，来分离和提取矿物。
10.热处理：对矿石进行加热，使某些矿物发生相变，从而便于分离。
每种方法都有其适用条件和优缺点，因此在实际应用中，需要根据矿石的具体情况和所需的产品类型，选择最合适的选矿方法或方法组合。
铁矿石的浮选方法应用浮选选别铁矿石时，有以下几种方法：（1）用阴离子捕收剂正浮选。
该法常用脂肪酸或烃基硫酸脂作捕收剂，其用量一般为0.5~1.0Kg/t。
目前普遍采用的是塔尔油和磺化石油作捕收剂，两者可以单独或混合使用，但一般认为混合使用较好。
用碳酸钠调整调整碱性矿浆PH值及分散矿泥和沉淀多价有害金属离子。
用硫酸调整酸性矿浆PH值，浮选时一般在弱酸性和弱碱性介质中进行。
近来有的研究结果指出，在中性PH范围内浮选效果最好，超过这个范围，油酸的用量增大。
另外用油酸浮选赤铁矿所控制的PH范围与矿石的粒度有关，即细粒（小于0.037 mm）赤铁矿在PH 为7.4时对油酸的吸附量最大；一般的浮选粒度（小于150mm~+0.037mm）在PH为3~9可浮性最好，当PH大于9时，可浮性显著下降。
在强酸（PH小于3）介质中赤铁矿的浮出量不超过30％。
用脂肪酸及其衍生物直接浮选铁矿时，有时要预先脱泥，以防止矿泥对浮选过程的影响。
铁矿石正浮选在我国目前还是主要的方法，它的优点是药方简单，成本较低；但其缺点是只适合于处理脉石较简单的矿石，有时精矿需要进行多次精选才能得到合格精矿，而且精矿泡沫发粘，不易浓缩过滤，致使精矿所含水分较高。
使用脂肪类捕收剂浮选铁矿石时，矿浆的温度对其有明显的影响，为了改善浮选指标，可以提高矿浆的温度后再进行浮选，它的好处是药剂的选择性大为提高，精选时不需再加脂肪酸，再磨后也不需要脱泥。
（2）用阴离子捕收剂反浮选。
对于脉石为石英类的矿物，首先用钙离子活化石英，然后用脂肪酸类捕收剂进行反浮选，这样得到的泡沫产品为石英，而留在槽中的产物则是铁精矿。
反浮选时铁矿石的抑制剂可用淀粉、磺化木素和糊精等。
用氢氧化钠或氢氧化钠与碳酸钠混合使用，调整矿浆PH值到11以上。
石英只有用多价金属阳离子活化以后，才能用脂肪酸类捕收。
常用的活化离子是Ca²+，用的最多的钙盐是氯化钙，其次是氢氧化钠。
必须说明的是此法适用于铁品位较高，而且脉石又较易浮起的铁矿石的浮选，但是应用该法时要注意处理或循环使用尾矿水，因为尾矿水的PH值高达11，如果直接放入公共用水区域，会造成严重的公害。
钛矿选矿方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：钛矿是一种重要的金属矿石，广泛用于航空航天、国防、船舶制造、化工等领域。
钛矿选矿是获取高品质钛矿精矿的过程，常用的方法包括重选、浮选、磁选等技术。
下面将介绍钛矿选矿方法的工作原理、流程和优缺点。
一、重选法重选法是指通过不同密度的矿石在流体中的分选，实现矿石的分离。
在钛矿选矿中，常用的重选设备有螺旋分选机、沉淀槽等。
首先将原矿通过破碎、磨矿等工艺处理，然后放入重选设备中，根据矿石的密度差异将钛矿和杂质矿石进行分离。
重选法的优点是设备简单、操作方便，适用于处理中低品位的钛矿矿石。
但也存在一些缺点，如选矿效果受矿石成分和粒度影响较大，不能完全实现钛矿的高效选别。
二、浮选法浮选法是通过矿石与气泡之间的附着作用实现矿石的选择性分离。
在钛矿选矿中，常用的浮选设备有浮选机、搅拌桶、气提器等。
首先将原矿破碎、磨矿后放入浮选机中，通过搅拌和给气泡的方式使钛矿与泡沫一起浮起，而杂质矿石则沉降在机床底部进行分离。
浮选法的优点是可以实现高效的矿石分离，适用于处理高品位的钛矿矿石。
但该方法也存在一些缺点，如设备投资和运行成本较高，对操作人员的技术要求也比较高。
三、磁选法磁选法是通过矿石与磁场的相互作用实现矿石的分离。
在钛矿选矿中，常用的磁选设备有湿式磁选机、干式磁选机等。
首先将原矿经过破碎、磨矿等处理后，放入磁选机中进行磁场分选，钛矿与磁性杂质矿石在磁场作用下实现分离。
磁选法的优点是设备投资和运行成本相对较低，适用于处理含有磁性杂质的钛矿矿石。
但也存在一些缺点，如磁选效果受磁性差异和矿石粒度等因素影响，不能完全实现高效选别。
综上所述，钛矿选矿是获取高品质钛矿精矿的重要环节，通过重选、浮选、磁选等方法可以实现钛矿的选择性分离。
不同的选矿方法适用于不同类型的钛矿矿石，根据具体情况选择合适的技术路线，可以提高钛矿的品位和回收率，降低生产成本，促进钛矿产业的健康发展。
第二篇示例：钛矿是一种重要的金属矿石，主要用于生产钛金属和其相关产品。
红格南矿区钒钛磁铁矿选铁尾矿选钛试验研究作者：祝勇涛来源：《卷宗》2014年第02期摘要：以前对红格南矿区钒钛磁铁矿选铁尾矿做了许多钛铁矿回收工作，但选钛流程精矿TiO2品位和回收率都不理想，钛资源浪费较大。
本次采用“分级+两段强磁+浮选”流程对选铁尾矿中的钛铁矿进行了回收，可获得产率12.15%、品位47.09%、回收率60.22%的钛精矿。
关键词：两段强磁；分级；浮选红格南矿区钒钛磁铁矿属于高铬型钒钛磁铁矿，赋存于红格基性-超基性岩体中，属于晚期岩浆分异型矿床，矿石除含铁，钒，钛外，还含有铬，钴，镍，铜，硫，镓，硒，碲，金，铂族元素等。
对于红格南矿区钒钛磁铁矿的选矿研究工作，过去很多科研院所都做了大量的试验研究工作，取得了非常丰富的研究成果，但对红格南矿区钛铁矿回收利用的研究结果不是很理想。
随着选钛技术的发展，有必要对红格南矿区钒钛磁铁矿选铁尾矿进行研究，以提高精矿TiO2品位和回收率，充分回收利用选铁尾矿中的钛铁矿，提高矿石综合利用价值。
1选铁尾矿性质研究1.1化学多元素分析1.2原矿镜鉴此选铁尾矿的矿物组成为：钛铁矿、钛磁铁矿、硫化物与脉石。
钛磁铁矿：以较大颗粒单体形式存在的颗粒很少，主要以贫连生体与雾状或滴状的形式在脉石颗粒中，或者在脉石矿物的解理缝中析出，这些钛磁铁矿回收利用的价值不大，属于选铁过程中的正常损失，一般在几微米到几十微米之间。
钛铁矿：有粗有细，大部分在50～200微米，以不规则粒状分布，有的呈不等粒嵌布，有的以细脉状分布，大部分钛铁矿内部比较纯净，少部分钛铁矿不够纯净，有的从脉石中析出，颗粒细小难于解离，有个别钛铁矿颗粒的裂缝中有脉石矿物充填，部分在脉石中呈浸染状分布的钛铁矿回收利用难度较大，钛铁矿的单体解离度不高，但存在一定量的脉石单体，可进行抛尾后再进行磨矿。
硫化物含量不高，大部分在20-80微米之间，以粒状存在于脉石矿物中，少部分以极细的滴状散布于脉石矿物中，硫化物单体少见，大部分以连生体的形式存在。
浮选药剂的发展概况以及发展方向2.1概述在浮选过程中，细磨的矿石经过一些有机或无机化学{处理，并在矿浆中加以搅拌、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则留在矿浆中，达到有用矿物的分离或富集J目的。
在浮选工艺中所使用的各种药剂，总称为浮选药剂。
2.1.1药剂的分类浮选药剂在浮选过程中起着主要作用，其绝大部分为有机化合物，这就规定了浮选药剂生又产的性质一般是属于基本有机合成工业的范畴。
许多化工产品，包括烃类、醇类、卤素衍生物、羰基化合物、酸类、含氮及含硫的脂肪族有机化合物，其中有很多与浮选药剂有着密切联系。
就其主要用途，基本上可以归纳为三大类见表2-1。
(1)起泡剂。
分布在水气界面上的有机表面活性物质，如常用的松油、甲酚油、醇类等。
(2)哺收剂。
它的作用是改变矿物表面的疏水性，使浮游的矿粒粘附在气泡上。
根据它们的作用性质又分为非极性捕收剂(烃)，阴离子捕收剂(如脂肪酸等)，阳离子捕收剂(如脂肪胺)等。
(3)调整剂。
包括活化剂与抑制剂，改变矿粒表面的性质，影响矿物与捕收剂的作用，调整剂也用于改变水介质的化学或电化学性质的，如改变矿浆pH值和其中捕收剂的状态。
调整剂一般为无机化合物。
但在实际应用过程中，许多有机浮选药剂，常常具有起泡与捕收两种性质，一个药剂在一个过程中用作起泡剂，而在另一个过程中可能又以捕收剂的形式出现，如果按用途分类必然会造成混乱。
因此，在讨论或介绍浮选药剂问题的时候，按有机化学的基本分类，或者按有机化合物的官能团分类，并适当考虑在浮选实践上的用途是比较合理的。
2.1.2药剂的发展2.1.2.1浮选药剂的发展概况很早以前，入们就用粘有油脂的鹅毛从含金的矿砂中提选砂金。
以后开始在工业中应用全油浮选，其最大的缺点是药剂(石油)消耗量大，开始时每1 t硫化矿要加药剂1~ 3 t。
在1902~1912年期间，出现了新的表层浮选和泡沫浮选，在此期间广泛地进行了对于泡沫浮选法的探寻。
