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二
捕收剂
1 捕收剂结构及分类 捕收剂：能选择性地作用于矿物表面并使 其疏水的有机物为捕收剂。捕收剂作用于 矿物——水界面，通过提高矿物的疏水性， 使矿粒能更牢固地附着于气泡而上浮。
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用于浮选各种矿物的捕收剂系统
矿物 分类 定位 离子 典型 矿物 捕收剂 类型 典型 捕收剂 捕收剂 吸附形式 捕收剂的 典型浓度
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活化剂—能促进捕收剂与矿物的作用，从而提高 矿物可浮性的药剂（多为无机盐），这种作用称活化 作用。 抑制剂—与活化剂相反，能削弱捕收剂与矿物的 作用，从而降低矿物可浮性的药剂（各种无机盐及一 些有机化合物，这种作用称为抑制作用。 介质pH调整剂—主要是调整矿浆的性质，形成对某 些矿物浮选有利、而对另一些矿物浮选不利的介质性质， 例如用它调整矿浆的离子组成、改变矿浆的 pH 值、调 整可溶性盐的浓度等。 分散剂与絮凝剂—调整矿浆中细泥的分散、团聚与 絮凝。 浮选药剂的作用和分类时相对的，某种药剂在一定 条件下属于此类，而在另一条件下可能属于另一类。如 硫化钠（Na2S）在浮选有色金属硫化矿时是抑制剂，而 在浮选有色金属氧化矿时是活化剂，但用量多时又是抑 制剂。
( Kg/t)
备注
硫化矿物 Mn,S2-,HS-, 辉铜矿,Cu2S 巯基化合物 乙基黄药 化学吸附 H+,OH- 黄铜矿, CuFeS2 方铅矿,PbS 微溶矿物 晶格离子 重晶石,BaSO4 萤石, CaF2 羧酸 油酸/油酸纳 化学吸附
0.02~0.05
烃链长度 C2-C5 烃链长度 C12-C18
离子型捕收剂的分子结构中一般有两个基团：极性基 和非极性基。极性基能够活泼地与矿物表面发生作用， 使捕收剂固着到矿物表面；非极性基起疏水作用。所以， 这类捕收剂也称亲极性或复极性药剂。离子型捕收剂的 非极性基是烃基。烃基内部健能很强，表面是很弱的分 子键，基本上都与水分子起作用，故含有非极性基的离 子称为疏水离子。
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10
疏水离子中能与矿物发生作用的基团称为亲固基。捕收剂 疏水能力的强弱取决于疏水离子中烃基的结构和长度，而 捕收剂与矿物表面的固着强度和选择比则取决于亲固基的 性质。 在浮选工业中，捕收剂硫化矿浮选常用的捕收剂是硫代 化合物类，氧化矿常用烃基酸类；硅酸盐类矿物常用胺类 捕收剂；非极性矿物使用烃油类捕收剂。 根据捕收剂的用途有可分为：硫化矿捕收剂和非硫化矿捕 收剂两大类。
捕收剂直接吸附 在带相反电荷 的矿物表面 用金属离子作 为活化剂
0.15~0.4 在和卤水中 从NaCl浮出KCl
天然可浮矿物
煤炭 辉钼矿, MoS2 硫磺, S8
(油类)
(燃油)
0.1~1
经常只用起泡剂 0.05~0.25 8 Kg/t, 有时增加燃油
捕收剂按其在水中解离程度分成两大类：非离子型捕收 剂和离子型捕收剂。 非离子型捕收剂主要是非极性烃类油和不溶性的醋类。 前者本身是非极性物质，主要用分选非极性矿物，如煤、石 墨等，也可以作某些极性矿物的辅助捕收剂。后者用于分选 重金属硫化矿。
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。 3
浮选药剂的分类
• 经试验研究并具有一定效果的化合物约 8000种，而使用较高的约有100种。 • 按药剂在浮选中的用途并结合药剂的属性 及解离性质等分为捕收剂、起泡剂、调整 剂三大类。
（1）、硫化矿捕收剂及其浮选机理 1、硫化矿捕收剂类型： 1）黄药类 2）硫氮类 3）硫胺酯
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• 4）黑药类 • 5）硫醇类 • 6）硫脲及其衍生物
2、硫化矿捕收剂浮选作用机理
• 以黄药为例： • (1）黄药的名称、组成和结构 • 黄药学名黄原酸盐。按化学组成也称为烃基二硫 代碳酸盐。黄药的一般化学组成与结构式如下：
0.25~0.5
不溶性 H+,OH- 角银矿,AgCl 氧化矿物 长石,(K,Na)ALSi3O8 胶体电解质 赤铁矿,Fe2O3 硅石,SiO2 阴离子 芳基烷基 静电 磺酸盐 阳离子 脂肪胺 胶体电解质, 芳基烷基 化学吸附 阴离子, 磺酸盐 静电
可溶性盐 钾盐,KCL 胺类 脂肪胺
0.5~1
0.5~1
矿物加工概论
第五章 浮选
材料工程学院
2010年11月
1
课程的内容安排
• 第一节 浮选基本原理 • 第二节 浮选药剂与浮选机 • 第三节 浮选工艺、流程
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•第二节 浮选药剂与浮选机
第一部分 浮选药剂
一 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。
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H
H C H
H C H
S O
Polar
R Na(K)
Cation
O P O
Polar
S S
Cation
C S R
Non-polar
Non-polar
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(a)
(b)
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（2）黄药的性质
黄药溶于水后解离为黄酸阴离子和碱金属 阳离子（Na＋或K+）。C2-C5的黄酸是弱酸，解 离常数 K×10-5。黄酸离子在碱性介质中是很 稳定的，但在某些情况下黄酸离子会产生水解， 生成黄原酸。
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(l）捕收剂 能选择性地作用于矿物表面并使其疏水的有机 物为捕收剂。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-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 高气泡载矿化和上浮过程中的稳定性，保证矿化气 泡上浮后形成泡沫层刮出。 (3）调整剂 用于调整其他药剂（主要是捕收剂）与矿物表 面的作用，调整矿浆的性质，提高浮选过程选择性。 调整剂的种类较多，可细分为四种：
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黄原酸分解的速度远远快于黄酸离子水解的 速度，因此黄酸阴离子水解的速度决定了黄 药分解成醇与CS2的速度。一旦黄酸离子产生 水解黄药的捕收作用将随之消失。
实践中经常控制矿浆的 pH 值以防止黄 酸离子的分解，矿浆 pH 值越低分解越快。 在碱性矿浆中黄药是足够稳定的。