│
中 心 原 子
极性基 │阳离子 │非疏水离子 │
5
疏水离子 烃基 │ 亲固基
21.2.1.2捕收剂的分类 按照在水中的解离程度、亲固基的组成和它们 对固体的作用活性，可以将捕收剂分为非离子 型和离子型捕收剂。 a：非离子型捕收剂 不溶于水，本身是非极性物质，主要是烃类油。 主要用来分选非极性矿物，如辉钼矿、石墨、 煤等。
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21.2.2.2 黑药类捕收剂 R O P R R芳香基或烷基 O
S SMe
Me为H+为酸式黑药，K+钾黑药，Na+钠黑药， NH4+胺黑药。
由醇和五硫化二磷反应生成： 4ROH+P2S5→2(RO)2PSSH+H2S 二烃基二硫代磷酸盐
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黑药有轻微毒性，选择性好，但捕收能力比黄
药弱，具有一定的起泡性。
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（2）黄药的稳定性 黄药本身是还原剂，易被氧化，有氧存在时可 以氧化成双黄药。 S S
R-O-C-S-S-C-O-R 4ROCSS-+O2+2H2O=2(ROCSS)2+4OHCO2:可提高黄药的氧化反应速度 4ROCSSNa+O2+2CO2=2(ROCSS)2+2Na2CO3 铁、铜等高价态阳离子，也可氧化黄药： 4ROCSS-+2Cu2+=2ROCSSCu+(ROCSS)2
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21.2.2.4 硫氨酯
S
R - O - C - NH - R’
丙乙硫氨酯(200号)对黄铜矿、辉钼矿和活化的
闪锌矿有较强捕收能力，对黄铁矿捕收能力很
弱，特别适合于黄铜矿与黄铁矿的分离浮选。
可以在低pH条件下进行铜硫分离，用量少。
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21.2.2.5 硫醇类捕收剂 通式：RSH。捕收能力强，选择性差。 应用少，多和黄药或黑药配合使用 21.2.2.6白药 硫代二苯脲 S
比黄药稳定，酸性介质中不易分解；较难氧化
(生成双黑药)。
常用的黑药有甲酚黑药、丁铵黑药、胺黑药和
环烷黑药等。
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21.2.2.3硫氮类捕收剂（氨基二硫代甲酸盐）
R
S
R - N - C - SNa 乙硫氮、丁硫氮(二乙胺或二丁胺与CS2、 NaOH反应产物)，酸性介质中易分解 能同重金属生成不溶性沉淀，捕收能力比黄药 强，对方铅矿、黄铜矿捕收能力强，对黄铁矿 捕收能力弱，选择性好。对粗粒连生体有较强 捕收能力。
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电化学理论：硫化矿物MeS与捕收剂X-的作用为 电化学反应。 半氧化学说：颗粒表面的适度氧化对浮选有利。
半导体学说：对捕收剂阴离子的吸附活性取决 于半导体的性质。 阴极反应：O2还原
阳极反应：S2-、X-氧化 X-→X吸附+e 2X-→X2+2e MeS+2X-→MeX2+S0+2e MeS+2X-+4H2O→MeX2+SO42-+8H++8e
收能力强
脂肪酸难溶于水——超声波乳化、皂化，加温 d.脂肪酸及其皂的捕收能力
O
捕收能力比黄药低。亲固基COO-，羰基(- C - ) 极性大，短烃链不足以消除其亲水性 常用的烃链碳原子数为12-17,有足够捕收能力。
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21.2.4 有机酸类捕收剂和胺类捕收剂
21.2.4.1有机酸类捕收剂 a：脂肪酸及其皂的物质组成与结构 RCOOH、RCOONa（钠皂）、RCOOK（钾 皂），用作捕收剂的主要是一元羧酸，二元、 多元羧酸用作抑制剂（水化性强）。 亲固基：COO-，中心原子碳原子
O R- C- O-
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• b.脂肪酸的解离与pH的关系
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调节矿浆的电位，可控制矿物颗粒表面的氧化
还原反应产物，改变颗粒的亲水疏水性，达到
改变矿物可浮性的目的。 硫化物矿物无捕收剂浮选：调节浆体电位，使
矿物表面生成S0，不加捕收剂，即可浮选。
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硫化物矿物无捕收剂浮
选与矿浆电位的关系
乙黄药浮选硫化物矿物与矿 浆电位的关系 乙黄药浓度为2×105mol/L
b：离子型捕收剂
按照起捕收作用的离子的电性的正负，分为阳 6 离子捕收剂和阴离子捕收剂。
阳离子捕收剂：脂肪胺RNH3+(某些情况下，胺 分子也起捕收作用)，主要用于分选硅酸盐、铝 硅酸盐矿物以及某些氧化物矿物。 R-NH3Cl→R-NH3++Cl阴离子捕收剂： 非硫化矿捕收剂：亲固基—羧基、硫酸基、 磺酸基等
调整剂按照其作用的不同又可以分为活化剂、抑 制剂、介质调整剂、分散剂、絮凝剂。 活化剂——活化作用：促进捕收剂与颗粒作用， 从而提高可浮性
作用点：固液界面。 抑制剂——抑制作用：削弱捕收剂与颗粒作用， 从而降低可浮性 作用点：固液界面。
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• 介质调整剂：调整浆体性质，对某些颗粒 浮选有利，对某些颗粒浮选不利。 • 作用点：矿浆介质。 • 分散剂与絮凝剂——调整矿浆中细泥的分 散，团聚与絮凝。 • 作用点：矿浆 • 絮凝：微细粒由一些有机高分子化合物通 过桥联作用形成一种松散和具有三维结构 的絮状体。 • 凝聚：因一些无机电解质中和了颗粒的表 3 面电性，而在范德华力的作用下引起聚团。
• 当残余电位＜还原电位， EMeS＜E， 捕收剂不氧化，捕收剂以离子形式存 在于溶液中，在矿物表面以金属盐的 形式存在。
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硫化物矿物在巯基类捕收剂中残余电位和反应产物
乙基黄原酸钾（6.25×104mol/L，pH为7）氧化成双 二乙基二硫代氨基甲酸水解：RCOO-+H2O→RCOOH+OH• 解离： RCOOH→RCOO-+H+ • 二聚物：离子二聚物(RCOO)22- 、酸—皂二 聚物(RCOO)2H-
• 酸性介质： 分子为主
• 碱性介质： 离子为主
• 中性、弱碱性介质：二聚物浓度较高，浮 选效果较好
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c.脂肪酸的熔点和溶解度
不饱和脂肪酸：熔点低，对温度敏感性差，捕
黄药的化学性质
（1）黄药在水溶液中的离解和水解
黄药离解：XNa→ X- + Na+
X-水解： X- + H2O → XH + OH-
XH解离：XH → X- + H+
对乙基、丙基黄药：
pH=5， ROCSS-、ROCSSH浓度相等
pH＜5， ROCSS-浓度小于ROCSSH浓度
pH＞5， ROCSS-浓度大于ROCSSH分子浓度
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硫化矿捕收剂：亲固基包含二价硫（硫代化 合物类）
黄药：R-OCSS黑药： R R O O P S S
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21.2.2 硫代化合物类捕收剂（硫化矿物捕收剂）
主要特征：亲固基中含有二价硫原子，同时疏 水基较小。 主要代表：黄药、黑药、氨基硫代甲酸盐、硫 醇、硫脲以及相应的酯类。 21.2.2.1黄药类捕收剂（黄药、黄药酯）
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双黄药：非离子型极性捕收剂，水中以分子
状态存在，pH升高时分解为黄药，酸性介质 使用。
比黄药选择性好、捕收能力弱。
黄药容易分解： 酸性溶液中，黄药可以分解成醇和二硫化碳—失 去捕收能力。 pH越低分解越迅速——常在碱性条件下使用。 酸性介质—高级黄药 黄药遇热易分解——低温密闭、现用现配，防火
21 浮选药剂
21.1 浮选药剂的分类与作用 按照用途分为：捕收剂、起泡剂、调整剂 捕收剂：使目的矿物表面疏水，增加可浮性，使 其易于向气泡附着。 作用点：固液界面，且有选择性。 名称：××药 起泡剂：促使泡沫形成，提高气泡与颗粒作用以 及上浮过程中的稳定性。 作用点：气液界面。 ××油 1
调整剂：调整其他药剂(捕收剂)与颗粒表面的作 用，调整矿浆的性质，提高浮选过程的选择性
金属二硫代氨基甲酸盐 金属二硫代氨基甲酸盐
金属二硫代氨基甲酸盐
金属二硫代氨基甲酸盐 金属二硫代氨基甲酸盐
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由表看出，一般来说，捕收剂只在那些矿物的 残余电位大于相应的二聚物生成的可逆电位时， 才氧化成二聚物（例如黄铁矿、毒砂与黄药溶 液）。
对于那些残余电位低于可逆电位的硫化物，则 生成金属捕收剂盐(例如方铅矿、辉铜矿等)。
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（3）黄药的捕收能力
碳原子增多，捕收能力增强。 但如果烃链过长，其选择性和溶解度随之下 降——捕收能力降低。
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非极性基的结构对黄药捕收能力的影响：
短烃链黄药，正构体不如异构体，C5以上，则异 构体不如正构体 （4）黄药的选择性 容易和具有较强极化能力、本身又容易被极化 变形的金属阳离子结合，并形成牢固的化学 键——重金属、贵金属离子
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方铅矿
阴极反应：O2+2H2O+4e→4OH-
阳极反应：
PbS+2X-→PbX2+S0+2e
2PbS+4X-+3H2O→2PbX2+S2O32-+6H++8e
PbS+2X-+4H2O→PbX2+SO42-+8H++8e
方铅矿捕收原理：与黄药生成溶度积很小的黄 原酸铅及元素硫，吸附在颗粒表面使其疏水。 过度氧化——可浮性下降
矿物
残余电位/V 反应产物
残余电位/V 反应产物
黄铁矿
砷黄铁矿 磁黄铁矿
黄铜矿 铜蓝 斑铜矿 辉铜矿 方铅矿
0.22 0.22 0.21 0.14 0.05 0.06 0.06 0.06
双黄药
双黄药 双黄药 双黄药 双黄药
0.475
二聚物
黄原酸盐
黄原酸盐 黄原酸盐
0.095 0.115 -0.045 -0.155 -0.035
• 还原电位
RT X E E0 ln nF X 2

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例：计算乙双黄药在浓度为6.25×10-4mol/L