1、 1、羟肟酸类选矿药剂 烷基羟肟 w 酸具有 2 种同时存在的互变异构体:氧肟酸和异羟肟酸。 烷基7-9 羟肟酸 (RCONHONa) 为红棕色油状液体, 含烷基羟肟酸 60-65%, 脂肪酸 15-20%,水分 15-20%,易溶于热水,有毒性。在有无机酸存在时,羟肟酸容易水解成羟氨和羧酸。可用来浮选锡石、氧化铁矿、稀土、磷酸盐矿、黑钨矿、白钨矿、重晶石、氧化铅锌矿等,是一种选择性良好的捕收剂。 苯甲羟肟酸,红棕色固体,捕收能力较烷基羟肟酸弱,选择性好,主要用于铁矿石正浮选。 品 名:水杨羟肟酸(同名:水杨氧肟酸) 主要成份:水杨基羟肟酸(水杨基氧肟酸) 分 子 式: C6H4OHCONHO
2、H 性 状 : 产品为粉红至桔红色固体粉末,微溶于水,可溶于碱溶液,性质稳定,带有水杨酸气味。 主要用途: 水杨羟肟酸能与锡、钨、稀土、铜、铁等金属形成稳定的螯合物,而与碱土金属及碱金属形成不稳定的螯合物,所以,水杨羟肟酸具有较好的选择性。特别是水杨羟肟酸与锡石螯合时不仅能形成多种形式的外络盐,而且还能形成不同构成的内络盐,因此,水杨羟肟酸对锡的选择性较强。该品在锡石选矿中通常与 P86 配套使用,并具有一定的起泡性。该品还具有毒性低 (是卞基胂酸的十六分之一, 故此品的应用还可以使环保问题得到大大改善) 、用药量少、适用性强等特点,具有较高的推广应用价值。 2、磷酸酯、膦酸类选矿药剂 烷基磷
3、酸酯分磷酸单酯、磷酸二酯、磷酸三酯,用作捕收剂时,单酯最好,二酯次之,三酯不能单独用作捕收剂,需与别的捕收剂混合使用,作为辅助捕收剂。 烷基磷酸酯作为锡石、铀矿、磷灰石、赤铁矿捕收剂。 烃基膦酸与烷基磷酸酯不同,烃基膦酸分子中的磷原子直接与烃链上的碳原子相连。有机膦酸作为捕收剂的主要是苯乙烯膦酸,为白色结晶,可溶于水,且溶解度随温度的升高而增大,与 Sn、Fe 离子形成难溶盐,与钙、镁离子在高浓度时形成盐,故对含钙、镁的矿物捕收能力较弱。选择性比甲苯胂酸稍差,但毒性小,无起泡性,用来浮选锡石、黑钨矿等。 膦酸捕收锡石的作用机理:膦酸在锡石表面形成化合物而固着。 3、胂酸类选矿药剂 砷酸的衍生物
4、,如烷基胂酸,混合甲苯胂酸(邻,对 2 种异构体混合物)。烷基胂酸一般为无色晶体, 具有毒性, 能与许多重金属阳离子作用生成难溶盐, 但对钙镁离子不敏感;混合甲苯胂酸为白色或浅黄色粉末,易溶于热水或碱性溶液,难溶于冷水。对黑钨矿,锡石,金红石稀土矿等有捕收作用。但工业品中含有砒霜,有毒,现已基本被膦酸或羟肟酸取代。 甲苄胂酸,无色针状晶体,溶于热水难溶于冷水,分子结构比甲苯胂酸多一个 CH2,烃链长,捕收能力强。浮选黑钨矿、锡石等,取得良好效果。 4、硫酸酯类选矿药剂 这类药剂包括烃基硫酸酯和硫酸化脂肪酸(皂)等。 烃基硫酸酯(R-O-SO3Na)由脂肪醇经硫酸酯化及中和制得硫酸盐,容易水解生
5、成醇和硫酸氢钠,因此硫酸盐溶液不宜放置过久,否则会水解降低捕收能力。 R-O-SO3Na + H2O ROH + NaHSO4 主要代表产品为十六烷基硫酸钠,白色结晶,易溶于水,有起泡性,可作为黑钨矿,锡石,重晶石,钾石盐等的捕收剂,亦可作为黄铜矿的选择性捕收剂,对黄铁矿的捕收能力弱。硫酸化脂肪酸(皂),即不饱和脂肪酸经浓硫酸作用再皂化的产物。结构式为: CH3(CH2)7CH2COSO3NaH(CH2)7COONa 具有2 个极性基:羧基和硫酸基。既有脂肪酸的强捕收能力,又有烃基硫酸盐的耐酸,耐硬水及选择性良好的优点。 与油酸类相比,在铁矿石反浮选中可以提高浮选的选择性,提高铁矿的回收率。
6、5、 烃基磺酸盐 这类药剂的结构为 RSO3Na,R为烷基、烷基芳基、环烷基。用石油精炼副产物磺化制得的,称为石油磺酸;煤油经过磺化得到的烃基磺酸盐,称为磺化煤油。 有水溶性和油溶性二类,水溶性磺酸盐烃基量小,捕收性不太强,起泡性好,可作硫化矿的捕收剂或用于浮选非硫化矿;油溶性磺酸盐分子量大,不溶于水溶于非极性油中,捕收能力强,主要用作非硫化矿的浮选,特别是氧化铁矿和非金属矿。和脂肪酸比,磺酸盐的水溶性好,耐低温性能好,抗硬水性能好,起泡性能较强,其捕收能力和相同碳原子数的脂肪酸比稍低,有时选择性好。 6、塔尔油 粗制塔尔油为棕色或深褐色,起主要作用的是脂肪酸(不饱和的油酸、 亚油酸和亚麻酸)
7、和氧化了的松脂酸钠,起泡能力强。常将氧化石蜡皂与塔尔油 3:1(4:1)混合使用,比单独使用效果好。使用前可适当加热并鼓入空气氧化,以提高捕收能力和缩短浮选实践。 7、环烷酸 石油炼制工业的副产品,石油的不同馏分用苛性钠洗涤时,碱洗液中含有的酸性成分,即为环烷酸。为混合物,一般环烷酸的含量为约 40%,不皂化物约 15%,为绿色至褐色胶状物,可用作为油酸的代用品,用于浮选氧化铁矿,碳酸盐类及磷灰石等。 8、氧化石蜡皂 石蜡是 C15-C40的饱和烃类的混合物,经氧化皂化制的氧化石蜡皂,其成分大致分三部分:羧酸,其中饱和羧酸占 80%,烃基酸约占 5-10%,起主要捕收作用;未被氧化的高级烷烃或
8、煤油,对羧酸起稀释作用,使其在矿浆中易于分散,同时起辅助捕收剂的作用;不皂化的氧化产物,主要是醇、酮、醛等,起起泡的作用。 其主要缺点:对温度的适应性差。主要用于浮选氧化铁矿,磷酸盐矿,萤石及一些稀有金属矿石。 9、油酸及油酸钠 分子式为:C17H33COOH(Na ),油酸容易氧化变成黄色,不易溶解和分散,实践中常加溶剂乳化;常用稀碱溶液配制,主要用于浮选碱土金属的碳酸盐,金属氧化物,重晶石和萤石等,本身具有起泡性,其缺点是对浮选温度敏感,选择性差,不耐硬水,用量大。 10、白药 学名:二苯基硫脲,分子式为:CS(C6H5NH)2。 适用于金属硫化矿的优先浮选,因其难溶,多添加于球磨机中,或
9、以苯胺为溶剂配制。由于价格昂贵,使用少。 11、黑药 黑药在硫化矿中的应用广泛性仅次于黄药,化学名称是:二烃基二硫代磷酸盐。 通式为:(RO)2P(S)SMe。 其中,R 为芳基,称为酚黑药;R 为烷基,称为醇黑药;Me 为NH4+时,称为铵黑药。 黑药是硫化矿捕收剂,有起泡性,其捕收能力较黄药弱,但选择性较黄药好,几乎不浮选黄铁矿,常用于选择性分离。在酸性介质中,比黄药稳定。当必须在酸性矿浆中浮选时,有时选用黑药。 12、Z-200(硫氮酯类) 分子式为: 。 此类捕收剂是油状液体,具有特殊气味,比重稍低于水,在水中溶解度小,当每吨矿用几十克时,药剂在矿将中分散好,故可以直接加入浮选槽或搅拌
10、槽中。 Z-200 是“O-异丙基 N-乙基硫逐氨基甲酸酯”, 我国硫化铜矿的选矿厂应用较多。 捕收性能: 其突出的特点是对铜锌选择性高、用药量少,特别是对黄铁矿的捕收能力极弱。 捕收机理: (异丙)乙硫氨酯对黄铁矿是物理吸附,对黄铜矿是化学吸附。 硫氮酯多为油状非离子型化合物,难溶于水,具有起泡性,使用时可直接添加或经乳化后加入。 13、乙硫氮 通式为:R2-N-C(S)SMe(R) 选矿中应用最广的是乙硫氮,即 R 为C2H5,为白色粉末,易溶于水,在酸性介质中容易分解,对方铅矿、黄铜矿的捕收能力强,对黄铁矿捕收弱,选择性好,浮选速度快,用量较黄药少,捕收能力较黄药强。 14、 黄药 学名
11、是烃基二硫代碳酸盐,通式:ROC(S)SMe,其中 R 为烃基,Me 为碱金属离子。 黄药为淡黄色,具有刺激性臭味,易溶于水,主要性质有: 黄药的电离、水解、分解,酸性条件下尤其明显,且低级黄药比高级分解快,故常在碱性条件下使用,如在酸性条件下使用需使用高级黄药。过渡元素离子可加速黄药的分解。 黄药易氧化成双黄药,需要储存在密闭的容器中,避免与潮湿的空气和水接触,不能爆晒,不能长久存放;配置的黄药溶液不要放置太久,更不要用热水配。 黄药的捕收能力与其分子中的烃链长度,异构有关。 通常烃链增长捕收能力增强,但烃链过长,其选择性和溶解性能下降,从而影响捕收效果,常用的黄药烃基含 2-5个碳原子;支
12、链的影响是:对于短烃链(R5C)的黄药,正构体不如异构体,烃链增长到 5C 以上时,异构体不如正构体,特别是支链靠近极性基者尤其明显。 黄药的选择性。 黄药能和许多重金属,贵金属离子生成难溶性化合物,各种金属离子与黄药生成的金属黄原酸盐难溶的顺序,按溶度积大小可大致排列如下: 汞、金、钴、铜、锑、银、铅、镍、铋、铁、锌、锰 此性质可大概估计黄药对重金属及贵金属硫化矿的捕收作用顺序,某金属黄原酸盐越难溶,其相应的硫化矿物越易为黄药所捕收。 黄药酯 黄药酯的通式为: 即黄药中的碱金属被烃基取代,属于非离子型极性捕收剂,在水中的溶解度很低,大部分呈油状,对于铜、锌、钼等硫化矿以及沉淀铜、离析铜等的浮
13、选具有较高的浮选活性,属于高选择性的捕收剂。多和水溶性的捕收剂混合使用,以提高药效、降低用量、改善选择性。 黄药在浮选时,主要消耗在: 造成矿浆中必要的浓度;和矿浆中的存在的离子发生反应,形成不溶性的盐类;大量的矿泥吸附少部分黄药,在有用矿物上形成疏水薄膜。 黄药在浮选中的应用: 重金属硫化矿,贵金属具有选择性捕收作用;对重金属氧化矿等,可以用高级黄药进行浮选。 15、矿友321起泡剂 主要成份:高级复合醇及其衍生物 分 子 式: R OH( R烷烃基等) 性 状: 桔黄色油状液体,无特殊气味,不溶于水,易溶于酒精及部分有机溶剂。 主要用途: 矿友 321 起泡剂可广泛应用于铜、铅、锌等有色金
14、属矿山。该起泡剂性能优异,起泡性能较好,泡沫稳定,分布均匀,能够形成大小适当、韧性相当、粘度适中的泡沫层,容易操作。在某些矿物浮选中,能够将部分粗颗粒级连生体浮到精矿中,从而提高了金属回收率。在部分矿山代替 2# 油使用时,其性能优于 2油,取得了较好的选别效果。 16、胺类阳离子捕收剂 胺类阳离子捕收剂目前主要应用于: a 硅酸盐和铝硅酸盐矿物,如石英、绿柱石、长石、云母等; b 碳酸盐矿物,如菱锌矿等; c 可溶性盐类,如钾盐等; 17、胺类捕收剂使用时注意事项 使用胺类捕收剂时应注意: a 胺类捕收剂和阴离子捕收剂不能同时加入,近来研究表明,分别加入阴阳离子捕收剂的混合用药方法,可以提高药效; b 胺有一定的起泡性能,对水有一定的适应性,但水的硬度过高,则其用量需求增大; c 胺能优先附着于矿泥上,导致选择性降低。因此,浮选前需要脱除矿泥 d 胺可和中性油类混合使用,如用阳离子捕收剂和煤油浮选石英。 e 胺较难溶于水,常先溶于醋酸或盐酸中生成胺盐后使用, 配制时胺与盐酸的当量比为 1:1。 =