浮选剂

化学术语

浮选剂是指浮选时使用各种药剂来调节入选矿物和浮选介质的物理化学性质的药剂，从而扩大金矿物或含金矿物与脉石间亲疏水性的差异，使之更好地分选，达到提高金回收率的目的。

简介

浮选剂是为实现或促进浮选所应用的各种化学药剂的总称。煤泥浮选是利用煤和矿物杂质的表面物理化学性质的差异实现分选过程的。为强化分选效果，浮选过程中添加了各种浮选剂，浮选剂的作用主要是提高煤粒表面疏水性和煤粒在气泡上黏着的牢固性；在矿浆中防止气泡兼并和改善泡沫的稳定性，使煤粒有选择性地黏着气泡而上浮；调节煤与矿物杂质的表面性质，提高煤泥的浮选速度和选择性。

分类

浮选剂按其作用可以分为：捕收剂，起泡剂，调整剂。

(1)捕收剂

自然界中除煤、石墨、硫磺、滑石和辉钼矿等矿物颗粒表面疏水、具有天然的可浮性外，大多数矿物均是亲水的，金矿物也是如此。加一种药剂能改变矿物颗粒的亲水性而产生疏水性使之可浮，这种药剂通常称之为捕收剂。捕收剂通常是极性捕收剂和非极性捕收剂。极性捕收剂由能与矿物颗粒表面发生作用的极性基团和起疏水作用的非极性基团两部分组成。当这类捕收剂吸附于矿粒表面时，其分子或离子呈定向排列，极性基团朝向矿物颗粒表面，非极性基团朝外形成疏水膜，从而使矿位具有可浮性与铜、铅、锌、铁等硫化矿物伴生的金，在浮选时常用有机硫代化合物作捕收剂．例如，烷基（乙、丙、丁、戊基等）二硫代碳酸钠（钾），又称黄原酸盐，俗称黄药。如NaS2C·OCH2·CH3，在含金多金属矿石的浮选时，多采用乙基黄药和丁基黄药。烷基二硫代磷酸或其盐类，如(RO)2PSSH，式中R为烷基，俗称黑药。

烷基二硫代氨基甲酸盐和黄原酸盐的酯类衍生物等也是硫化矿物常用的捕收剂。也是浮选含金多金属硫化矿的常用描收剂，常与黄药类同时使用。

非离子型极性捕收剂的分子不解离，如含硫酯类，非极性捕收剂为烃油（中性油），如煤油、柴油等。

(2)起泡剂

具有亲水基团和疏水基团的表面活性分子，定向吸附于水一空气界面，降低水溶液的表面张力，使充入水中的空气易于弥散成气泡和稳定气泡。起泡剂和捕收剂联合在一起吸附于矿物颗粒表面，使矿粒上浮。常用的起泡剂有：松树油，俗称二号油、酚酸混合脂肪醇，异构己醇或辛醇、醚醇类以及各种酯类等。

(3)调整剂

调整剂可分为五类：(1) pH值调整剂。用它来调节矿浆的酸碱度，用以控制矿物表面特性、矿浆化学组成以及其他各种药剂的作用条件，从而改善浮选效果。在氰化过程中也同样要调节矿浆pH值的。常用的有石灰、碳酸钠、氢氧化钠和硫酸等。在选金时，最常用的调节剂是石灰和硫酸。(2)活化剂。能增强矿物同捕收剂的作用能力，使难浮矿物受到活化而浮起。使用硫化钠活化含金的铅铜氧化矿，然后用黄药等捕收剂浮选。(3)抑制剂．提高矿物的亲水性和阻止矿物同捕收剂作用，使其可浮性受到抑制。如在优先浮选过程中使用石灰抑制黄铁矿，用硫酸锌和氰化物抑制闪锌矿，用水玻璃抑制硅酸盐脉石矿物等、利用淀粉、拷胶（单宁）等有机物作抑制剂达到多金属分离浮选的目的。(4)絮凝剂。使矿物细颗粒聚集成大颗粒，以加快其在水中的沉降速度；利用选择性絮凝进行絮凝一脱泥及絮凝一浮选。常用的絮凝剂有聚丙烯酰胺和淀粉等。(5)分散剂。阻止细矿粒聚集，处于单体状态，其作用与絮凝剂恰恰相反，常用的有水玻璃、磷酸盐等。

浮选剂的种类和用量随矿石性质和浮选条件及流程特点而各异，可用试验单位提供药方（或称药剂制度），在生产实践过程中也可根据上述各种条件的变化而加以改变。

浮选剂按其分子结构可分为以下几类：

(1)极性浮选剂

这类浮选剂的分子就整体而言是电中性的，但具有两个电极，就像磁铁棒具有两个磁极一样，它们能吸引极性水分子，具有亲水性，能溶解在水中，如各种酸类、碱类、盐类。

(2)非极性浮选剂

这类浮选剂的分子正电荷与负电荷的电重心是重合在一起的，在水中不解离，基本不能吸引极性水分子，水化作用很小，具有疏水性。它们以小油滴形态悬浮在水中，如烃类化合物(油类)。

(3)复极性浮选剂(又称杂极性浮选剂)

这类浮选剂的分子由两部分组成，即极性部分(常称极性基)和非极性部分(常称非极性基)。极性基具有亲水性，非极性基具有疏水性。

浮选设备

浮选设备主要是浮选机以及为实现浮选工艺的其他设备。矿浆经过搅拌充气，在各种浮选剂的作用下矿粒与气泡粘附，气泡上升、形成矿化泡沫层，被刮板刮出或溢出，这一系列浮选过程均是在浮选机中完成的。浮选机多由多槽串联而成。按搅拌和充气的方式不同浮选机可分为5种：

(1)机械搅拌式

有离心叶轮，也有的是星形转子和棒形转子等类型。搅拌器在浮选槽内高速旋转，驱使矿浆流动，在叶轮腔内产生负压而吸入空气。

(2)充气机械搅拌式

除机械搅拌外，再补充向浮选糟内充入低压空气。

(3)充气式

靠压入空气进行搅拌并产生气泡，如浮选柱和泡沫分离装置等。

(4)气体析出式

用降低压力法或先加压后降至常压的万法，使矿浆中溶解的空气析出，形成微泡．

（5）压力溶气式

利用高压将充入的空气预溶于水，然后在常压下在浮选槽内析出，形成大量微泡。

目前，在我国金选矿厂最常用的浮选机是国产的机械搅拌式浮选机。

浮选剂具有亲水基团和疏水基团的表面活性分子，定向吸附于水一空气界面，降低水溶液的表面张力，使充入水中的空气易于弥散成气泡和稳定气泡。

用途

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。

浮选药剂主要分为表面活性剂和聚合物。

表面活性剂

这一类浮选剂常用的主要是硫代表面活性剂和碳氢系表面活性剂，用做煤和矿物的捕收剂、起泡剂、抑制剂、絮凝剂及乳化剂等。

硫代表面活性剂是硫化矿的主要浮选药剂，其极性基至少含有一个不与氧联结的硫原子。通常是从含氧的母体化合物通过以硫代氧衍生而成，如硫醇、硫代碳酸盐(黄药等)、硫代磷酸盐等。此外，还有品种繁多的硫代酸(RCOSH)、硫代酰胺（RCS·NH2）等。硫代表面活性剂的非极性基主要是短链的烃基：乙基至已基、酚基、环已基和烷基-芳基的各种组合。黄药、黑药和DOW公司的Z－200是浮选中最常用的硫代化合物。

大多数硫代化合物的共同特性为：对酸、氧化剂和金属离子有很很高的化学活性，当不同的金属离子与性基作用时，硫代化合物的疏水-亲水性能剧烈地变化。因此，尽管许多不溶的黄原酸或二硫代磷酸的金属盐有很强的偶极矩，而这些盐的短链同系物却是憎水性的。

非硫代表面活性剂主要为各类型表面活性剂。如磺酸盐/硫酸酯盐型、羧酸盐型、磷酸酯盐型及胺盐与季铵盐型等，可用于各种矿物的浮选。

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