浮選藥劑

浮選藥劑是在礦物浮選過程中使用的能夠調整礦物表面性質，提高或降低礦物可浮性，使礦漿性質和泡沫穩定性更有利於礦物分選的化學製劑。在選礦藥劑中浮選藥劑套用最早，且品種最多、效益明顯。

基本介紹

• 中文名：浮選藥劑
• 外文名：flotation reagents 
• 種類：8000餘種
• 作用：調整礦物表面性質
• 分類：捕收劑、起泡劑和調整劑
• 學科：選礦工程

分類和套用

浮選藥劑種類很多，約有8000餘種，常用的約百餘種。通常分為捕收劑、起泡劑和調整劑三大類。（表1）捕收劑是一類能選擇性地作用於礦物表面，使礦粒疏水的有機物質；起泡劑主要作用於水-氣界面，使空氣在礦漿中彌散成小氣泡，並能提高氣泡礦化程度和在上浮過程中的穩定性；調整劑能調整其他藥劑（主要是捕收劑）與礦物表面的作用，調整礦漿性質，提高對欲選礦物的選擇性。調整劑按其主要作用的不同，可分為：用以促進捕收劑與礦物作用，從而提高礦物可浮性的活化劑；與活化劑相反，用於削弱捕收劑與礦物的作用，從而降低礦物可浮性的抑制劑；用以調整礦漿pH值，從而調整礦物表面電學性質，改變礦漿離子組成的pH調整劑；促使礦漿中細泥分散、團聚或絮凝的分散劑或絮凝劑；用以削弱礦化泡沫的穩定性，消除過多泡沫對分選效果和泡沫輸送的有害影響的消泡劑。表1中浮選藥劑的分類是有條件的、相對的。某種藥劑在一定條件下屬於此類，在另一條件下可能屬於彼類。例如，硫化鈉（Na₂S）在浮選有色金屬硫化礦時是抑制劑，而在浮選有色金屬氧化礦時則是活化劑（硫化劑），但若用量過多，它又成為浮選氧化礦的抑制劑了，等等。

表1 浮選藥劑分類

分類		類型	性質	代表藥劑	套用範圍
捕收劑		巰基類（硫代化合物類）	陰離子型有機化合物	黃藥，黑藥，白藥	硫化礦物
		烴基含氧酸類（氫氧基類）	陰離子型有機化合物	油酸，烷基硫酸鈉	非硫化礦物
		烴基胺類	陽離子型有機化合物	混合胺
		烴類油	非極性有機化合物	煤油，輕柴油	煤及其他天然; 疏水性礦物
起泡劑		醇類化合物	非離子型表面活性物質	松醇油、甲基異丁基甲醇	礦物和煤浮; 選
		醚醇化合物		醚醇油	礦物浮選
		酮醇化合物	非表面活性物質	雙丙酮醇油	礦物浮選
		氧烷類化合物		丁醚油	礦物浮選
調; 整; 劑	活化劑	無機鹽類各種金屬離子	多為陽離子型	Cu2+，Ca2+	礦物浮選
	抑制劑	有機化合物及無機鹽類	多為陰離子型	腐殖酸，CN-，HS-
	pH調整劑	酸、鹼	強電解質	H2SO4，NaOH
	分散劑	無機鹽類		水玻璃，Na2CO3
	絮凝劑	天然及合成有機高分子化; 合物		澱粉，聚丙烯醯胺
	消泡劑	無機鹽類及高級脂肪酸脂		三聚磷酸鈉

組成和結構

藥劑的特性在很大程度上決定於藥劑的組成和結構。浮選藥劑中的捕收劑、起泡劑和大部分有機抑制劑是由異極性物質組成的，在分子中帶有極性基團（親水基Y或親固基X）和非極性基團（烴基R），各類浮選藥劑分子可看作由三種基本基團組拼而成。結構模型如圖1。藥劑的組成、結構與特性見表2。依據藥劑的結構和特性，可以識別其作用特徵和進行正確的選擇套用。

圖1 浮選藥劑結構模型框圖

浮選藥劑制度

浮選工藝對添加藥劑的種類和數量、加藥點和加藥方式的規定。藥劑制度對浮選指標有重大影響。浮選過程中加到礦漿中的浮選藥劑有多種，它們與礦漿中原有的各種組分之間的作用以及它們之間的互動作用很複雜，並互相制約。選定比較好的藥劑制度，往往可使這些互動作用達到有利於浮選的某種平衡。藥劑添加不當，就會打破這種平衡，使整個工藝過程處於對礦物分選不利的狀態。

藥劑種類和數量須經過礦石浮選試驗研究確定，然後在工業條件下進行驗證。捕收劑和起泡劑的用量在一定限度內增加時，可以提高浮選速度並獲得更好的浮選指標；用量過多，亦會降低回收率和精礦質量。抑制劑和活化劑也應適量，過量或不足都會引起浮選指標降低。

加藥點對發揮藥劑的效用關係很大。pH調整劑，抑制劑多加入磨礦機。比較難溶的捕收劑，也可加入磨礦機。能互相反應抵消的藥劑，要求分開加，一般讓前一種藥劑充分作用以後，才加第二種藥劑。

加藥方式有一次添加和分批添加之分。一次添加，藥劑濃度在局部較高，作用強度大，添加也方便，故經常採用。分批添加、或逐點添加，可以維持沿浮選作業線的藥劑濃度基本一致。對於易被泡沫帶走的藥劑，在礦漿中易起反應的藥劑以及用量要求嚴格控制的藥劑，應採用分批添加。同一種藥劑，使用方法不同，用量和效果都不同。對於在水中溶解度小或不溶的藥劑，尤其明顯。如中性油類，在水中呈較粗的液滴，不加調節措施，不但效果不好，且用量也增加。為提高藥效可採取：（1）有些不溶於水的藥劑，可先將其溶於特殊的溶劑中；（2）不易溶的固體藥劑，可配成乳濁液使用；（3）對於脂肪酸類捕收劑，皂化是最常用的方法；（4）脂肪酸類及柴油經乳化以後，可增加它們在礦漿中的彌散，提高效用；（5）還可採用電化學處理及氣溶膠法等來強化藥劑作用。對於捕收劑、起泡劑、抑制劑和絮凝劑等，不同結構的藥劑按比例混合使用，常比單獨使用其中任何一種藥劑的結果好，混合用藥已在各種礦物的浮選工藝中廣泛採納。