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浮选初级知识(三)

浏览数量:0     作者:本站编辑     发布时间: 2021-08-30      来源:本站

1、浮选药剂的用途如何?它有哪些基本类型?

浮选过程要向矿浆中加入浮选药剂来改善与调节矿物的可浮性。使许多没有天然可浮性的矿物,经浮选药剂作用后,由不可浮变为可浮,或者相反,以便人为地控制矿物的可浮性。所以有人说浮选药剂是浮选技术的支柱,这是有道理的。浮选药剂的发展与浮选工艺的发展是分不开的,浮选的生产实践,促进了浮选药剂的研究,而浮选药剂的发展又促进了浮选技术的发展。

浮选药剂的基本类型及用途

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2、捕收剂为什么能增强矿物表面的疏水性?

捕收剂的主要作用是可以增强矿物表面的疏水性。捕收剂的这种作用与其组成和结构特点有很大的关系。现以丁黄药为例来说明这种作用。黄药在矿浆中解离出阴离子ROCSS-和阳离子Na+疏水作用靠阴离子产生,它包括了疏水基(非极性基)与亲固基。黄药阴离子ROCSS-之所以能增强矿物表面的疏水性是因为:(1)亲固基是与矿物表面作用的原子团,通过它吸附在矿物的表面上,并与矿物表面的阳离子发生作用平衡了一部分残留键力,降低了矿物表面的亲水性;(2)丁黄药阴离子的疏水基(非极性基)RC4H9)本身就是疏水而亲气的原子团,它有很强的疏水作用,因而是造成矿物表面疏水的主导原因;(3)由于捕收剂在矿物表面的吸附之后形成疏水膜,使水分子与矿物表面之间的距离增加,大大削弱了水分子与矿物表面之间的作用,因而增强了矿物表面的疏水性。所以,经捕收剂作用的矿粒有较好的疏水表面,这种矿粒与气泡相碰时能牢固的附着与气泡上浮。

3、起泡剂为什么能使泡沫稳定?常用的起泡剂有哪些?

常用的起泡剂是异极性的表面活性物质,分子的一端是非极性的烃基,而另一端则是亲水性较强的极性基。在矿浆中,起泡剂分子以一定的取向吸附与气-液界面上,非极性基朝向空气,亦即指向气泡内部。极性基朝向水,并吸引着水分子(极性端被水化)。所以起泡剂分子能够降低泡壁间水层流动速度及蒸发速度,这样就防止了泡壁的破裂。

起泡剂分子在气泡表面定向排列以后,当两个气泡接触碰撞时,中间垫着两层起泡剂分子,及它们极性基的水化层,因此气泡较难兼并,小气泡容易保存下来,而小气泡比大气泡更能经受外力的振动,其稳定性更强。

起泡剂可使气泡稳定的另一主要原因,是起泡剂使气泡表面具有弹性,如同具有弹性的橡皮薄膜一样,当气泡受到外力作用时,气泡突然变形,如果气泡表面没有起泡剂分子时,则会使气泡壁减薄以致破裂。但是,气泡表面有起泡剂分子时,由于起泡剂分子的定向排列降低了表面的张力,气泡受到外力作用变形时,泡壁界面也增大,就引起气泡表面层起泡剂分子浓度降低。气泡因吸附起泡剂分子而具有弹性的大小,取决于起泡剂分子的活性、溶解度及浓度。当溶液浓度与气液界面浓度由于界面扩大而发生不平衡时,分子由溶液吸附到界面的速度太快或太慢,都会使气泡的弹性减弱。因此要选用活性和溶解度适当的起泡剂,尤其用量要适当控制。

由上述可知,起泡剂的作用有助于气泡的形成并增强了泡沫的稳定性。

在浮选过程中,由于矿粒向气泡附着,使气泡形成所谓的矿化泡沫。两相泡沫经矿化后形成的三相泡沫则更加稳定。这是因为矿粒在气泡上附着有如下作用:

1)可以降低泡沫中水层流动速度,因为矿粒吸附在气泡上形成吸水的毛细管;

2)矿粒吸附在泡壁上,阻碍了气泡的互相兼并;

3)矿粒表面的捕收剂相互作用,可以增加气泡的机械强度。

另外,泡沫的稳定性还与其他因素有关,一般说来矿泥含量较多时也会使泡沫变得更加稳定。此外,矿浆PH值、可溶性盐类含量等对泡沫的稳定性亦有影响。

4、抑制剂作用的机理怎样?常用的抑制剂有哪些?

抑制剂抑制作用大致有如下几个方面:

1)主要是在矿粒的表面造成亲水性薄膜

氰化物对闪锌矿的抑制之一,是CN-与闪锌矿表面形成亲水性的氰化锌薄膜。石灰对黄铁矿的抑制作用,除了Ca2+离子能起抑制作用外,主要是OH与黄铁矿表面的Fe2+作用形成了难溶而亲水的氢氧化亚铁和氢氧化铁薄膜,使黄铁矿受到抑制。当黄铁矿被黄药作用后,在黄铁矿的表面形成黄原酸铁的疏水性薄膜时OH能取代黄原酸离子,在其表面形成氢氧化亚铁薄膜。硫酸锌对闪锌矿的抑制,也是硫酸锌在碱性矿浆中与OH-作用生成氢氧化锌,它是亲水性的胶体,被矿粒表面吸附还会排挤一部分捕收剂。另外,氢氧化锌在PH值较高的条件下,能增强对闪锌矿的抑制作用。

重铬酸盐对方铅矿的抑制作用,是在弱碱性矿浆中转变为铬酸盐,然后与氧化了的方铅矿表面作用,生成难溶的亲水性铬酸铅。

水玻璃作为非硫化矿的抑制剂,其抑制作用是由于水化性很强的HSiO3和硅酸胶粒直接吸附在矿粒表面,是矿粒表面亲水。由于HSiO3H2SiO3和硅酸盐矿物具有相同的酸根,容易在石英、硅酸盐及铝酸盐的表面发生吸附,故水玻璃对这些矿物的抑制作用很强。

淀粉是非极性矿物和红铁矿反浮选的重要抑制剂,也可作红铁矿选择絮凝的絮凝剂。它能起抑制作用是由于淀粉分子上羟基、羧基等极性基。所以淀粉可以通过氢键与水分子缔合,使受它作用的矿粒而变为亲水性。

纤维素广泛用来抑制钙硅酸盐矿物和碳质脉石、泥质脉石。

2)溶水矿物表面的疏水薄膜

在多金属硫化矿混合精矿的分离浮选时,由于待分离的矿物表面已经生成了一层黄原酸盐的疏水性薄膜。用氰化物做抑制剂时,它能与多金属黄原酸盐作用,使黄药阴离子被置换。

3)溶解活化膜的作用

比如闪锌矿的表面被铜离子活化,而生成一层硫化铜薄膜,可浮性变好。经氰化物作用后,由于氰根和铜离子生成铜氰络合物,使硫化铜的活化膜溶解。

4)消除活化离子的作用

亚硫酸及硫代硫酸盐的抑制作用,是因为它们都是强还原剂。在矿浆中能使高价的金属阳离子还原或生成联络合离子,从而消除金属阳离子的活化作用。

常用抑制剂

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5、活化剂的作用机理如何?

活化剂的作用是在矿物表面生成促进捕收剂作用的薄膜。一般认为它有如下作用:

1、溶解矿物表面抑制性薄膜

例如,黄铁矿表面的氢氧化铁薄膜。它是阻碍捕收剂作用的抑制薄膜,用硫酸做活化剂进行处理后,则可溶解抑制性的氢氧化铁薄膜,从而有利于黄药对黄铁矿的捕收作用。

2、由于交换吸附或置换的化学反应,在矿物表面形成难溶的活化薄膜

比如用硫酸铜对未被抑制过的闪锌矿的活化作用,是由于硫酸铜中的铜离子与闪锌矿晶格中的锌离子发生置换反应,结果在闪锌矿的表面生成一层易浮的硫化铜薄膜,它与铜蓝CuS具有相近的可浮性。

3、消除矿浆中的抑制性离子的有害影响

如硫酸铜的铜离子,它会沉淀或络合矿浆中起抑制作用的氰根离子,亚硫酸根等离子,然后再在矿物表面生成活化膜。

应该指出的是,在许多情况下活化剂会与捕收剂互相作用生成难溶的化合物。这既降低了活化剂的活化作用,又无益的消耗了捕收剂。因此,在药剂的添加时要先加活化剂,然后再加捕收剂,同时要严格控制活化剂的用量。

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