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浮选药剂分类

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第5章浮选药剂

5.1浮选剂的作用与分类

1.浮选剂的作用

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,浮选中添加了各种浮选药剂,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。浮选剂的作用主要是提高煤粒表面硫水性和煤粒在气泡上粘着的牢固度;在矿浆中促使形成大量气泡,防止气泡兼并和改善泡沫的稳定性,使煤粒有选择性地粘着气泡而上浮;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。

2.浮选药剂的分类

1).按作用分类

浮选药剂按其作用可分为以下几类:

(1)捕收剂

捕收剂是指加入煤桨中提高煤粒表面的硫水性,使其易于并牢固地和气泡附着的浮选剂。在浮选中最常用的捕收剂为非极性烃类化合物,如煤油、轻柴油等。

(2)起泡剂

起泡剂是指在浮选过程中用以控制气泡大小、维持气泡稳定性的浮选剂。属于这类浮选药剂的是各种有机表面活性物质,如脂肪醇。

(3)调整剂

调整剂是指调整煤浆及矿物表面的性质,提高某种浮选药剂的效能或消除负作用的浮选药剂。选煤用调整剂主要包括:

介质pH值调整剂:调整煤浆酸碱度的浮选剂,用以改变煤粒和矿物杂质表面的电性,来提高浮选过程的选择性。届于这类浮选剂的有石灰、硫酸等”

抑制剂:浮选过程中用于控制矿物杂质对分选的有害行为,降低某种矿物表面疏水性,使其不易浮起,从而提高煤与矿物杂质分离的浮选剂。届于这类浮选剂的有偏硅酸钠、水玻璃、六偏磷酸钠和淀粉等。

(4)其他

其他还有用于增加非极性油类在煤浆中弥散度的乳化剂等。

必须指出,上述浮选药剂类别是按其基本作用区分的。事实上由于组成结构的影响,通常都不会只起一种作用,还兼有其他作用。某种浮选药剂在一定条件厂属于这一类,条件改变后可能属于另一类。

2).按分子结构分类

浮选药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—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)非极性浮选药剂

这类浮选药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。如直链脂肪醇,一端为非极性基碳氢烃链

它们以单分子层形式定向吸附、排列在气液界面上。

图5—1为不同的浮选剂分子与极性水分子相互作用的示意图。图中(a)为疏水性的非极性分子;(b)为亲水性的极性分子;(c)为杂性分子,一端亲水,一端疏水。

图5-1浮选剂分子与极性水分子分子相互作用示意图

5.2捕收剂——非极性烃类油

煤泥浮选的实质是疏水性的精煤通过与捕收剂作用,粘附在气泡上,而亲水性的矸石颗粒滞留在水中,从而实现相互分离的过程 。煤粒的表面以疏水性为主,具有较好的天然可浮性。在浮选中广泛采用非极性烃类油作为捕收剂,特别是煤油、轻柴油和改性煤油等,占煤泥浮选时捕收剂耗量的80%一90%。

烃类油大部分来自石油产品,主要是根据工业使用目的不同按一定沸点东范围分馏和加工的。它们为液体,分子结构对称,化学性质不活泼,在水中不会解离成离子,难溶于水,疏水性高,一般不和矿物表面发生化学作用。 1、非极性烃类油的捕收作用

非极性烃类油的浦收作用是由于它能够在非极性矿物表面吸附和在其表面展开并形成油膜。非极性烃类油的主要成分为脂肪烃、环烷烃和芳香烃,其分子都是由碳和氢原子组成,原子之间以非极性的碳一碳键和弱极性的碳—氢键结合,属于非极性分子。在煤泥分选过程中,大部分煤粒表面是非极性的,因此,煤粒对油分子吸引力大于对强极性水分子的吸引力,油滴吸附到煤粒表面,同时煤粒表面与油分子之间的作用力大于油分子本身之间的作用力,油滴在煤粒表面展开,形成疏水的薄油膜,进一步提高了煤粒表面的疏水性[见图5—2(c) ]。

图5-2非极性烃类油在矿物表面的固着情况

而矸石颗粒绝大部分表面是极性表面,有很强的亲水性,矸石表面对油分子的吸引力小于对水分子的吸引力,矸石表面被水分子覆盖,形成水化膜,非极性烃类油不易在矸石表面吸附[见图2—2(a)],或仅能吸附极少量的烃类油到局部疏水部位,基本上不能提高矸石的疏水性,从而扩大了煤粒与矸石表面润湿性的差异,促使分选顺利进行。如果在煤粒表面夹杂极性的矿物杂质或局部被氧化,则能形成不连续的油膜[见图5—2(b)]。

非极性烃类油的捕收作用主要表现在以下三个方面:

1) 非极性烃类油可以提高煤粒和气泡的附着。由于非极性烃类油在煤粒表面展开,增加煤粒表面的疏水程度,削弱其水化作用,使煤粒与气泡碰撞时,水化膜易破裂,附着过程容易进行。

2) 非极性烃类油可有效提高煤粒在气泡上附着的牢固程度。这是非极性烃类油沿着三相接触周边富集形成一条油环所致。当气泡表面与煤粒接触时,在两者之间的缝隙由于毛细管作用力促使油滴迅速聚集,然后扩大面积而形成油膜,并向与气泡接触的润湿周边汇集成油环,促使煤粒牢固地粘附于气泡上。如图5—3所示。

图5-3气泡底下油环的形成

3) 细粒的煤表面粘附油滴后互相兼并,还可以形成气絮团。

2、非极性烃类油化学组成对捕收作用的影响

在有机化合物中,凡是只含有碳及氢原子的物质,都叫做烃类化合物。烃类化合物按其分子结构的不同,一般义分为饱和烃和不饱和烃两大类。

饱和烃是指碳原子之间全部是由单键连接而成的烃类化合物,包括由直链构成的烷烃和由环链构成的环烷烃两种。当烷烃中碳原子个数达到4个以上时,同碳原子数时,碳原子在分子中的排列结构会有所不同,这种现象称为烷烃的正构或异构。

不饱和烃是指碳原子之间由部分双键连接而形成的烃类化合物,含有直链双键的不饱和烃称为烯烃,含有苯环的不饱和烃称为芳香烃(简称芳烃)。

非极性烃类油的捕收性能与其化学组成有关,而其组成又随产地、加工方法、馏分温度的不同有较大差异。

1) 非极性组分对浮选的影响

非极性烃类油按照烃族组成可分为芳烃、烯烃和烷烃。烷烃又可分为正构烷烃、异构烷烃和环烷烃。在烃类油中还有一些含氧、含氮的化合物。经长期实际使用及研究表明,非极性烃类油各组分的捕收作用强弱次序为:芳烃>烯烃>异构烷烃>环烷烃>正构烷烃;重芳烃(多环)>轻芳烃(学环)。

芳烃和不饱和烃的捕收作用与烃类化学成分对煤表面的吸附能力有关,吸附能力的大小由各个烃分子中环和链的周围电子密度的分布性质所决定。饱和烃具有对称的电子层,在分子中只有碳氢键,其周边没有集中`的电子云;芳烃分子中环相联,烯烃分子中有碳氢双镶,

它们的电子云密度都比较大,所以不饱和烃(芳烃、烯烃)在煤粒表面吸附的键能比饱和烃(环烷烃、烷烃)要大些。

芳烃组分活性较高的另一原因是它们的油一水界面张力较低,在其他条件相同时,有较好的分散度,浮选过程中较容易乳化成小的油滴固着到煤粒表面,提高其疏水性。 2) 杂极性化合物对浮选的影响

烃类油组成中,除非极性组分外,还有少量的非烃杂质,例如,吡啶、喹啉、吡咯、酚、脂肪酸、醇酸和羰基化合物等杂极性化合物。由于这些杂质的存在,其淬游性大力提高,既可节约用量,又可提高工艺效果。

烃类油中杂极性物质含量对浮选指标的影响见表5—1。

表5-1烃类油中杂极性物质含量对浮选指标的影响

从表5—1中可见,在一定范围内,增加杂极性成分的比例,对提高浮选效果是有利的,能提高浮选完善指标,对精煤产率和尾煤灰分增幅的影响也比较明显。杂极性成分的比例增加后精煤灰分有所增加,其比例过高时,精煤质量恶化,选择性受差。

杂极性物质之所以对煤粒有捕收作用是因为杂极性分子可以在煤粒表面的极性部位进行定向排列、其极性基指向煤粒表团,与煤粒表面的多种含氧官能团相互作用;非极性基朝水,使煤粒表面少量极性部位硫水,提高煤粒的可浮性,再促使烃类油固着到这部分表面上,进一步提高疏水性[见图5—4(a)]。但杂极性物质含量超过某—定量后,在煤粒表面形成反向吸附层,使已经硫水的煤粒表面重新变成亲水[见图5—4(b)]。

烃类油中的杂极性成分除起捕收作用外,还有起泡作用和乳化作用。

图5-4 杂极性物质对煤粒的八月作用示意图

3、非极性烃类油馏分组成对捕收性能的影响

馏分是石油精馏过程中不同温度时截取的液体物料。分馏温度越高,所得到的物料碳链越长,分子量也越大。不同烃类油,其最佳馏分温度不同,芳烃最高馏分温度为170℃~220℃,异构烷烃和环烷烃为230℃一260℃,正构烷烃为190℃~240℃,煤油则为170℃~245℃。石油各馏分中,捕收性能最好的馏分温度是180℃~240℃,碳链长8~15,非极性

烃类油最佳的粘度范围是(1~2)×10一

4m 2/s 。

显然,分馏温度对浮选性能的影响,实际上主要是碳链长度或分子量的影响。分馏温度高,所得馏出物碳链长,其疏水性也强,但碳链越长,分子量越大,分子间的内聚力也越大,粘度越大,浮选过程中不易乳化分散,在煤粒表面吸附速度慢,浮选性能降低;分馏温度低,馏出物碳链较短,本身疏水性差,加之分子间凝聚力小,挥发性高,在煤粒表面不易形成稳

定的油膜,从而也会降低浮选性能。

4、常用捕收剂的种类和性质

1)煤油

煤油是煤泥浮选中应用最广泛的非极性烃类捕收剂之一。它是石油裂解时的馏分产品、主要成分是C11~C26的烷烃,基本上不溶于水,只具有捕收性。煤油用量—般为0.5~2kg/(t煤泥)。

根据不同的用途,煤油分为灯用煤油、拖拉机煤油、航空煤油等品种。按照产品质量标准,其中小于270℃的馏出物含量不小于70%,大于310℃的馏出物含量应小于2%。煤油中常含少量芳烃、烯烃等,但由于来源不同,其性质差异很大。从经济角度考虑,煤泥浮选时—般使用灯用煤油。

2) 轻柴油

轻柴油按加工方法的不同,可分为催化柴油、直馏柴油、热裂化柴油和焦化柴油等。轻柴油碳链长度常为15~18,分馏温度约165℃一365℃,密度为0.74~0.95g/cm3。

轻柴油中溶有一些分子量较大的石蜡,当温度下降时,它会“结晶”呈网状结构从油中析出,即产生轻柴油的凝固现象。选煤厂要根据不同季节使用不同凝固点的轻柴油。

商品轻柴油按凝固点分为0号、10号、-10号、-20号、—35

号等规格。浮选—般用0号或10号轻柴油,用量通常为1~3kg/(t煤泥),这与煤泥浮选起泡剂用量有关。

轻柴油组成波动比煤油大,尤其是芳烃含量,如催化裂化轻柴油芳烃含量比直馏轻柴油高很多,捕收性能比煤油高,但选择性不如煤油。轻柴油因其分子量大,所以粘度较高,在水中分散的油珠尺寸大,在煤粒表面铺展成油膜的速度慢,但其疏水性强,因此,浮选时作为变质程度较低煤的捕收剂比较有利。

3) 页岩轻柴油

页岩轻柴油系页岩焦油所得馏出物经冷压脱蜡,再经酸碱洗涤后的产品。页岩轻柴油中含有较多的不饱和烃(烯烃、芳烃),以及含氧、含氮物质,所以页岩轻柴油具有较强的捕收性能和一定的起泡性能。通常用于易选或中等易选煤泥,用量约为1.5~2kg/(t煤泥)。4) 天然气冷凝油

天然气冷凝油是天然气凝析油经精馏所得的煤油馏分。我国四川省天然气资源丰富,西南地区的选煤厂就有用天然气冷凝油作为捕收剂的。

5) MB系列浮选剂

MB系列浮选剂是浮游选煤所用捕收剂的系列产品,呈棕色,密度为0.930g/cm3,基本组成为烷烃(C9一C15)正构、异构体以及芳烃、多烷基苯类、烷基茚满类,并含有其他成分。该系列浮选剂有5种产品,同时具有捕收性能和起泡性能,能满足不同可浮性煤的浮选需要。其中,MBl适用于挥发分和细泥含量中等的较难浮煤,捕收性能比MB2强,宜用于我国南方温暖地区;MB2适用于挥发分和细泥含量中等的较易浮煤,宜用于我国北方寒冷地区;MBl2适用于中等细泥含量的难浮煤;MB25适用于中等探发分的易浮煤,浮选速度快,MB275适用于中等挥发分和细泥含量较高的煤。

6) ZF合成浮选剂

它是以煤油为原料在常压下液相催化氧化的产物,组成中含烃类和烃类氧化物,两者的比例大致力60:40,外观呈棕黄色透明液体,密度为0.85 g/cm3 ,P H值为6~7。该浮选剂兼有捕收性和起泡性。

7) MZ系列浮选剂

MZ系列浮选剂是—种含有不同官能团并具有起泡性能的煤用捕收剂,是由石油化工副产品经加工、改性、配制、去除异味后制成的,其主要组分是C8~C13的烷烃、芳香烃、脂

肪醇、烃类衍生物和少量的表面活性剂。该浮选剂具有良好的捕收性、选择性和一定的溶解性,浮选效果比使用单一烃类油好。

以上介绍的我国曾经开发使用的MB 系列浮选剂、ZF 合成浮选剂、MZ 系列浮选剂都可称为复合浮选剂。所谓复合浮选剂是指兼具捕收、起泡两种性能的浮选剂。在煤泥浮选过程中,只需添加一种浮选剂,简化了浮选过程的药剂制度,但是,由于复合浮选剂中起捕收和起泡作用组分的比例固定,复合浮选剂往往以系列形式生产,以适应煤种和煤质的变化。如我国生产的MB 系列浮选剂和ZF 合成浮选剂在选煤时可单独使用,对于人选可浮件变化较大的多种原料煤的矿区型选煤厂适应性就较差。有些选煤厂在使用复合浮选剂时,根据浮选入料性质(尤其是粒度组成),再添加其他捕收剂或起泡剂,即该复合浮选剂捕收能力不足时,就添加适量

的非极性油类,或者起泡能力不足时,就添加适量的起泡剂。 8) FS —202捕收剂

以直馏煤油为原料经加氢、脱蜡并提取正构烷烃后的抽余油。其中含有捕收性能强的馏分达84%,故能显著降低浮选剂用量。 9) OC 添加剂

OC 添加剂是一种改善煤泥浮选效果的辅助捕收剂、可以与目前使用的所有捕收剂、起泡剂和复合浮选剂配合使用,显著改善氧化煤浮选效果。 10) 煤泥浮选促进剂

促进剂是—种能够改善捕收剂和起泡剂效果的浮选剂,是浮游选煤的重要辅助剂。它从20世纪80年代开始开发,其组成多为表面活性的有机化合物,可溶于轻柴油,也可与多数起泡剂兼溶,能提高难浮煤的产率,降低其他浮选剂用量,并改善粗粒煤的浮选。 目前产品有Accoal4433、Shur coal 、丁基氢氧化铁[(C 4H 9)4FeOH]、M10等系列。由于促进剂具有调整剂和乳化剂的性质,因此在浮选过程中的作用是促进和提高烃类油在煤浆中的分散度,生成细小的油滴,增加油滴与煤粒接触的机会,并使油滴均匀粘附在煤粒表面.增强油滴在煤表面粘着的强度,同时与其他浮选剂混合使用还可增强各种浮选剂的使用效果,提高选择性和浮选速度,提高精煤产率。 4.3起 泡 剂

在浮选过程中,使用捕收剂,可提高煤粒表面的疏水性。此时,如果煤浆中有性质良好的气泡粘附煤粒上浮,就能有效实现分选。

我们知道,在纯水中气泡是极不稳定的,它们相互接触后便立刻兼并,形成大泡,上升到水面就马上破灭。这种性质的气泡是无法实现泡沫浮选的。

图5-5气泡上升至液面示意图

造成气泡破灭的原因有三个:

一是气泡互相接触碰撞时,气泡间水层受气泡本身的挤压而变薄,直至消失,从而使气泡互相兼并。

二是气泡在上升到液面的瞬间,气泡上部的气液界面跟流体内部相通的水层在两个相界面的压力和液体本身的重力作用下,水受挤压向下流出(见图5-5)层变薄,直至消失,于是气体就逸出水面。

三是在水层很薄时,水的蒸发速度起到明显作用,促使气泡破裂。三是在水层很薄时,水的蒸发速度 起到明显作用,促使气泡破裂。 5.3.1起泡剂的作用

起泡剂本身不产生气泡。在向充气煤浆中添加起泡剂后,它能将气流分散成大量直径合适,并具有一定稳定性的小气泡,气泡与疏水性煤粒粘附,实现矿化,升浮到液面.形成泡沫层。

图5-6 起泡剂分子在气液界面上的吸附和排列

为什么起泡剂具有这样 的作用呢?因为起泡剂是杂极性分子,其极性基亲水,与水分子强烈地互相吸引,所以朝向水层,而非极性基处于空气中或气泡内。这样起泡剂就在气液界面上实现单分子层的定向吸附和排列(见图5-6)

起泡剂的主要作用有以下几个方面 1).控制气泡大小

依据起泡剂的化学组成,它们履属表面活性物质。所谓表面活性物质是指能降低气液界面表面张力的物质。在煤浆中添加起泡剂所,降低了气液界面的表面张力。因此,在同样充气量的条件下,能产生更多的气液界面,即数量多、直径小的气泡,以满足泡沫浮选的需要。试验表明,煤浆中没有添加起泡剂时,气泡的平均直径约为3~5mm ,加入起泡剂后,气泡的直径可以减小到0.5~1 mm 。 2).维持气泡稳定

起泡剂在气泡表面形成丁水化层,其极性基吸引水分子,减慢了水从气泡上部向下流动的速度,当气泡上升到液面时,破裂时间得以延缓。在气泡表面定向排列的起泡剂分子也可以降低水的蒸发速度,延长气泡的寿命。这样,就维持了气泡的稳定性。 3).减缓气泡兼并

吸附在气泡上的起泡剂分子,其极性基朝向水,与水分于相互吸引形成水化层,当两个气泡相互接近时,水化层起到阻碍作用(见图5-7)并且,起泡剂的极性基同性电的相互排斥,也减缓了气泡的兼并。

图5-7 起泡剂减缓气泡兼并示意图

4).增加气泡的弹性

在浮选机中气泡受到多种外力的作用,总是要变形的,这就要求气泡要有一定的弹性,能迅速恢复原状。众所周知,在同体积的几何体中,球体的表面积最小。在气液界面的表面张力作用下,气泡通常呈球形[见图5-8a)]。当气泡上吸附单分子层的起泡剂之后.在外力作用下气泡表面积增大,在变形部位定向排列的起泡剂分子数量相应减少[见图5-8b )],表面张力增大,气泡表面积有自发缩小的趋势,于是又恢复了原状。也就是说在气液界面吸附起泡剂后,增强了反抗变形的能力。如果外力引起的气泡变形不很大时,气泡不致破裂,相当于增加了气泡的弹性(即气泡的机械强度)

图2—8 起泡剂增大气泡弹性示意图

5).延长气泡在煤浆中停留时间

起泡剂能降低气泡升浮速度的原因有以下两点:

(1)在起泡剂作用下,气泡呈球状不易变形,而球状物在水中的运动阻力大。

(2)由于起泡剂的作用,充人浮选机的空气分散成许多小直径的气泡。小气泡的升浮速度要比大气泡慢得多。

由此延长了气泡在煤浆中的停留时间,使得煤粒与气泡接触碰撞的概率增大,促使矿化,加快分选速度。

5.3.2 起泡剂组成对起泡性能的影响 1.非极性基对起泡性能的影响

浮选剂的表面活性是指降低表面张力(表面间作用力)的能力。对于不同系列的表面活性物质,烃基每增加一个碳原子,表面活性可以增大3.14倍。表面活性越大,起泡能力越强。以煤炭浮选用起泡剂辛醇(C8H170H)为例,辛醇分子的非极性烃链较长,非极性成分大,使整个分子趋向于疏水,故在水中溶解度小,因而能迅速富集到气液界面,形成稳定的泡沫、表现出良好的起泡能力。当起泡剂分子中非极性基烃链过短(4个以下)时.起泡剂分子受到水分子的吸引力相对增大,它不易在气液界面上定向吸附,起泡性能差,大直得的气泡比例高,气泡数量少,上升速度快,不利于气泡和煤粒的粘附。但起泡剂分子中非极性基烃链过长,溶解度会显著降低,在水中的分散性变差,反而会使起泡能力下降,并且非极性基相互吸引形成的泡沫稳定性过大、发粘,不易消泡。实践经验和理论研究证明,醇类浮选剂活性最佳的是在非极性基中碳原子数5~9个范围内,同时非极性基的长短要与极性基配合。另外,烃基属性对起泡能力也有影响,烃基为芳香烃的表面活性没有脂肪烃的大。

2.极性基对起泡性能的影响

极性基的结构和数量影响起泡剂的物理性质(如溶解度、解离度、粘度等)和物理化学性质(如煤炭表面性质等),因此,对起泡性能也有影响。

(1)极性基对起泡剂在水中溶解度的影响

起泡剂溶解度的大小,对起泡剂性能及形成泡沫的特性有很大影响。—般溶解度低的起泡剂,必须强烈搅拌才能分散于矿浆中.除少量溶于水中之外,大部分集中在煤浆的表面,随泡沫层及水层排出,表现为起泡速度慢而持久,泡沫结构致密,泡径较小,泡沫较粘,对提高浮选精煤产率有利;溶解度大的起泡剂,溶于水中之后,大部分溶质留于溶液内部,在气液界面吸附量较少,这时必须消耗较多的起泡剂才能达到所需的起泡性能,表现为起泡速度快,泡沫结构疏松,泡径较大,泡沫较脆,气泡寿命较短,不能持久,必须多次不断地添加起泡剂才能维持起泡作用,但是能较好地避免高灰细泥夹带,对提高精煤质量有利。

起泡剂溶解度的大小和起泡剂分子中的极性基和非极性基都有关系

就极性基而言,主要取决于其性质和数量,极性基与水分子作用力强的,其溶解度大。常见起泡剂的溶解度如表5—2所示。

表5-2常见起泡剂的溶解度

(2)极性基水化能力对起泡性能的影响

起泡剂分子在水中发生水化作用,在气泡表面形成一层水膜,使气泡稳定不易破裂。因此,起泡剂中极性基水化能力越强,气泡稳定性也越强,如一COOH基水化能力强,很容易吸附到气液界面上,则泡沫发粘,选择性差,二次富集作用差。而—SO4H基水化能力弱,形成的泡沫性脆,选择性好。

5.3.3 影响起泡剂选择性的因素

1.起泡剂分子量大小对选择性的影响

就—般规律而言、分子量小的起泡剂选择性比分子量大的好,因为它受水分子吸引力强,溶解度大。分子量小的起泡剂能产生疏松的泡沫结构,泡沫发脆,泡径较大,易于消泡,有利于物料的脱水回收,有利于矿物杂质在浮选中不断地从泡沫中脱落,返回煤浆,促使精煤在泡沫中“二次富集”分子量大的起泡剂则产生致密的泡沫结构,泡径较小,韧性大,泡沫粘而稳定,不易消泡,不利于脱水回收,在浮选时能承带负荷重的煤粒,对提高精煤产率有利,但也易将矿物杂质—起携带上来,故选择性差。起泡剂分子量大小对选择性的影响如表2—3所示。由该表可以看出,C3~5醇分子量小,其用量比一般起泡剂大一些.但精煤灰分指标却比分子最大的C5~9醇低得多,选择性要好得多。

表5-3起泡剂分子量大小对选择性的影响

2.起泡剂的极性基种类对选择性的影响

—般地说,浮选时非离子型起泡剂(如醇类)的选择性比离子型起泡剂(如吡啶)的选择性好。这是因为非离子型起泡剂在水中不发生解离,化学性质不活泼,很少与无机矿物杂质起反应;而离子型起泡剂在水中易解离为离子,化学性质活泼,能与矿物杂质起物理化学反应,从而增强高灰分颗粒的浮游能力。

3.起泡剂的捕收性能对选择性的影响

作为浮选用的起泡剂,最好性质单一,不具有捕收性能。但由于起泡剂大多为杂极性,烃基的长短及结构不同均会使起泡剂在浮选时具有强弱不同的捕收性能,这一点已被大量浮选实践所证实。实践结果表明,为了保证精煤质量,可选用分子量较小(即烃基较短、碳原子数较少)、水化程度较高的起泡剂。对于自然疏水性较差的煤泥,为获取较高的精煤产率,可选用分子量较大(即烃基较长、碳原子数较多)、水化程度较低的起泡剂。起泡剂捕收作用的强弱,对于提高浮选精煤产串、降低其灰分等方面有着重要的影响。

5.3.4 常用起泡剂的种类和性能

起泡剂按其来源可分为三大类:天然类、工业副产品类和人工合成品类。

1.天然起泡剂

该类起泡剂是由林木直接蒸馏和加工后的产品。由于林产品资源有限,所以天然起泡剂在选煤厂较少使用。

1) 松油

松油是最早使用的天然起泡剂,主要成分为а萜烯醇(C10H17OH),结构为:

萜烯醇含量随林木原料而异,约为40%~60%。松油为淡黄色或棕色液体,密度为0.90~0.95g/cm3,起泡能力较强,一般无捕收性能。若杂质含量较多时,有一定的捕收性能。

2) 2号油

亦称松醇油,是我国选矿厂应用最为广泛的一种起泡剂。它是以松节油为原料.经水合反应制得,为淡黄色油状液体,密度为0.90~0.91g/cm3,主要成分为а萜烯醇,含量40%~60%,高者可达80%,其余为萜烯类化合物。起泡性能好,无捕收能力,组成和性质较稳定。用量为20~100g/(t原矿)。

3) 樟脑油

樟树的枝、叶、根干馏得到原油,提取樟脑后再分馏便得到各种樟脑油。分为红、白、蓝三种:白色油可代替松油作起泡剂,选择性较松油好;用量为100~200g/(t原矿),红色油产生的泡沫发粘;蓝色油则兼有起泡性和捕收性,可用于浮选煤泥或其它起泡剂配合使用。

4) 桉叶油

桉叶经蒸馏得到,主要成分为桉叶醇,含量50%~70%。起泡性比松油弱,但选择性好,用量较大些。

2.工业副产品起泡剂

我国选煤厂通常使用这类起泡剂。

1) GF浮选剂

以丁醇、辛醇为原料再经特殊加工所得,主要成分为2—乙基己醇、二甲基己醇、2—乙基丁酯、三丁基醚,密度为0.88~0.91g/cm3,红棕色油状液体,它兼有一定的捕收性能。由于GF浮选剂起泡性能强、用量小、选择性好,在我国选煤厂广泛地作为起泡剂使用。

2) 仲辛醇

以蓖麻子生产葵二酸的副产品,其含量70%~80%,密度为0.81 g/cm3左右,黄色液体。由于仲辛醇用量较小、选择性好、能产生较小的气泡和较脆的泡沫层,也成为我国煤泥浮选应用较广泛的一种起泡剂,用量为一般为100g/t煤泥。

3) 杂醇

来源较广,也是选煤厂应用较多的起泡剂。如用发酵法制酒精时的副产品,其主要成分为丙醇、丁醇和戊醇的混合物。此类杂醇密度在0.80 g/cm3左右,黄色透明液体,生成的泡沫较脆,选择性好。此外,化工厂用一氧化碳和氢合成甲醇工艺中也有此类杂醇副产品。

4) 酯油190

高压法羰基合成丁醇、辛醇时得到带支链结构的残液,以浓硫酸为催化剂,使其反应生成酯类化合物,主要是含C4~C4支链的酯油。工业试验证明,酯油作为煤泥浮选的起泡剂,其效果与仲辛醇类似。

充分利用工业上的各种副产品,并进行有效加工,作为起泡剂使用,这是研制、开发浮选剂的一个重要途径,具有较高的经济效益和社会意义。

3.人工合成起泡剂

该类起泡剂是人们根据所浮选的矿物特性专门生产的化工产品。

1) 醚醇类起泡剂

该类起泡剂是由石化产品合成的新型起泡剂,有甲基醚醇、乙基醚醇、丁基醚醇等。我国生产的乙基醚醇是由环氧丙烷和乙醇在苛性钠催化下聚合而成的,也称醚醇油。

该类起泡剂水溶性较高,泡沫结构致密,不发粘,选择性好,易消泡,用量少,能生成大量对浮选有利的小于0.2mm的小气泡,但价格贵。

2) 醚类起泡剂

该类起泡剂是—种新型起泡剂,国内的4号油属此类,成分为三乙氧基丁烷,又称丁醚油,主要原料是合成聚乙烯醇过程中的副产品,来源广泛。工业用的4号油中含少量树脂杂质,呈橙黄色,带水果香味。4号油价格低,起泡能力较2号油强,用量仅为2号油的—半,生成的泡沫脆。该类起泡剂在尾矿水中很快分解、氧化,失去有害作用,是一种毒性较小的起泡剂。

3)甲基异丁基甲醇

亦称甲基戊醇,代号MIBC,美国大量使用。MIBC由丙酮经缩全脱水和常压加氢制成,结构为:

MIBC为无色透明液体,20℃时密度为0.8g/cm3,在水中的溶解度为1.79% 。特点是选择性好,活性强,生成的泡沫细且脆而粘,消泡容易,不具捕收性,乃是少,仅为20~40g/(t 原煤)。但由于丙酮取自粮食,我国未在工业上应用,只作为实验室浮选标准起泡剂。

人工合成起泡剂有很多优点,现已开始逐步取代天然起泡剂,一些化工副产品起泡剂仍在选煤厂广泛应用。

5.4 调整剂

在煤泥浮选过程中,影响其可浮性的因素极为复杂,既包含有煤泥本身的浮游特性,同时又有浮选过程中多种工艺条件的影响。

为了得到比较好的技术指标,浮选中除了使用捕收剂和起泡剂外,必要时还可以配合使用合适的调整剂,它是控制矿物与捕收剂之间作用的一种辅助浮选剂。选煤中可能使用的调整剂主要有介质pH值调整剂和抑制剂。

1.介质pg值调整剂

1).介质PH值调整剂的作用

pH值对煤与矿物杂质的可浮性影响很大。各种浮选剂只有在一定的pH值范围内,才能达到效能最高,用量最小。此外,PH值调整剂对于消除水中离子的有害影响、调整细泥的分散和絮凝有重要的作用。

1)调整煤浆酸碱度

煤粒表面与非极性油类捕收剂之间的作用属物理吸附,煤粒表面电性决定了非极性油类能否与其吸附,而煤浆的PH值(即酸碱度)直接影响煤粒表面电性,也就是说pH值决定了油类捕收剂能否有效吸附在煤粒上。各种矿物浮选都有最佳的PH值范围,煤泥只有在中性或弱碱性煤桨中,才能有最佳的可浮性,所以当煤浆呈酸性时(在我国属极少数现象),就应该考虑添加介质pH值调整剂来调整煤浆的酸碱度。

2)消除有害成分影响

煤泥浮选时黄铁矿硫的脱除,理论上既可采用浮煤抑硫正浮选法,也可采用浮硫抑煤反浮选法,抑制剂是其中的关键。由于黄铁矿的可浮性较好,捕收煤用的捕收剂也都能捕收黄铁矿,采用常规的浮煤抑硫正浮选法脱硫时不仅抑制剂用最多、费用高,而且效果也不太显著。为了脱除更多的黄铁矿,美国曾采用两段反浮选法脱硫(见图2—9):第一段为常规浮选,

浮出精煤.但含硫量较高;第二段为精煤反浮选,抑制精煤,浮黄铁矿。反浮选时使用的捕收剂为黄药(黄原酸盐)ROCSSMe,其中R为烃基(戊基),Me为碱金属离子(钾)。在pH值小于6时,黄药易于捕收黄铁矿。调整剂为硫酸。

3)调整细泥的分散与凝聚

煤泥浮选中有不少粘土类细泥,它们在煤粒表面形成覆盖,使浮选精煤产率降低,灰分增高。通过改变煤浆PH值来控制细泥在煤粒表面的覆盖,实际中应用的PH值调整剂多数是细泥的分散剂或凝聚剂。

浮选药剂翻译原文 (1)

浮选药剂和矿物表面间互相作用的研究 STUDY ON INTERACTION ENERGY BETWEEN FLOTATION REAGENT AND MINERAL SURFACE 作者:Chen Jianhua Feng Qiming Lu Yiping Chen Jin 起止页码:1-8 出版日期(期刊号):Vol . 5No. 2 Nov. 1998 出版单位:中国长沙中南工业大学 外文翻译译文: 摘要:在浮选系统浮选试剂和培养基中浮选药剂与矿物表面之间的反应,不仅取决 于粘接原子,而且还取决于相邻矿物表面原子的作用。从这个模型中推导出一个试剂与矿物表面反应的能量方程。研究结果表明,矿物表面和试剂之间的反应能为约几十kJ / mol的,与矿物表面反应能吸附的黄原酸浓度之间的关系是指数形式。 关键词:浮选药剂,矿物表面,反应。 有机化合物在矿物浮选中扮有重要角色,所有的辅收剂和部分抑制剂都是有机化合物[ 1- 4]。由于涉及三相系统之间的试剂和矿物表面的反应是非常复杂的,所以到目前为止,定性的手段主要是调查浮选试剂的结构和它的活性之间的关系。 由Wang Dianzuo提出的浮选剂官能团电子活性理论使得标准化官能团价值和进行进一步研究成为可能[5]。该浮选剂指数还提出了判断浮选剂活性及应用的方法,并且基于这些研究可以诱导出计算碳链上碳原子数的公式。在最近20年,有许多关于浮选剂的量子化学研究报告,因为量子化学方法可以给出量化的结果,并显示有关试剂和矿物结构更详细资料[6-8],从而推进试剂理论的发展。根据考虑一个相邻原子的影响和水分子的反应能,本文提出了矿物表面,浮选剂分子和水分子之间的反应模型,并诱导出了浮选系统的试剂和矿物表面之间的反应能的计算公式。 1.浮选药剂与矿物表面的反应过程的模型 浮选药剂的设计主要包括自由基与矿物质的反应的设计和分子亲水性—疏水性设计。众所周知,不同的矿物需要不同的辅收剂,具有不同的自由基,比如说硫化物辅收剂的自由基含有原子S,而氧化辅收剂自由基含有O或N原子。浮选药剂与矿物表面的反应,可能与金属离子与试剂的反应的解决方案不同。例如,CUS和CuO 具有相同阳离子Cu2 +,但是两种矿物浮选体系中自由基反应是完全不同的:CUS 容易与含S的自由基反应,但CuO容易与含N或O原子的自由基反应。因此,浮

新型浮选药剂论文

新型浮选药剂论文

一:浮选原理及新型浮选药剂 浮选是利用矿物亲水性的差异而实现矿物分离的方法。易被水湿润的表面称为亲水表面,难被水润湿的表面称为疏水表面。煤各部分的显微组分是不同的,煤粒表面的大部分为非极性区域,部分为极性区域。有机组分的表面主要是非极性区域,矿物杂质等的表面主要是极性区域。 煤粒在水中,其表面的质点和水分子互相极化,从而产生程度不同的水化作用。极性区域的水化作用较强,能生成较厚且较稳定的水化层,从而表现出亲水性。非极性区域的水化作用弱,甚至没有水化作用,表现出疏水性。 浮选时,在搅拌和起泡剂的作用下产生气泡,气泡和煤中的疏水表面相接触时,因水化层较薄容易破裂,结果使气泡和煤中的有机组分黏在一起而上浮。而当气泡和由煤中的矿物杂质构成的亲水表面相接触时,要克服较厚的水化层的阻挡是困难的,故难以使其上浮。 当煤粒表面吸附液相中的离子或分子后,其水化作用的大小程度会变化,故可通过向水中加入药剂的方法来扩大被分离组分间亲水性的差别,并产生大量合适的气泡,促进有机组分的上浮。按其作用可把这些药剂分为两类。其中一类属于起泡剂,它们能在气-液界面上促进气体向水中的扩散,从而生成大量均匀、稳定性好的气泡。另一类属于捕收剂,其主要作用是在固-液相界面上增加有机组分的疏水性,从而使煤粒和气泡结合的更牢固。 捕收剂 浮选是细粒煤泥精选的最为有效的方法,煤泥浮选过程中通常要加入捕收剂来提高煤颗粒表面的疏水性,捕收剂多为煤油、轻煤油,约占80~90%。而这类浮选药剂普遍存在药耗量过大的问题,而且,对于细粒煤含量较多和低变质程度的焦煤,由于其可浮性和选择性更差,因而浮选药剂耗量更大。煤泥浮选中烃类油用量一般在吨干煤泥1~2kg,随着油价上涨,浮选药剂费用将大幅度上升,从而导致浮选成本上升,最终影响到选煤厂的经济效益,近年来,世界各国都在研制新型高效的浮选药剂,以求降低成本,提高精煤产率。以下是新型捕收剂的种类。 第一类:ZNX-0711捕收剂 ZNX-0711捕收剂是一种新型煤泥浮选捕收剂具有捕收性能好、浮选速度快、分选效率高的特点。采用这种捕收剂在实验室进行了煤泥浮选的对比试验,并在选煤厂进行了工业应用。实验结果表明:ZNX-0711用于煤泥浮选,其性能明显好于煤油和柴油。 理论分析: 煤泥浮选涉及到气、液、固三相,是一个相当复杂的过程,不同变质程度的煤具有不同的可浮性,浮选药剂的作用正是通过调节气、液、固三相的界面性质,增加了煤与矿物之间是的表面性质的差异,从而实现了煤与矿物颗粒的有效分离。 煤泥浮选的前提条件就是要提高煤颗粒的疏水性,增大煤颗粒与杂质的表面疏水性差异。烃类油(柴油、煤油等)是一种疏水性物质,它与水互不相溶,在矿浆中不能形成细小的分散相,只能以液滴的形式存在,导致烃类油与煤粒发生接触碰撞时附着的概率较小,而

药剂库施工方案设计

施工组织设计(方案)报审表 工程名称:山西焦化集团临汾选煤厂改扩建工程浮选药剂库编号: 太原市建筑工程质量监督站监制

施工组织设计(方案) 工程名称:山西焦化集团有限公司循环经济项目临汾洗煤厂改扩建工程浮选药剂库 施工单位:山西西山金信建筑有限公司第二工程公司 工程负责人:张志中 项目副经理:刘巍 现场负责人:蔡瑞亮 技术员:海银智 安全员:张剑林 质检员: 编写人: 编写日期:

目录 6.1质量目标33 6.2施工质量把关措施33 6.3施工现场监督检查34 8.1工期目标35 8.2建立严格的施工进度计划检查制度36 8.3保证材料及外加工构件的供应36 9.1采用新技术、新工艺36 9.2建立严格的技术管理体系37 9.3施工过程技术控制37 9.4雨季施工管理措施38 10.1目标39 10.2组织机构39 10.3体系40 10.4管理措施40 10.5消防安全措施41 10.6施工现场机械设备安全措施41 10.7建筑施工安全措施42 11.1创建文明工地的目标43 11.2文明工地管理体系的建立43 5.3施工进度计划 34 6质量保证措施34 6.1质量目标34 6.2施工质量把关管理34 6.3施工现场监督管理35

7雨季施工36 8.工期保证措施36 8.1工期目标36 8.2建立严格的施工进度计划检查制度37 8.3保证材料外加工构件的供应37 9施工技术措施37 9.1采用新技术、新工艺38 9.2建立严格的技术管理体系38 9.3施工过程技术控制 38 9.4雨季施工管理体系39 10.安全施工措施40 10.1目标 40 10.2组织机构40 10.3体系41 10.4管理体系41 10.5消防安全措施42 10.6施工现场机械设备安全措施43 10.7建筑施工安全措施43 11.文明施工措施44 11.1创建文明施工工地目标44 11.2文明工地管理体系的建立44

浮选药剂的分类及用途分析

浮选药剂的分类及用途分析 在浮游选矿过程中,为有效地选分有用矿物与脉石矿物,或分离各种不同的有用矿物,常需添加某些药剂,以改变矿物表面的物理化学性质及介质的性质,这些药剂统称浮选药剂。浮选药剂按其用途可分为五类:捕收剂、起泡剂、活化剂、抑制剂、调整剂 一、捕收剂,改变矿物表面疏水性,使浮游的矿粒黏附于气泡上的浮选药剂。 捕收剂的种类很多,按其离子性质可分为阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型;按其应用范围可分为硫化矿捕收剂、氧化矿捕收剂、非极性矿物捕收剂和沉积金属的捕收剂。 常用的硫化矿捕收剂有黄药、黄药衍生物、黑药、白药、苯并噻唑硫醇、苯并咪唑硫醇、苯并嗯唑硫醇等。 氧化矿捕收剂主要有脂肪酸及其钠皂、烷基磺酸盐、烷基硫酸盐、磷酸酯、砷酸酯、脂肪胺及其盐、松香胺、季铵盐、二胺及多胺类化合物、两性表面活性剂等。 油类捕收剂,如煤油、柴油等。 捕收剂在矿物表面的作用有物理吸附、化学吸附和表面化学反应。捕收剂的吸附与矿物浮选行为有密切关系。在一定的捕收剂浓度范围内,随着药剂浓度提高,吸附量增大,浮选回收率显著上升;浓度达到相当值后,回收率随浓度及吸附量提高的幅度变小;捕收剂浓度过高时,吸附量还可继续增大,但浮选回收率却不再升高,甚至反而下降。因此,在浮选过程中要正确掌握捕收剂的用量,以获得最佳效益。 二、起泡剂:浮选矿浆中气泡的形成,主要依赖于浮选设备中各种类型的充气搅拌装置,以及向矿浆中添加适量的起泡剂(frothers)。 起泡剂一般均为表面活性剂,其分子结构由非极性的亲油(疏水)基团和极性的亲水(疏油)基团构成,形成既有亲水性又有亲油型的所谓的“双亲结构”分子。亲油基可以是脂肪族烃基、脂环族烃基和芳香族烃基或带O、N等原子的脂肪族烃基、脂环族烃基和芳香族烃基;亲水基一般为羧酸基、烃基、磺酸基、硫酸基、膦酸基、氨基、腈基、硫醇基、卤基、醚基等。 起泡剂加到水中,亲水基插入水相而亲油基插入油相或竖立在空气中,形成在界面层或表面上的定向排列,从而使界面张力或表面张力降低。一般而言,含极少量起泡剂的水溶液即具有起泡性。 常见的起泡剂有羟基化合物类,醚及醚醇类,吡啶类和酮类。 起泡剂(W-101) 三、活化剂:活化作用大致可分为:1、自发活化作用;2、预先活化作用;3、复活作用;4、硫化作用。 1、自发活化作用: 处理有色多金属矿石时,在磨矿过程中矿物表面与一些可溶性盐离子自发进行的作用,例如闪锌矿与硫化铜矿物共生时,在矿石开采出来以后的氧化作用总有少量硫化铜矿物被氧化成为硫酸铜,在矿浆中Cu 2+离子与闪锌矿表面作用使之活化,给铜锌分离造成困难,需加入石灰或碳酸钠等调整剂沉淀,某些可能引起活化的“难免离子”。 2、预先活化作用: 是指为了要选出某种矿物预先加一种活化剂使之活化。当黄铁矿氧化较重时,在选黄铁矿前加硫酸溶去黄铁矿表面的氧化膜,使之露出新鲜表面,以利于浮选。 3、复活作用: 是指原先被抑制过的某种矿物,如用氰化物抑制过的闪锌矿,可加硫酸铜使之复活。 4、硫化作用: 是指金属氧化矿先用硫化钠进行处理,使之在氧化矿表面生成一层金属硫矿物薄膜,然后用黄药进行浮选。 四、抑制剂:浮游选矿时增加矿粒润湿性而使不易附着于气泡上的物质。可以是无机化合物如石灰、氰化物等,或有机化合物如淀粉、胶类等。 五、调整剂:浮选药剂之一。用以改变矿物的表面性质和矿浆的特点(如液相组成、起泡性能、泡沫

浮选药剂论文

选矿药剂作业 学院:矿业工程学院 姓名: 学号: 班级:矿加09—3班 时间:2012年12月05日

选矿药剂的原理及其部分领域的应用 摘要对一铜铅锌硫多金属硫化矿铜铅混合浮选后, 用重铬酸钾与水玻 璃的混合液作为铅矿物的抑制剂进行铜铅分离, 对锌硫采用部分混合浮选再分 离流程获得较好的选别铜铅锌多金属硫化矿有效分选一直是多金属硫化矿浮选 的难题之一,一直以来不少选矿学者致力于铜铅锌多金属硫化矿药剂与矿物表面吸附作用的研究,如何适应矿石性质的变化以及越来越强的环境意识,已成为当 代浮选科技的重大问题之一。 关键词铜铅锌硫多金属硫化矿铜铅混合浮选铅矿物抑制剂稀土应用 矿石性质 本试验矿样为一铜铅锌硫多金属硫化矿, 主要金属矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿、白铁矿、毒砂、黄铜矿、褐铁矿和菱铁矿等。并赋存有一定量的铋、镉、银等稀散元素和贵金属。主要脉石矿物有石英、绿泥石、绢云母、铁白云石和炭质等。方铅矿一般粒度为0. 36~0. 0097mm,多数呈不规则脉状他形粒状嵌布于闪锌矿间。有些也交代充填于黄铁矿颗粒间。 闪锌矿一般粒度为0. 36~0. 039mm, 大部分为含铁高的黑色闪锌矿, 他形, 粗粒。闪锌矿包含有方铅矿、黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿。闪锌矿同周围脉石矿物或所包含矿物之间的关系多为不规则港湾状, 部分呈微波状。黄铜矿为伴生元素铜的主要赋存矿物,多数呈粗粒度嵌布于闪锌矿裂隙之中, 其接触关系较为平直, 解离性能较好。少部分黄铜矿呈尘点状、马尾丝状嵌布于闪锌矿内, 或在闪锌矿内的磁黄铁矿边部呈镶边状, 它们之间的接触关系比较复杂, 多为岛屿状、海湾状。黄铁矿、磁黄铁矿、白铁矿为回收硫的主要矿物, 其中以黄铁矿为主, 磁黄铁矿次之。磁黄铁矿与闪锌矿关系密切, 常包含其中; 黄铁矿除与闪锌矿、方铅矿关系密切外, 也常独自呈不规则团块嵌布于脉石中; 白铁矿总是和黄铁矿交生, 很少单独嵌布于其它矿物之中, 他们之间的关系有微波状、港湾状。 各矿物含量见表1。原矿多元素分析结果见表2。

浮选药剂项目可行性研究报告

浮选药剂项目 可行性研究报告 xxx集团

浮选药剂项目可行性研究报告目录 第一章概况 第二章投资背景和必要性分析第三章项目市场研究 第四章产品规划分析 第五章项目选址规划 第六章土建方案 第七章项目工艺技术 第八章清洁生产和环境保护 第九章安全规范管理 第十章风险性分析 第十一章项目节能情况分析 第十二章项目实施方案 第十三章项目投资规划 第十四章项目经济收益分析 第十五章招标方案 第十六章综合评价结论

第一章概况 一、项目承办单位基本情况 (一)公司名称 xxx集团 (二)公司简介 在本着“质量第一,信誉至上”的经营宗旨,高瞻远瞩的经营方针,不断创新,全面提升产品品牌特色及服务内涵,强化公司形象,立志成为全国知名的产品供应商。 公司拥有优秀的管理团队和较高的员工素质,在职员工约600人,80%以上为技术及管理人员,85%以上人员有大专以上学历。 公司生产运营过程中,始终坚持以效益为中心,突出业绩导向,全面推行内部市场化运作模式,不断健全完善全面预算管理体系及考评机制,把全面预算管理贯穿于生产经营活动的各个环节。通过强化预算执行过程管控和绩效考核,对生产经营过程实施全方位精细化管理,有效控制了产品生产成本;着力推进生产控制自动化与经营管理信息化的深度融合,提高了生产和管理效率,优化了员工配置,降低了人力资源成本;坚持问题导向,不断优化工艺技术指标,强化技术攻关,积极推广应用新技术、新工艺、新材料、新装备,原料转化率稳步提高,降低了原料成本及能源消耗,产品成本优势明显。

(三)公司经济效益分析 上一年度,xxx科技发展公司实现营业收入16584.47万元,同比增长15.46%(2220.78万元)。其中,主营业业务浮选药剂生产及销售收入为15239.32万元,占营业总收入的91.89%。 根据初步统计测算,公司实现利润总额4233.08万元,较去年同期相比增长900.66万元,增长率27.03%;实现净利润3174.81万元,较去年同期相比增长685.87万元,增长率27.56%。 上年度主要经济指标

浮选药剂3

浮选药剂(三) 值得指出的是浮选药剂的分类是有条件的,某种药剂在一定条件下属于这一类,在另一条件下可能属于另一类。 S)在浮选有色金属硫化矿时它是抑制剂,而在浮选有色金属氧化矿时是活化剂,当用量过多时例如,硫化钠(Na 2 它又是抑制剂;此外,一种药剂同在一浮选过程中也可同时起几种作用。如,石灰既可调整矿浆pH,又可抑制黄铁矿等。 1.捕收剂 捕收剂是改变矿物可浮性的最重要最关键的一类药剂。它能在有用矿物表面生成疏水薄膜,提高矿物的疏水性,有利于矿物颗粒与气泡附着而起捕收作用。捕收剂是一种异极性物质,它的一端为极性基,另一端为非极性基。当药剂与矿粒表面作用时,极性基吸附在矿物表面上,而非极性基朝向外,从而减弱了水分子对矿物表面的亲和力,提高了矿物表面的疏水性。例如捕收剂黄药在矿浆中,当矿粒表面附着有黄药再与气泡接触时,黄药的非极性插人气泡,矿粒随着气泡上浮到矿浆表面(见图1)。 根据药剂矿物表面作用的极性基不同,捕收剂可分为:阴离子型(硫代化合物类、烃基酸类),阳离子型(胺类),两性型,非离子型(脂类,多硫化物),非极性捕收剂(油类)。 硫代化合物类捕收剂主要有黄药、黑药、硫醇等,常用于浮选自然金属、有色金属硫化物和硫化后的氧化矿。烃基酸类捕收剂有油酸、氧化石蜡皂等,常用于浮选氧化矿、碱土金属矿、硅酸盐矿等。胺类捕收剂主要用于浮选

适应石英和铝硅酸盐矿石,油类捕收剂包括煤油、变压器油、太阳油,用来浮选具有自然疏水性的矿物,如辉钼矿、石墨、自然硫等,也可以作为辅助捕收剂浮选自然金。选金厂常用的捕收剂有黄药、黑药、胺黑药等。 1)黄药 黄药是浮选含金硫化物最常用的捕收剂,化学成分为烃基二硫代碳酸盐(ROCSS Me),其中R为C n H2 n+1 ,类烃 基,Me为金属钠或钾。它是一种淡黄色粉末,具有刺激性臭味,有一定的毒性,溶于水,易氧化。使用黄药捕收剂时,必须调整矿浆的pH在7以上,即在碱性矿浆中使用。如在酸性矿浆中使用,必须适当增大用量。浮选实践亦证明:长链烃的高级黄药的捕收能力比低级黄药捕收能力强。 一般在处理含金硫化矿时,黄药用量在10~15g/t。具体用量取决于浮选矿石性质、矿浆浓度等。其用量随金属品位的提高而增加;随矿石氧化程度的提高而增加。提高矿浆浓度可以减少黄药用量。 2)黑药 黑药化学名称为烃基二硫代磷酸盐。通式为(RO) 2 PSSH。常用黑药的烃基为甲酚、二甲酚以及各种醇类。 甲酚黑药由甲酚和五硫化二磷在加热情况下反应生成,为黑褐色的油状液体。密度1.19~1.21g/cm3,有刺激臭味。 黑药除具有捕收性能外,还具有起泡能力,含游离甲酚愈多,起泡能力愈强。丁基胺黑药是一种阴离子捕收剂,为白色固体,无臭,有起泡性。对含金石英脉矿石选别效果很好。由于它具有捕收和起泡两种性能,所以在一些选金厂中可代替2#油与黄药一并使用。 此外,烃基酸类捕收剂可以用来选别氧化金铜矿石;非极性的碳氢油如煤油、变压器油、太阳油,在选金时可作辅助捕收剂用。 2.起泡剂 浮选时泡沫是空气在液体中分散后的许多气泡的集合体。浮选泡沫对气泡的数量、大小及强度有一定的要求。一是要有一定的强度,能在浮选过程中保持稳定,二是气泡尺寸大小适当。一般气泡的大小尺寸以0.2~1mm为好。在浮选过程中泡沫是矿粒上浮的媒介。气泡过大,气液界面面积减小,附着矿粒减少,浮选效果低。气泡过小,则由于上浮力小而携带矿粒上浮速度慢,同样浮选效果不好。 起泡剂的作用,是使空气在矿浆中分散成微小的气泡并形成较稳定的泡沫。起泡剂的作用原理在于它能降低水

有色金属选矿过程中浮选药剂的合理使用

有色金属选矿过程中浮选药剂的合理使用作为一个有着丰富矿产资源的国家,我国在开采矿区过程中,一直强调工艺技术和生产质噩。在国家的规范下,每一个矿产企业都按照一定的开采规范和技术。选择有效的浮选药剂来处理有色金属的选矿,既是处理矿区中的各项资源问题的依据,也是优化整个金属开采全过程的途径。不过,浮选药剂在使用中也存在一定适应性间题,如多种类和功能的浮选药剂,其适合的金属范围和影响质量也存在差异。笔者认为,要合理利用浮选药剂,需要相关人员做好药剂性能测试,以此来保证药剂有色金属选矿工作的有效性,提升整个矿产工程的建设发展。 l 浮选药剂的分类 分析有色金属矿产开采中的药剂特性,其能够短时间内检测出矿区内部的金属物质品种和理化性质,并且能够结合对应的物质检测技术和需求去优化矿产开采计划和方案。由于不同的药剂所运用的范围和影响程度不同,要想保证有色金属采矿质量的高效性,建议开采人员应当因地制宜,针对性地选择有效的药剂去调整和优化药剂使 用,笔者现对常用的药剂进行以下分类分析。首先,起泡剂的使用。起泡剂是一种较为常见的化学药剂,其主要性能是检测金属的活性变化以及理化性质变化等。其次,调整剂,其主要是呈现颗粒状絮状物聚集,以保证对金属的检测。最后,捕收剂,这种化学浮选试剂是较为常见的试剂,其主要运用在硫化矿、非极性矿物以及

金属沉淀物的捕获收集应用,其对应的浮选物有黄药、脂肪酸等,其主要功效和处理意义如下。 ?起泡剂 就物质分类而言,起泡剂主要分为单纯起泡剂和捕获性起泡试剂两种,二者在具体的使用中主要是借助材料表面的活性变化作为药物控制依据。分析其在药剂使用过程中的相关化学反应和气体变化程度,以此来对有色金属矿区中的物质进行检测和分析。一般而言,在有色金属选矿处理工作中开展。起泡剂的主要药效是借助气泡的张力来分析矿区勘探的金属测量和分析的。 ?调整剂 调整剂是浮选药剂处理中最为常见的处理模式,其在化学检测反应过程中主要呈现的是活化剂的功效。由千调整剂有严格的分散特性,其在矿区勘探过程中,呈现出水玻璃、石灰离子和有机物的形式。将调整剂运用在有色金属的矿量检测中十分常见,其能够发挥特殊的勘察优势,借助浮选药剂的使用,相应的金属会出现金属颗粒悬汗絮状和凝聚的现象。 ?捕收剂 在常规的浮选药剂应用中,捕收剂应用范围也十分广泛。但是其核心应用价值体现在矿物质勘探协调技术中。由千地下金属矿产物质经过长时间的掩埋,地下的物质也逐渐被氧化,借助捕收剂进行勘察,能够提升工程的整体开采强度和能力。而该项技术主要运用在硫化矿、氧化矿和一些沉淀金属中。且选择对应浮选药剂也有黄药、脂肪

什么是浮选药剂

人从众直线振动筛为您提供: 什么是浮选药剂,在浮游选矿过程中,用来改变矿物表面物理化学性质或创造条件调节矿物可浮性的药剂.称浮选药剂。倒如,某铅、锌、萤石矿选厂所处理的矿石中,含方铅矿、闪锌矿、萤石等有用矿物,脉石主要是石英:将矿石破碎并磨至有用矿物单体解离后,调成矿浆,采用优先浮铅抑锌的方法浮选,浮铅时先用碳酸钠调整矿浆口H值为7~7.5后,用硫酸锌和氰化物抑制闪锌矿,用黑药和黄药捕收方铅矿,加松醇油使鼓入空气时产生的气泡稳定,首先将方铅矿浮出。浮方铅矿以后的尾矿.用碳酸钠将矿浆pH值调至8左右,加入硫酸铜活化闪锌矿,再加黄药并加橙醇油浮选闪锌矿。浮闪锌矿后曲尾矿,用碳酸钠调PH值为8-9,加水玻璃抑制石英,用油酸捕收萤石,浮出萤石,脉石从尾矿排掉。在这个例子中要解决的问题是:有用矿物和脉石分离,有用矿物各个分离:解决的方法是优先浮选法浮选过程中用到的黄药、黑药、油酸、杜醇油、硫酸锌、氰化钠、水琏璃、碳酸钠、硫酸铜等化台物都是浮选药剂。为什么这些药剂能将有用矿物与与脉石及有用矿物之间彼此浮选分离呢,因为,这些药剂能改变矿物表面的物理化学性质,调节矿物的可浮性,创造条件使目的矿物易浮而另一些矿物不易浮,从而达到分选的目的。 矿物的可浮性决定于两个因素,一是内因.即决定于矿物的组成和结构.有些矿物由于本身的组成和结构的亲水性大,天然可浮性小如石英、云母等.有些矿物亲水生小,天然可浮性大,如石墨、辉钼矿、自然琉等。仅利用矿物天然可浮性的差别是难于达到分进目的的另一个因素是外因,是人为的创造条件.改变矿物表面的物理化学性质,调整其可浮性,从而达到分选的目的。使用浮选药剂的目的是改变矿物表面的物理化学性质.调节矿物的可浮性:浮逛药剂时矿物分选起着重要的作用。 从上述实例看,没有黄药、黑药的捕收作用,方铅矿和闪锌矿就不能很好浮游,没有油酸的捕收作用.萤石也不能浮游没有水玻璃对石英的抑制作用,被污染了的石英就会在油酸的捕收作用下与萤石一道浮解,进不到分选目的,没有硫酸铜对闪锌矿的活化作用.被硫酸锌和氰化钠抑制过的闪锌矿就不能浮出,而松醇油则是使矿浆产生较稳定的泡沫,这种泡沫能将浮游的矿物带出矿浆表面,使有用矿物与脉石分离。 https://www.wendangku.net/doc/4711711061.html,/https://www.wendangku.net/doc/4711711061.html, https://www.wendangku.net/doc/4711711061.html, https://www.wendangku.net/doc/4711711061.html,

浮选药剂配制方法

浮选药剂在使用前进行合理的配制,对提高药效有重要作用。配制方法主要根据药剂的性质决定,常见的有下列几种方法: 一、配成水溶液 大多数溶于水的药剂都采取此法,一般配成5%~10%或者更稀一些的水溶液添加。溶液不宜配得太稀,太稀体积过大;但也不宜太浓,浓度太大对用量少的药剂很难正确控制用量,也不便输送。 二、加溶剂配制 有些不溶或者难溶于水的药剂,可将其溶于特殊的溶剂中再添加。例如,把油酸溶入煤油中再添加,可以增强它在矿浆中的弥散性,还可以加强油酸的捕收作用;白药可以溶于邻甲苯胺中再使用。 三、乳化法 脂肪酸类捕收剂、柴油经过乳化,可以增加其在矿浆中的弥散性,提高功效。常用的乳化法是:强烈机械搅拌、通入蒸汽或用超声波,若加入乳化剂效果更好。如妥尔油与柴油在水中可加乳化剂——烷基芳基磺酸酯。许多表面活性物质都可以作为乳化剂。 四、皂化 脂肪酸类捕收剂常用此法配制。如铁矿石浮选时,常采用氧化石蜡皂与妥尔油作捕收剂。为提高其水溶性,可配入10%左右的碳酸钠,使妥尔油皂化,并用热水加温成热的皂液添加。再如油酸,其水溶性差,但与碳酸钠作用生成油酸钠后,水溶性变好。 五、配成悬浊液或乳浊液 如石灰可加水磨成石灰乳添加。 六、酸化 在使用阳离子捕收剂(胺类)时,由于水溶性差,必须加盐酸或醋酸作用配成胺盐,才能溶于水中使用。 七、原液添加 有些药剂在水中的溶解度很小,难以配成真溶液或稳定的乳浊液,如松醇油、甲酚黑药、煤油等,可不必配成溶液,而是直接将原液按用量添加。 水溶性药剂的配制方法,一般是先把药剂在容器内用少量水溶解,待溶解完后,

再逐渐加水配成所要求的浓度。 在生产现场,为了配制方便,可在配药槽上刻上标示容积的刻度尺,把称好的已知药量的药剂放入槽内,加水至刻度标示的与浓度相符的位置,搅拌至完全溶解,即可使用。

浮选捕收剂的分类及应用

教学题目:浮选捕收剂的分类及应用 Title:Classification and Application of Collectors 目录 1、目的和意义Purpose and Significance 2、捕收剂结构与分类Structure and Classification of collectors 3、阴离子捕收剂Anionic collectors 4、阳离子捕收剂Cationic collectors 5、非离子性捕收剂Non-ionizing collectors 1、目的意义Purpose and Significance (1) 目的和意义: Without reagents there would be no flotation, and without flotation the mining industry, as we know it today, would not exist [By SRDJAN M.BULATOVIC]. 因此,学习和掌握浮选药剂的分类和应用非常重要,是学习浮选乃至选矿的基础,而浮选捕收剂又是浮选药剂中最重要的一种。 (2) 学习要求: 熟练掌握浮选捕收剂的分类方法和每一类捕收剂的浮选性能;掌握捕收剂适用的矿物类型;了解常用捕收剂的合成方法。 (3) 重难点: 同一类捕收剂结构、性质的异同点(尤其硫化矿捕收剂);捕收剂极性基按照结构的细分:中心核原子、亲固原子和连接原子。 (4) 参考书籍: ①浮选剂作用原理及应用[M].王淀佐,湖南:中南工业大学出版社. ②浮选药剂的化学原理[M].朱建光,湖南:中南工业大学出版社.

浮选药剂用法及用量

1.磷矿的浮选 磷石可分为两类;磷灰(石)岩和磷块岩。 磷灰石的主要化学成分是磷酸钙,其中还含有氟(F)、氯(C1)等元素。至于铁、铝、锰、镁的磷酸盐矿物仅占磷矿物的5%。 磷灰(石)岩是指磷以晶质磷灰石形式出现在岩浆岩和变质岩中的磷灰石。磷灰石晶体多种多样,可从巨大晶体到普通显微镜也观察不到的微晶。这类矿石一般品位较低,但可选性较好。 磷块岩是指以含肢磷矿为主的磷矿石,主要是沉积成因或风化淋滤成因的磷灰石。胶磷矿是指在高倍显微镜下也分辨不出晶体的那些磷酸盐矿物的统称。以前人们在显微镜下观察具有许多胶体结构,认为它是非晶质物质,但实际证明它是结晶质的,只是结晶体非常细小,一般不易观察,其可选性次于磷灰(石)岩。 B磷矿石的浮选方法 磷矿石浮选的主要问题是含磷矿物与含钙的碳酸盐(如方解石、白云石等)的分离。因为用一些常用脂肪酸类捕收剂浮选时,它们的可浮性都相近似,其分离的方法有以下几种: (1)使用水玻璃和淀粉等抑制剂,对碳酸盐等脉石矿物进行抑制,再用脂肪酸作捕收剂浮出磷矿物。 (2)首先加入偏磷酸钠抑制磷矿物,然后用脂肪酸先浮出碳酸盐等脉石矿物,再浮磷矿物。 (3)用选择性的烃基硫酸酯作捕收剂,先浮出碳酸盐的矿物,尔后再用油酸浮选磷矿物。 C磷矿石浮选实例 某矿原矿物质组成:主要矿物为胶磷矿,次要矿物为结晶磷灰石和纤维状胶磷矿。而主要脉石矿物为碳酸盐、石英、玉髓,其次是长石、白云母、绢云母、黄铁矿及氧化铁等物质。矿石结构为鲕状、假鲕粒状、胶状、网格状及砂状等。矿石构造为块状、条带状、扁豆状等。处理流程如图5-27所示。 以擦洗分级脱泥-浮选联合流程处理该矿,所获技术经济指标为:精矿含P20532.4%;回收率为86.70%。 某磷矿处理的钙质沉积磷块岩矿石,属含碘微碳氟磷灰石,矿石中磷矿物含磷约占70%,呈非晶质和隐晶质产出,脉石矿物以白云石为主,约占21%,硅质脉石小于5%。矿石中碳酸盐矿物与磷矿物胶结。由于碳酸盐脉石的嵌布粒度较磷矿物粗,易于粉碎,且原矿含P205比较高,故在较粗磨的条件下,用反浮选使白云石成为泡沫产品除去。 在反浮选过程中,用硫酸作磷矿物的抑制剂,脂肪酸作捕收剂,在常温条件下进行白云石浮选。经过日处理1.5t的连续扩大试验获得的浮选产品的指标为:精矿中含P2O5为35.3%;回收率为94.18%。在用反浮选的同时,对该矿进行了焙烧-消化流程(图5-28)的试验研究,所得精矿质量较好,同时也考虑到碘的综合回收。条件是将粒度为12~0mm的原矿在1000℃的温度下焙烧半小时,然后加水消化,分级。大于0.074mm粒级的为磷精矿,碘在焙烧炉气中回收,利用CO2对小于0.074mm粒级的石灰乳进行碳酸化,过滤得到碳酸盐尾矿,滤液返回消化作业使用。经过焙烧-消化流程可得到精矿含P2O537.54%;磷回收率96.89%。碘的回收率可达65%左右。 浮选钙质与硅质沉积磷矿石通常认为是不容易的。但他们的研究结果表明,应用磷酸酯类混合物作为捕收剂可以得以良好的浮选选择性。第一种方法包括应用所列

选矿药剂[1]

品名:苯甲羟肟酸(苯甲氧肟酸) 英文名称:BENZOYL HYDROXIMIC ACID 主要成份:苯甲基羟(氧)肟酸 分子式:C6H5CONHOH 性状: 粉红色鳞片状固体粉末,可溶于热水及部分有机溶剂,略带有苯甲酸味。 主要用途: 苯甲羟肟酸是菱锌矿、黑钨矿和白钨矿及锡石等难选矿物的有效捕收剂。苯甲羟肟酸在特定条件下用于菱锌矿的浮选可获得较为理想的选别指标;工业应用表明,苯甲羟肟酸与部分其它药剂配合使用,在黑钨矿、白钨矿的浮选作业中,取得了精矿品位和回收率都有较大幅度提高的理想浮选效果。 规格:

品名:水杨羟肟酸(同名:水杨氧肟酸) 英文名称:SALICYL HYDROXIMIC ACID 主要成份:水杨基羟肟酸(水杨基氧肟酸) 分子式:C6H4OHCONHOH 结构式: 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。 规格:

英文名称:SODIUM ALKYL HYDROXIMIC ACID 主要成份:烷基羟肟酸钠 分子式:RCONHONa(R=C4~8烷基) 性状:暗红色液体,显碱性,可溶于水。 主要用途: 烷基羟肟酸钠是一种较好的捕收剂,对多种金属氧化物、多种金属氧化矿物及部分氧化了的硫化矿具有良好的捕收性能,它对氧化铜矿、赤铁矿、含钇矿、黑钨矿、白钨矿、钛铁矿、含铌矿、锡石及稀土金属矿等多种金属氧化矿均有良好的捕收效果 规格:

选矿药剂部分

项目PDF文件要求:以有色金属采选冶中心区及重金属污染河流为研究对象,调查矿冶药剂与重金属污染现状,明确各类环境介质中矿冶药剂与重金属的污染现状及分布特征。 书写提纲: 1.矿冶药剂污染的定义、特征及危害 选矿药剂是指在浮游选矿过程中,用来改变矿物表面物理化学性质或者创造条件调节矿物可浮性的药剂。例如:铅、闪锌矿、萤石等有用矿物,脉石主要是石英。将矿石破碎并磨至有用矿物单体解离后,调成矿浆。在这个例子中要解决的问题是:有用矿物和脉石分离,有用矿物各个分离。解决的问题是:有用矿物和脉石分离,有用矿物各个分离。解决的方法是优先浮选法。黄药、酉旨一105、乙硫氮、黑药、油酸、松油醇等化合物都是常用选矿药剂。矿业活动中需要的选矿药剂数量巨大,大多是在尾矿坝自然沉降,或者用简单的物理净化沉淀法后就直接排放到环境中。在对废水的治理上,也只是单纯的考虑COD、BOD等值代替有机物的污染,认为数值越大,污染越严重。 我国矿山所使用的选矿药剂大部分是较原始的低档次品种,如黄药、黑药和松醇油,以及大量使用的石灰和硫化钠等,这些品种用量大、效率低、高毒、高污染,每年都有数百万t药剂排放到环境中,不但给矿山环境造成严重污染,还大幅度增加矿山的生产成本。 全世界矿山药剂年消耗量在数千万吨,我国年用量为百万吨级,但大多数药剂投入大规模使用前,未做环境评价,也无相应的法规检测与质控。而且矿山药剂使用区域多为江河源头的山区、半山区,多为生态的脆弱区或优级水源区,每年百万吨级的选矿药剂从这里进入环境,从根本上威胁生态系统。 有机合成技术的发展,为合成大量的选矿药剂创造了良好的条件。矿山大规模的开采,特别是低品位难选矿石的综合利用,选矿理论与技术的不断完善,需要品种更多的选矿药剂用于生产。目前,已有数千种无机及有机化合物可作为选矿药剂使用,但是真正用于生产实践的为数不多,使用最普遍的不过数十种。然

浮选药剂的结构与性能关系

浮选药剂的结构与性能关系 1、极性基结构与性能 键合原子、连接原子和极性基大小是与极性基性能有关的结构因素。 键合原子的性质决定浮选药剂对矿物的选择性好坏和在矿物表面吸附的强弱程度,因此键合原子的浮选药剂中最为主要的部分。浮选药剂的键合原子一般是N、O和S三种原子,除此之外,烯烃、炔烃和芳香烃的π键有时也可能提供电子与金属成键,如乙炔基甲醇、异丁烯基乙炔基甲醇和丁氧基乙炔氧基乙烷等就被报道用作硫化矿捕收剂。O键合原子易于同碱及碱金属非硫化矿作用,成键特性主要为离子键,选择性较差。S键合原子易于与带d6~d10电子的金属硫化矿反应,包括铜、铅、锌、铋、镍、汞、铁、金、银等金属及自然金属,形成共价键,选择性较好。含N键合原子药剂易于同d电子数较少的过渡金属矿物作用,如钛、铬、铁、钽、铌、锰等非硫化矿,形成具有共价键成分和离子键成分的过渡型键合。 浮选剂分子中其他原子对键合原子的性质产生较大影响。极性基的其他原子通过影响键合原子的性质而影响药剂分子的浮选性能,这些影响可以通过诱导效应和共轭效应等电子数效应加以讨论。如二硫代碳酸ROC(S)SH和三硫代碳酸RSC(S)SH,诱导效应(—I)使前者键合S的电子密度小于后者,+C使前者键合原子的电子密度比后者小,两种效应的综合结果使前者键合原子的电子密度比后者小,因而前者的捕收能力比后者略低。 极性基的几何大小对浮选剂选择性有较大影响,也影响作用能力。例如烃基胂酸RAsO 3H 2 的极性基几何尺寸(d o-o 0.64nm)较烃基磷酸RPO 3 H 2 (d o-o 0.6nm)更大,实践中胂酸捕收能力 和选择性(如选锡石)通常认为比膦酸更好。 2、非极性基结构与性能 浮选剂的非极性基可为直链烷基、异构烷基、不饱和直链烷基、芳香基和含杂原子的烃基。 直链烷基链的长短决定了浮选药剂的溶解度和表面活性,与药剂对矿物的作用能力也有密切关系。直链烷基有机同系物的溶解度随烷基链长的增长呈指数关系减小,其表面活性符合Tuaube法则,即每增加一个CH 2 单元,浮选药剂的表面活性增加3~5倍。直链烷基浮选 药剂与矿物金属离子难溶盐的溶度积负对数PK sp 与烷基碳原子数n呈线性关系[12],表明药剂对矿物的作用能力随烷基碳原子数增加而增强。 带异构烷基的浮选药剂除了像直链烷基浮选药剂那样随碳链增长,疏水性增强,表面活性加大以外,由于供电子诱导效应和空间位阻较大,往往还具有溶解分散性好、作用活性好和选择性高等特点。 不饱和直链烃基带双键或叁键,π电子流动性大,易于极化,有可能与矿物表面金属离子成键,其溶解度比同碳数直链烷基药剂大,同时由于存在顺、反异构现象,顺、反异构体在浮选性能上稍有差异。 芳香基除了与不饱和烃基一样,具有较大的极性,从而亲水性强、溶解分散力较好以外,还具有如下特点:一方面,芳香基可能与极性基形成π—π共轭,降低键合原子的配位能力,使药剂捕收活性下降;另一方面,芳香环如苯基、萘基等一般具有较大的空间位阻效应,可能使药剂选择性增加。 杂原子烃基是指烃基结构中含有O、S、Si、N、F、Cl、Br等原子。这些原子对浮选药剂性能的影响主要表现在;①杂原子的电负性一般比碳大,使非极性基中级性增大,从而使药剂的溶解分散能力变好;②杂原子烃基一般都具有较大的电子诱导效应,从而影响药剂的键合原子配位能力;③某些杂原子具有孤对电子,有可能与矿物表面金属离子发生键合,表现出一定的配位能力或静电吸附能力。 3、影响浮选药剂性能的三种因素 浮选药剂的性能取决于三个方面的结构因素,即价键因素(B),亲水—疏水因素(H)和立体因素(S)。如果以F(A)表示浮选剂的性能,则药剂的结构性能关系可以示意为F (A)=f(B、H、S),三种因素影响的大小取决于浮选药剂不同的结构组成部分,浮选药剂的分子设计事实上就是对这三种因素的计算和调整。 (1)价键因素 捕收剂、有机调整剂与矿物的作用包括物理吸附和化学吸附,浮选药剂结构与此种作用能力的关系,统归为价键因素。价键因素主要存在于极性基中,非极性基只有间接影响。 评判价键因素的大小主要有分子轨道理论指数、能量判据和基团电负性三种计算方法。

白钨矿黑钨矿的浮选药剂方案精选.

白钨矿、黑钨矿的浮选药剂方案实例 钨的矿物可分为白钨矿和黑钨矿两大类。一般来说白钨矿要比黑钨矿易浮得多。 A 白钨矿浮选 (1)白钨矿的浮选方法。白钨矿的分子式为CaWO4,由于分子式中含有钙,对脂肪酸类容易发生化学吸附和化学反应。常用的捕收剂为植物油酸和731氧化石蜡皂。植物油油酸中山苍子油酸有优良的选择性和捕收性。731氧化石蜡皂有较好的选择性,但是捕收力较差。近年来生产的白钨矿新药剂中南选钨剂ZN633具有耐低温、选择性和捕收性能好的特点,大大提供品位和回收率。 白钨矿由于常和各种钙镁的磷酸盐、硫酸盐、碳酸盐、氟化物共生,它们的可浮性相似,往往难以选出合格精矿。为了加强过程的选择性,可以使用下列方法: 1)用硫化钠、氰化物、铬酸盐等抑制其伴生硫化矿物(硫化矿物多时,必须先单独浮选);用水玻璃、单宁、多聚偏磷酸钠、铬酸盐等抑制其脉石矿物:用水玻璃或碳酸钠将矿浆的PH值调至9.5~10,精选时可为11~12。 2)“石灰—浮选”法。其要点是:用石灰(约0.5kg/t)调浆,再加入碳酸钠(约0.15kg/t)和水玻璃(约2.2kg/t),最后用油酸和环烷酸(二者之比为1:1)捕收。该法的特点是使矿浆中的Ca2+先吸附在脉石矿物的表面,当加入碳酸钠以后,吸附在脉石表面的Ca2+就变成较易被抑制的CaCO3薄膜。因而能大大地提高精矿品位。 3)采用大量水玻璃加温精选法(即彼得罗夫法)。即将低品位的粗精矿,加入40~90kg/t的水玻璃,升温到60~90℃煮一段时间,搅拌,脱水(实质上脱去了脉石表面过量的药剂),然后调浆,再精选4~8次,即可得到品位较高的精矿。如果精矿中还含有较多的重晶石,可用烷基硫酸盐或磺酸盐在PH值等于1.5~3以下反浮选重晶石,当精矿含磷不合格时,可以用盐酸浸出精选精矿,以溶解其中的磷酸盐矿物,固液分离和洗涤以后,白钨精矿中的含磷量,即可合格。 在白钨矿床中,往往也有一些共生矿物(如锡、钼等),这些共生矿物在重选过程中都会进入到白钨精矿,影响精矿的质量,因此,在白钨矿浮选时,也有钨锡和钨钼分离的问题。白钨矿与锡石的分离,可以用电选也可以用浮选。浮选分离时,用脂肪酸捕收白钨矿,用水玻璃抑制锡石。当白钨矿含有铝时,由于钼的可浮性好,因此可先浮钼矿,然后再浮白钨矿。 (2)白钨矿浮选实例。某钨矿原矿中主要金属矿物有自然金、辉锑矿、白钨矿、含金黄铁矿,其次是黄铁矿、黑钨矿、闪锌矿等。主要脉石矿物有石英,其次有方解石、磷灰石、叶蜡石等。白钨矿一般呈粗粒状和不规则块状产于石英脉中,有时也呈薄层状及片状赋存于辉锑矿中,还有少量呈细线状产于围岩中。 该厂用重-浮联合流程,重选与浮选均产白钨精矿。重选所产白钨精矿质量较高,接近特级品,浮选所得白钨精矿质量稍低,常与重选产品混合出厂。浮选作业的给矿为重选(摇床)尾矿。浮选原则流程如图1所示。

浮选药剂分类

第5章浮选药剂 5.1浮选剂的作用与分类 1.浮选剂的作用 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,浮选中添加了各种浮选药剂,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。浮选剂的作用主要是提高煤粒表面硫水性和煤粒在气泡上粘着的牢固度;在矿浆中促使形成大量气泡,防止气泡兼并和改善泡沫的稳定性,使煤粒有选择性地粘着气泡而上浮;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。 2.浮选药剂的分类 1).按作用分类 浮选药剂按其作用可分为以下几类: (1)捕收剂 捕收剂是指加入煤桨中提高煤粒表面的硫水性,使其易于并牢固地和气泡附着的浮选剂。在浮选中最常用的捕收剂为非极性烃类化合物,如煤油、轻柴油等。 (2)起泡剂 起泡剂是指在浮选过程中用以控制气泡大小、维持气泡稳定性的浮选剂。属于这类浮选药剂的是各种有机表面活性物质,如脂肪醇。 (3)调整剂 调整剂是指调整煤浆及矿物表面的性质,提高某种浮选药剂的效能或消除负作用的浮选药剂。选煤用调整剂主要包括: 介质pH值调整剂:调整煤浆酸碱度的浮选剂,用以改变煤粒和矿物杂质表面的电性,来提高浮选过程的选择性。届于这类浮选剂的有石灰、硫酸等” 抑制剂:浮选过程中用于控制矿物杂质对分选的有害行为,降低某种矿物表面疏水性,使其不易浮起,从而提高煤与矿物杂质分离的浮选剂。届于这类浮选剂的有偏硅酸钠、水玻璃、六偏磷酸钠和淀粉等。 (4)其他 其他还有用于增加非极性油类在煤浆中弥散度的乳化剂等。 必须指出,上述浮选药剂类别是按其基本作用区分的。事实上由于组成结构的影响,通常都不会只起一种作用,还兼有其他作用。某种浮选药剂在一定条件厂属于这一类,条件改变后可能属于另一类。 2).按分子结构分类 浮选药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—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)非极性浮选药剂 这类浮选药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。如直链脂肪醇,一端为非极性基碳氢烃链

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