硫化礦常用選礦藥劑簡述

1、常用硫化礦的選礦藥劑朱日和銅業(yè)：耿立輝 2012年6月在浮選過程中，細磨的礦石通過加入各種選礦藥劑以實現(xiàn)一些有機或無機化學(xué)處理，并在礦漿中加以攪拌、充氣，易于與氣泡粘附的礦物隨氣泡上浮，不易與氣泡粘附的的礦物則留在礦漿中，以達到有用礦物的分離或富集的目的。在浮選工藝中所使用的各種藥劑，總稱為“浮選劑”。浮選劑是浮選工藝中一項最主要的因素。利用它可以在較大范圍內(nèi)改變、調(diào)節(jié)礦物的可浮性和改善氣泡的性質(zhì)，從而達到控制分選礦物的目的。一、浮選劑分類 根據(jù)藥劑在浮選中的作用，通常把浮選劑分為三大類： 1、捕收劑 它的作用是使礦物表面疏水，提高礦物的可浮性。 2、起泡劑 它的作用是促進空氣在礦漿中分散成微

2、小的氣泡，防止氣泡兼并，提高泡沫的穩(wěn)定性。 3、調(diào)整劑 這類藥劑的作用是調(diào)節(jié)和控制礦物的可浮性及浮選礦漿條件。根據(jù)它們不同的作用還可細分為： （1）抑制劑 主要作用是降低礦物的可浮性或消除捕收劑對礦物表面的作用。 （2）活化劑 其作用是促進礦物與捕收劑作用或消除抑制劑對礦物表面的作用，提高礦物的可浮性。 （3）介質(zhì)調(diào)整劑 它的作用是調(diào)節(jié)浮選介質(zhì)（礦漿溶液）的性質(zhì)，造成適于浮選劑與礦物表面作用的良好條件，提高浮選過程的效果。 調(diào)節(jié)礦漿酸堿度的，“叫pH調(diào)整劑”；調(diào)節(jié)礦泥使之分散的，叫“礦泥分散劑”；調(diào)節(jié)細粒礦物使之絮凝的，叫“絮凝劑”。 對于某種藥劑而言，它究竟屬于哪一類，是相對的、有條件的，因

3、使用條件不同、用量多少而產(chǎn)生不同的作用?！岸嗨幰挥谩奔啊耙凰幎嘤谩钡那闆r比較普遍。例如硫化鈉：在硫化礦浮選時用做抑制劑；在有色金屬氧化礦浮選時用做硫化劑，起活化作用；在混合精礦分離時用它起脫藥作用。二、一般硫化礦常用的藥劑和其作用1、硫化礦捕收劑： 這類捕收劑特點是分子內(nèi)部通常具有二價硫原子組成的親固基，同時疏水基分子量較小，對硫化礦物有捕收作用，而對脈石礦物如石英和方解石沒有捕收作用。其主要代表有黃藥、黑藥、氨基硫代甲酸鹽、硫醇、硫脲及它們相應(yīng)的酯類。黃藥（黃原酸鈉）是一種陰離子捕收劑，具有良好的捕收性能?；瘜W(xué)名稱是烴基二硫代碳酸鹽，通式為ROCSSMe,密度為1.3-1.7g/ml, 丁基

4、黃原酸鈉含量一級品在84.5%以上，二級品在82%以上，含游離堿0.5%以下。黃藥是由醇、氫氧化鈉及二硫化碳化合而成，呈淡黃色粉劑，易溶于水，有刺激性氣味，并有一定毒性。黃藥的種類大致有11種之多，比較常用的有乙基黃藥和丁基黃藥。習(xí)慣上把烴基中碳原子數(shù)小于或等于2的黃藥，叫做“低級黃藥”；把碳原子數(shù)在2以上的黃藥，叫做“高級黃藥”。黃原酸是弱酸，易分解，PH值越低，分解越迅速；黃藥遇熱容易分解，而且溫度越高，分解越快；黃藥本身是還原劑，易被氧化。黃藥是浮選硫化礦物（如黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等）最常用的捕收劑。通常低級黃藥適用于捕收易浮的硫化礦，高級黃藥適用于捕收較難浮的硫化礦和部分氧化礦乙基黃

5、藥屬于低級黃藥，其選擇性好，利于提高精礦品位，但回收率控制相對比差，丁基黃藥屬于高級黃藥有利于提高金屬回收率，但由于其捕收能力強，他的選擇性就相對弱些，有時可能影響精礦品位。生產(chǎn)中為適應(yīng)礦物表面的不均勻性及提高其選擇性，常采用不同長度碳鏈的黃藥混用，可收到較好的效果。黃藥離子能和許多重金屬、貴金屬離子生成難溶性化合物。各種金屬與黃藥生成的金屬黃原酸鹽難溶的順序，按容積度大小大致排列為汞、金、鉍、銻、銅、鉛、鈷、鎳等（溶度積均小于10-10），鋅、鐵、錳等（溶度積小于10-2）。此性質(zhì)可用來粗略估計黃藥對重金屬及貴金屬硫化礦物的捕收作用的順序。某金屬黃原酸鹽越難溶，則其相應(yīng)的硫化礦物越易為黃藥所

6、吸收。浮選有色金屬硫化礦時，黃藥一般用量在50-100g/t，在處理氧化銅礦或鉛礦時，例如白鉛礦、孔雀石，黃藥的消耗量可以高達1kg/t。 因黃藥易水解、分解及氧化，為了防止黃藥變質(zhì)、失效，其保管和使用須采取的措施是：應(yīng)儲存在密閉的容器中，避免與空氣及水接觸；應(yīng)保存在干燥、陰涼和通風(fēng)處；防止受熱，注意防火；應(yīng)在使用時隨制隨用，貯藥箱應(yīng)加蓋等。 黃藥酯對于銅、鋅、鉬等硫化礦以及沉淀銅、離析銅的浮選，具有較高的浮選銅性，屬于高選擇性捕收劑。常和水溶性捕收劑混合使用，常用的黃藥酯有：乙黃腈酯。丁黃腈酯?？勺鳛殂~、鉛、鋅、鉬硫化礦捕收劑，對黃鐵礦捕收能力弱，和黃藥混用較好。 黑藥的化學(xué)名稱為“二烴基二

7、硫代磷酸鹽”；通式為（RO）2PSSH(Me)；黑藥的牌號是根據(jù)配方中加入P2S5含量的多少而命名。含15%或25%的分別叫做15#、25#黑藥。常用的有甲酚黑藥和丁基銨黑藥：甲酚黑藥為暗綠色油狀液體，微溶于水，比重1.1，有難聞的臭味，具有腐蝕性，會灼傷皮膚，有一定的起泡能力，故使用時常加入球磨機中；丁基銨黑藥為二丁基二硫代磷酸銨（C4H9）2PSSNH4是暗白色粉末，易溶于水，無腐蝕性和較大的難聞氣味，性質(zhì)穩(wěn)定，不易變質(zhì)。黑藥也是硫化礦的一種主要捕收劑。黑藥與黃藥的浮選性質(zhì)相近，但比黃藥的捕收能力弱。但選擇性較好；黑藥對黃鐵礦的捕收較差，有起泡性能；黑藥多用于浮選含黃鐵礦的硫化銅礦、鉛鋅及

8、銅鋅等多金屬礦，由于黑藥具有起泡性能，使用時用量不宜過大，一般在25-100g/t。乙硫氮（氨基二硫代甲酸鹽）含量在95%以上，是二乙胺(或二丁胺)與二硫化碳、氫氧化鈉反應(yīng)的化合物。乙硫氮是白色粉劑，因反應(yīng)時有少量黃藥產(chǎn)生，工業(yè)品常呈淡黃色。易溶于水，在酸性介質(zhì)中容易分解。乙硫氮也能同重金屬生成不容沉淀，捕收能力叫黃藥強。它對方鉛礦、黃銅礦對的捕收能力強，對黃鐵礦捕收能力弱，選擇性好，浮選速度快，用量比黃藥少，對硫化礦的粗粒連生體有較強的捕收性。它用于銅鉛硫化礦分選時，能夠得到比黃藥更好的分選效果。硫胺酯國內(nèi)外廣泛應(yīng)用的硫酯型捕收劑，是黃原酸分子中的烴基被烷基氨基取代，屬非離子型極性捕收劑。主

9、要應(yīng)用的是丙乙硫胺酯，它是用一氯酯酸、異丙黃藥和乙胺合成的，為琥珀色微溶于水的油狀液體。使用時刻直接加入攪拌槽或浮選機中。它是一種性能良好的硫化礦捕收劑，用量少，對黃銅礦、輝銅礦和活化的閃鋅礦捕收作用較強。它不浮黃鐵礦，為分選銅鉛鋅等硫化礦的選擇性捕收劑，可降低抑制黃鐵礦所用的石灰量。國外的硫化礦浮選中，用它替代黃藥，特別是浮選硫化銅礦的選礦廠，如美國的代號Z-200的藥劑，就是O-異丙基-N-乙基硫逐氨基甲酸酯。硫醇類（苯駢噻唑硫醇）是黃色粉末，不溶于水，可溶于酒精、氫氧化鈉或碳酸納溶液中，其鈉鹽稱為卡普耐克斯，可溶于水。用于浮選菱鐵礦，不經(jīng)預(yù)先硫化，所得結(jié)果與黃藥-硫化鈉法的結(jié)果相近。對氧

10、化鉛礦的捕收性較強。浮選硫化礦時對方鉛礦捕收性最強，對閃鋅礦捕收能力較差，對黃銅礦最弱。咪唑硫醇為白色固體粉末，難溶于水，益溶于熱堿（氫氧化鈉、硫化鈉等）和熱醋酸中。用于浮選氧化銅礦（主要是硅酸銅和碳酸銅）和難選的氧化銅礦。2、起泡劑起泡劑是浮游選礦過程中必不可少的藥劑。為了使有用礦物有效地富集在空氣與水的界面上，必須利用起泡劑造成大量的界面，產(chǎn)生大量泡沫。起泡作用指的是用藥劑改變液氣界面（即氣泡）性質(zhì)，用以促進空氣的分散，形成小而穩(wěn)定的氣泡及泡沫（氣泡的集合體）。泡沫是在充氣的礦漿中分散的許多氣泡的集合體。僅由氣體在液體中形成的泡沫，叫做兩項泡沫；在兩項泡沫上粘附大量礦粒的泡沫叫“三相泡沫或

11、礦化泡沫”。浮選對氣泡的數(shù)量、大小及強度有一定的要求：適合浮選的氣泡不應(yīng)過大或過小，過大則界面積小，附著的礦粒將減少，浮選效果差；過小，界面積雖大，附著的礦粒將增加，但上浮困難；泡沫的強度（或穩(wěn)定性）應(yīng)適當(dāng)，強度太低，礦化后的泡沫在上浮時容易發(fā)生兼并或破裂，使已附著的礦粒過早脫落；強度太大，（即過于穩(wěn)定），泡沫自浮選機刮出后，長時間不兼并，不破裂，這不但難于運送，還可能給下一工序處理帶來困難。因此，為了產(chǎn)生浮選所必需的大量而穩(wěn)定的氣泡，除向礦漿中充入大量的空氣外，還必須加入適量的起泡劑。松醇油（2#油）是我國應(yīng)用最廣泛的一種起泡劑。松醇油含量比松油穩(wěn)定。是以松節(jié)油為原料，硫酸作催化劑，酒精或平

12、平加為乳化劑的條件下，發(fā)生水解反應(yīng)制得。它的組成和松油相似，其主要成分也是a-萜烯醇。其a-萜烯醇含量為50%左右。松醇油為淡黃色油狀液體，顏色比松油淡，比重在0.9-0.91之間，可燃、微溶于水，在空氣中可氧化，氧化后，粘度增加。松醇油起泡性能強、能生成大小均勻、黏度中等和穩(wěn)性合適的氣泡。醚醇油（聚丙二醇烷基醚）類起泡劑的水溶性好，能形成大量適宜于浮選的小氣泡，而且生成的泡沫不黏，消泡快，不會形成浮選“跑槽”現(xiàn)象。這類起泡劑的起泡能力隨分子式中n值的增加而加大。烴鏈增長使起泡能力增大，但過長時會產(chǎn)生消泡現(xiàn)象，其用量較松油、松醇油少。醚醇類起泡劑的原料來自于石油工業(yè)副產(chǎn)品 , 又便于使用，因而

13、，可用它替代松醇油。脂肪酸乙酯（RCOOC2H5）是含C4-C5和C4-C8的烷基脂肪酸和乙醇在硫酸作用下得到的產(chǎn)物，它的泡沫穩(wěn)定，黏性低于松醇油。鉛鋅硫化礦和銅鈷黃鐵礦選廠的工業(yè)試驗表明，其浮選性能比松醇油好，用量約10-15克/噸。3、調(diào)整劑調(diào)整劑的作用是：改變礦物表面的性質(zhì)和調(diào)整浮選的條件以利礦物分選。調(diào)整劑按其作用性質(zhì)不同分為抑制劑、活化劑和介質(zhì)調(diào)整劑三種。1）、抑制劑抑制劑是降低礦物可浮性的藥劑。抑制作用是多種多樣的，應(yīng)根據(jù)藥劑性能不同選擇相應(yīng)的藥劑。常用的抑制劑有：重鉻酸鉀（抑制方鉛礦）、硫酸鋅（抑制閃鋅礦）、石灰（抑制黃鐵礦）、氰化物（抑制硫化礦）、水玻璃（抑制硅鹽類礦物）、硫化

14、鈉等。石灰（CaO）是黃鐵礦、磁黃鐵礦等硫化礦物有效的抑制劑。在抑制黃鐵礦時，在礦物表面生成親水的氫氧化鐵薄瞙，增加了黃鐵礦表面的潤濕性而起到抑制作用。石灰對起泡劑的起泡能力有影響，如松醇油類起泡劑的起泡能力，隨pH值的升高而增多，酚類起泡劑的起泡能力，則隨pH值的升高而降低。氰化物（NaCN或KCN）是大多數(shù)硫化礦物有效的抑制劑，在生產(chǎn)實踐中，多用來抑制黃銅礦、閃鋅礦、黃鐵礦等。氰化物是強堿弱酸生成的鹽，它能在礦漿中水解。因此使用氰化物，必須保持礦漿的堿性。氰化物易溶于水，使用時一般配成1-2%的水溶液加入。重鉻酸鉀（Na2Cr2O7）含量在99%以上，屬于無機鹽或無機物累，橙紅色三斜品系結(jié)

15、晶，稍溶于水，易溶于熱水，水溶液呈酸性。是方鉛礦有效的抑制劑。重鉻酸鉀在酸性介質(zhì)中為強氧化劑；在弱堿性礦漿中生成鉻酸離子，會使方鉛礦表面氧化成PbSO4。生成難溶而親水的PbCrO4薄瞙，從而使方鉛礦受到抑制。為了促進重鉻酸鉀對方鉛礦的抑制，礦漿需要長時間的攪拌（30min），礦漿pH值保持在7.4-8的范圍。在多金屬硫化礦分離浮選時，重鉻酸鉀主要用來分離銅鉛混合精礦，抑制鉛礦物，浮選銅礦物。這是銅鉛分離最常用的方法之一。亞硫酸鈉（Na2SO3）含量大于等于96%，白色粉末或小結(jié)晶，易溶于水，水溶液呈堿性。在潮濕和日光照射下易氧化，具有強烈的還原性，不能與氧化劑和強酸共同儲運。二氧化硫SO2溶

16、于水生成亞硫酸，在水中的溶解度隨溫度升高而降低，18時，用水吸收，其中亞硫酸的濃度為1.2%；溫度升高到30時，亞硫酸濃度降低到0.6%。二氧化硫及亞硫酸鹽主要用于抑制黃鐵礦、閃鋅礦，一般礦漿PH值在5-7范圍內(nèi)。因其抑制有時間性，為使過程穩(wěn)定，通常采用分段添加的方法。硫酸鋅（ZnSO4）其純品為無色針柱狀晶體或白色結(jié)晶粉末，含量92%以上,鋅含量大于20.91%，易溶于水，與堿配合使用，是閃鋅礦的抑制劑。其作用機理是與OH-生成氫氧化鋅的親水膠粒，吸附在閃鋅礦表面，阻礙礦物表面與捕收劑相互作用，使閃鋅礦受到抑制。硫酸鋅單獨使用時，其抑制效果很差，通常與其他抑制劑配合使用，可得到較好的效果。硫

17、化鈉（Na2S）是大多數(shù)硫化礦物的抑制劑。其抑制作用是硫化鈉水解生成HS-或S2-離子，能夠吸附在硫化礦物表面上，阻礙礦物對捕收劑陰離子吸附，從而使礦物受到抑制。在浮選實踐中，硫化鈉的作用是多方面的，它可作為硫化礦的抑制劑、有色金屬氧化礦的活化劑、礦漿的pH調(diào)整劑、硫化礦混合精礦的脫藥劑等二氧化硫（SO2）亞硫酸（H2SO4）亞硫酸鈉（Na2SO3）、硫代硫酸鈉（Na2S2O3）等抑制劑也多在生產(chǎn)中有所應(yīng)用，并且經(jīng)常與其它抑制劑配合使用，得到了較好的效果。水玻璃的化學(xué)名稱是硅酸鈉（Na2SIO4），是由堿與石英砂共溶而制得。水玻璃通式常表示為：Na2O.MSIO2 ；(m為硅酸鈉的“模數(shù)”，或

18、叫硅鈉比)水玻璃是石英、硅酸鹽類脈石礦物的抑制劑和礦泥分散劑。水玻璃的抑制是由水化強的HSIO2-、SIO2-及硅酸膠束吸附在礦物表面，從而生成親水性薄瞙，因此減弱捕收劑在礦物表面的吸附。由于水玻璃各成分含量的變化較大，其抑制作用隨礦漿pH值的變化而變化。使用時的條件要嚴加控制，因其易受空氣中二氧化碳的影響，析出硅酸，影響抑制效果，所以使用時不能在空氣中放置過久。為提高水玻璃抑制的選擇性，常與FeSO4等金屬鹽、碳酸鈉配合使用或采用礦漿加溫等措施。水玻璃通常配制成5-10%的溶液使用。其用量隨使用目的不同而有所變化：用作抑制劑時，用量為0.2-2公斤/噸；用作礦泥分散劑時，用量為1公斤/噸左右

19、。淀粉是一種由葡萄糖單元構(gòu)成的高分子聚合物，分子式可簡化為（C6H10O5）大米中含淀粉62%-82%。淀粉分子有兩種不同的結(jié)構(gòu)：一種是含有直鏈的鏈淀粉；一種是含支鏈的膠淀粉。淀粉顆粒中后者占75%左右，前者占25%左右。鏈淀粉能溶于水，膠淀粉不溶于水，但能在水中膨脹。用陽離子捕收劑做浮選石英時，用淀粉抑制赤鐵礦；銅鉬精礦分離時，用淀粉抑制輝鉬礦，它還可作為細粒赤鐵礦的選擇性絮凝劑。糊精，淀粉加熱到200時，會分解成為較小的分子，這就是糊精。它是一種膠狀物質(zhì)，可溶于水，主要用作石英、滑石、絹云母等的抑制劑。纖維素的衍生物，一般的纖維素是不溶于水的，但是經(jīng)化學(xué)處理后可以變?yōu)樗苄缘难苌?，如羥乙

20、基纖維素，羧甲基纖維素。羥乙基纖維素（3號纖維素C5H5O2(OH)2.CH2OCH2OH）。用陽離子捕收劑浮選石英時，可作為赤鐵礦的選擇性絮凝劑，也是含鈣、鎂堿性脈石的選擇性抑制劑。工業(yè)品的羥乙基纖維素有兩種，一種是氫氧化鈉溶液，不溶于水；另一種為水溶性的。羧甲基纖維素（1號纖維素CMC(C6H7O2OH2OCH2COOH)n）是一種應(yīng)用較廣的水溶性纖維素。用蘆葦作原料治得的羧甲基纖維素，用于硫化鎳礦浮選，作為含鈣、鎂礦物抑制劑。用稻草做原料制得的，可抑制磁鐵礦、赤鐵礦、方解石以及被CA2+、Fe3+活化了的石英、納輝石等硅酸鹽類礦物。單寧（植物鞣質(zhì)）常用來抑制含鈣、鎂的礦物，如方解石、白云

21、石等，呈膠態(tài)物，可溶于水。腐殖酸鈉（銨）是褐煤用氫氧化鈉處理后得到的腐植酸鈉溶液。在含褐鐵礦、赤鐵礦、碳酸鐵的鐵礦石反浮選時，用石灰、氫氧化鈉和粗硫酸鹽皂等藥劑浮選石英，此時用腐殖酸銨（納）抑制鐵礦物。木質(zhì)素主要用途是抑制硅酸鹽礦物、稀土礦物。木質(zhì)素磺酸鹽可作為鐵礦物的抑制劑。浮選鉀鹽時，它可作為脫泥劑，脫出不溶解的礦泥。2）、活化劑活化劑的作用是使礦物表面生成能與捕收劑作用的薄膜，增強疏水性，提高可浮性。常用的活化劑有：硫酸、鹽酸、硫酸銅、硫化鈉等。硫酸銅（CuSO4）是閃鋅礦的活化劑，也可以活化黃鐵礦和磁黃鐵礦等礦物。硫酸銅對閃鋅礦的活化作用，是由于硫酸銅中的Cu2+與閃鋅礦中Zn2+進行

22、了離子交換吸附，生成硫化銅薄瞙，產(chǎn)生了可與黃藥相作用的活性表面，另一種情況是由于Cu2+能夠沉淀或絡(luò)合礦漿中的CN-、SO2-等離子，促使礦物表面原來存在的抑制薄膜溶解，然后在礦物表面生成活化薄膜。因此，硫酸銅可以活化被氰化物等抑制過的礦物。因硫酸銅易水解，為保證礦漿中有足夠的Cu2+，使用中應(yīng)控制礦漿pH值和攪拌時間。氯化鈣、氧化鈣、氯化鋇可作為用脂肪酸類捕收劑的活化劑。浮選活化劑D2（2、5-二硫酚-1、3、4硫代二唑）DMTDA,屬于有機活化劑，外觀橘紅到暗紫色的液體。密度為1.35g/cm3，PH值13。能與水混溶，使用時可不經(jīng)稀釋直接滴加。用D2作活化劑，黃藥做捕收劑，可浮選氧化銅礦

23、石。能明顯提高氧化銅礦石的浮選速率，可改善產(chǎn)品質(zhì)量，提高金屬回收率。活化劑D2用量0.5-2.5kg/t礦石，一般為0.5-1.5kg/t礦石。聚乙烯二醇或醚可做脈石礦物的活化劑，如在多金屬硫化礦浮選時，將其與起泡劑一起添加，可選出大量脈石，然后再進行銅鉛鋅的混合浮選。工業(yè)草酸用于活化被抑制的黃鐵礦和雌黃鐵礦。氯化鈣、氧化鈣、氯化鋇可作為用脂肪酸類捕收劑的活化劑。3）、介質(zhì)調(diào)整劑它的作用是調(diào)整浮選介質(zhì)（礦漿溶液）的性質(zhì)，造成藥劑與礦物相作用及浮選過程所需要的條件。介質(zhì)調(diào)整劑調(diào)整的內(nèi)容主要包括：調(diào)整礦漿的pH值；調(diào)整藥劑作用的活性；消除對浮選有害離子的影響；礦泥的分散與團聚（如絮凝）。提高礦漿的堿度常用石灰或碳酸鈉，有時用苛性鈉或硫化鈉；提高礦漿的酸度常