硅酸鹽礦物捕收劑

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1、硅酸鹽礦物捕收劑轉(zhuǎn)載自誠和選礦3.4硅酸鹽礦物捕收劑硅酸鹽礦物是由金屬陽離子與硅酸根化合而成的含氧酸鹽礦物，是地球上儲(chǔ)量最大、最普遍的礦物，已知的約有548個(gè)礦物種，約占礦物種總數(shù)的24%，常見的礦物中大約40%是硅酸鹽礦物，據(jù)估算地殼中大約有90%是硅酸鹽礦物[25]。硅酸鹽礦物的化學(xué)組成中廣泛存在著類質(zhì)同象替代，除金屬陽離子間的替代非常普遍外，經(jīng)常有Al3+、同時(shí)有Be2+或B3+等替代硅酸根中的Si4+，從而分別形成鋁硅酸鹽、鈹硅酸鹽和硼硅酸鹽礦物。有時(shí)還可能有(OH)-替代硅酸根中的O2-。浮選法是處理硅酸鹽礦物的主要方法之一，美國浮選的硅酸鹽礦物有石英、長石、云母、鋰輝石、滑石、高嶺

2、土和硅灰石等，因而，捕收劑對(duì)硅酸鹽礦物的分離與利用具有重要意義。常用的捕收劑為胺類，經(jīng)活化的硅酸鹽礦物也可用烴基酸類捕收；我國一般采用十二胺、十八胺、混合胺和醚胺，國外一般用酰胺、醚胺、多胺、縮合胺及其鹽等。近年來，胺類陽離子捕收劑的反浮選取得了顯著效果，如對(duì)弓長嶺選廠磁選精礦反浮選脫硅，其浮選指標(biāo)已達(dá)到國際先進(jìn)水平。3.4.1胺(amine)類胺類捕收劑是指分子結(jié)構(gòu)中含有負(fù)三價(jià)氮原子的一些有機(jī)異極性化合物，主要用于捕收有色金屬氧化礦，石英、長石、云母等鋁硅酸鹽和鉀鹽等。根據(jù)烴基的類型與結(jié)構(gòu)，可將其分為脂肪胺、芳香胺和醚胺等；而根據(jù)氨基(-NH2)的數(shù)目，則可分為一元胺和二元胺等。在很多浮選情

3、況下，胺類捕收劑主要以解離后帶有疏水基的陽離子起捕收作用，故又稱陽離子捕收劑。一、主要性質(zhì)胺難溶于水，與鹽酸或醋酸作用生成胺鹽后易溶于水。使用時(shí)可用鹽酸與胺以1:1～1.5:1當(dāng)量配料，加熱水并攪拌溶化后，再用水稀釋到1.0%～0.1%的水溶液。第一胺的鹽酸溶液按以下反應(yīng)式進(jìn)行解離和水解：RNH2+HCl=RNH2·HClRNH+-2·HCl=RNH3+ClRNH++3=RNH2+H礦漿中RNH+2·HCl、RNH3和RNH2的存在與其各自的濃度、pH值有密切關(guān)系。二、使用注意事項(xiàng)使用胺類捕收劑應(yīng)注意如下四方面的問題：①陽離子捕收劑與陰離子捕收劑在一起使用，易形成分子量比較大的不溶性鹽而失去捕

4、收作用，因此，兩者一般不宜同時(shí)加入使用，但也有例外，有時(shí)反而改善浮選過程，這可能與有利于形成半膠束、或發(fā)生共吸附有關(guān)。②礦泥表面經(jīng)常帶負(fù)電荷，胺能優(yōu)先附著于礦泥上，導(dǎo)致選擇性降低，因此，浮選前脫泥可改善浮選過程并降低藥耗。③胺有一定的起泡能力，對(duì)水硬度有一定的適應(yīng)性，但水硬度過高，其用量增大。④胺可與中性油類混合使用，如與煤油混合使用浮選石英。三、作用機(jī)理[8]屬于弱電解質(zhì)的胺類是浮選石英等硅酸鹽礦物的典型捕收劑，在水溶液中，既存在部分離子狀態(tài)的胺(RNH+3)，又存在部分仍分子狀態(tài)的胺(RNH2)，胺分子與胺陽離子的比例受介質(zhì)pH值所支配，并直接影響其在雙電層中的吸附能力及其與礦物表面的作用

5、機(jī)理。胺類捕收劑與礦物的作用形式也比較多樣化，對(duì)硅酸鹽礦物主要以胺離子或二聚物形式起捕收作用，且可浮的礦物種類也較多；胺還可以絡(luò)合捕收劑或RNH3Cl形式起捕收作用，但這些作用形式在實(shí)踐中只適于一些特定場(chǎng)合，如浮選硫化效果較差的菱鋅礦或在氯化物飽和溶液中浮選鉀石鹽等。下面主要介紹胺對(duì)硅酸鹽礦物的捕收機(jī)理。胺類捕收硅酸鹽礦物的機(jī)理主要是物理吸附，包括靜電力吸附和半膠束吸附。胺類與硅酸鹽礦物表面的相互作用，在大多數(shù)情況下，在礦物表面雙電層，由陽離子RNH++3或RNH3·RNH2依靠靜電力吸附在荷負(fù)電的礦物表面，這種吸附形式不牢固，易脫落，故胺類應(yīng)具有足夠濃度。在適宜的濃度下，胺類可在礦物表面形成

6、半膠束吸附，此時(shí)除靜電引力吸附外，烴鏈間的范德華力亦起重要作用。胺離子RNH+3與胺分子RNH2之間，其非極性基還易于發(fā)生相互締合作用，+·RNH并易于在礦物表面產(chǎn)生共吸附，或形成胺分子與離子二聚體RNH32的半膠束吸附。3.4.1.1一元胺一元胺可看成是NH3中的H被烴基取代的衍生物，按取代烴基的數(shù)目，可分為第一(伯)、第二(仲)、第三(叔)胺和季銨等。用作捕收劑的一元胺多數(shù)是第一胺，其烴基的結(jié)構(gòu)依所用原料而定。國內(nèi)目前生產(chǎn)的混合脂肪胺是由石蠟氧化所得皂用混合脂肪酸(C10～C20的混合脂肪酸)作原料制成的，簡稱為混合胺、脂肪胺、第一胺等。常溫下混合胺為淡黃色蠟狀體，有刺激氣味，不溶于水，溶

7、于酸性溶液或有機(jī)溶劑中。仲胺、叔胺、季胺等在實(shí)踐中應(yīng)用較少，其中屬強(qiáng)堿性物質(zhì)、烴鏈較短的季胺鹽在水溶液中溶解度較高，解離性能較好，主要用于浮選可溶性鉀鹽。3.4.1.2醚胺醚胺是指胺分子中的非極性基中含有醚基[-O-]，即烴基為ROR’-(烷氧基)的一些有機(jī)胺類化合物。因R’通常為丙基，故醚胺也常作為烷基丙基醚胺(或3-烷氧基-正丙基胺)系列的簡稱，其化學(xué)式為R-O-CH2CH2CH2NH2，其中