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1、1活化剂与活化剂与抑制剂抑制剂2调整剂调整剂:控制矿物与捕收剂作用的一种辅助药剂,也可以看作是为控制矿浆中不同矿物颗粒相互之间分散或聚集状态的调节剂对于一些复杂的多金属矿石或难选矿石,合理使用调整技是获得高指标的关键调整剂按作用可分:调整剂按作用可分:1)活化剂2)抑制剂3)矿浆PH调整剂4)分散与絮凝剂4活化剂:活化剂:能增强矿物表面对捕收剂的吸附能力的药剂1.作用机理及典型活化剂:1)生成活化膜(activation film)PbCO3PbCO3X-PbSPbCO3PbCO3+S2-PbCO3PbS+CO32-Na2S9H2O5生成活化膜生成活化膜p实践中常用它活化有色金属氧化矿物,如白
2、铅矿、铅矾、菱锌(smithsonite)、氧化铜等矿物,通过生成硫化膜而活化矿物p硫化钠为强碱弱酸生成的盐,在水中分解:Na2S+2H2O=2Na+2OH-+H2S H2S=H+HS-HS-=H+S2-pH高,则溶液中HS-、S2-越多,pH值低,则HS-和H2S越多6 使用硫化钠时的使用硫化钠时的注意事项注意事项:用量要严格控制用量要严格控制用量适宜时是活化剂,当其用量大时,又是一种抑制剂 氧化矿活化时,有适宜氧化矿活化时,有适宜pHpH值值氧化铜矿硫化:pH=8.59.5白铅矿(PbCO3):pH=910pH值过高,形成易脱落的胶质硫化物72)活化离子吸附(activation ion
3、adsorption)ZnSZnSX-CuSZnSZnS+Cu2+ZnSCuS+Zn2+SiO2SiO2Ol-Ca2+SiO2Ca2+_RCOO-8CuSO45H2O活化离子吸附活化离子吸附p是ZnS的典型活化剂,亦可活化黄铁矿(pyrite)和磁黄铁矿(pyrrhotite)。使用时应控制用量pHg2+、Ag+、Pb2+等金属离子的可溶性盐也可作为活化剂93)消除亲水膜(hydrophilic film)FeS2FeS2X-Fe(OH)3FeS2Fe(OH)3+酸FeS210活化活化剂酸和碱消除矿物表面的碱性亲水膜或矿泥(slime),从而起到活化作用 FeS2Fe(OH)3+3H2SO4F
4、eS2+Fe2(SO4)3+H2O FeS2Ca(OH)2+Na2CO3FeS2+CaCO3+NaOHp具有活化作用p轻微氧化硫化矿物,有利于硫化矿物的浮选氧11抑制剂抑制剂定义定义:能够破坏或削弱矿物对捕收剂的吸附,增强矿物表面亲水性的药剂分类:分类:无机抑制剂、有机抑制剂无机抑制剂是如何起到抑制作用的呢?12无机抑制剂作用及典型抑制剂:1)溶去原有的活化膜X-ZnSCuXZnS+Cu+X-Cu2+CN-Cu(CN)2-13氰化物氰化物(cyanide)(cyanide)是ZnS、FeS2、CuFeS2的典型抑制剂,能溶去矿物表面的活化离子和捕收剂膜,对方铅矿(galena)的抑制作用不大1
5、4性质1 易溶于水,可以水解 NaCN=Na+CN-CN-+H2O=HCN+OH-故酸性条件下产生大量有毒HCN气体,只能在碱性矿浆中使用性质2 和很多金属离子(Zn2+、Cu2+、Fe2+等)生成络合物(离子)complex,消除矿浆中的活化离子,如:2Cu2+4CN-Cu2(CN)2+(CN)2 Cu2(CN)2+2CN-2Cu(CN)2-故可抑制被Cu2+活化的ZnS,消除矿浆中或ZnS表面的Cu2+氰化物的性化物的性质性质3 溶解矿物表面MX膜和活化离子 CuX+2CN-=Cu(CN)2-+X-ZnSCu2+3CN-=ZnS+Cu(CN)2-+1/2CN2性质4 CN-在矿物表面吸附后
6、,增强矿物亲水性,并阻止捕收剂作用氰化物的性化物的性质1516 氰化物的应用应用:铅锌多金属分离中抑制闪锌矿(sphalerite)铅锌分离中抑制铜矿物 少量氰化物(10g/t)就具有特效,能改善选择性(selectivity)和提高回收率(recovery)172)将捕收剂离子由矿物表面排出X-抑制剂亲水膜18抑制抑制剂Na2S9H2O是硫化矿物和有色金属氧化矿的有效抑制剂,其电离生成的S2-、HS-和H2S是产生抑制作用的主要成份,是硫化矿物的定位离子MSMX2+S2-MSMS+2X-19硫化硫化钠抑制机理 从矿物表面排除其它离子(包括X-、活化离子)使表面电位负值增加 阻碍X-的吸附。X
7、-与HS-在硫化矿物表面发生竞争吸附 阻碍O2对硫化矿物表面的活化作用应用 铜钼分离时,用煤油浮辉钼矿,Na2S抑硫化矿 当矿石中含有少量氧化铜或次生铜矿物,矿浆中铜离子影响分选,加硫化钠使之 沉淀 混合精矿脱药 铜铅分离时,Na2S+H2SO3抑方铅矿(galena)浮黄铜矿20硫酸锌(ZnSO47H2O)是闪锌矿(sphalerite)的典型抑制剂,常与氰化物、碳酸钠、亚硫酸钠组合使用来抑制闪锌矿硫酸锌在碱性介质中使用,其作用机理如下:ZnSO4+2NaOH=Zn(OH)2+Na2SO4Zn(OH)2胶粒吸附于ZnS表面,阻碍X-的吸附抑制抑制剂3)亲水胶粒吸附于无捕收剂处超过其捕收作用X
8、-亲水胶粒214)消除活化膜PbCO3PbCO3PbSO2PbSO4PbCO3PbS+O2PbCO3PbSO4ZnSCu2+CN-ZnS+Cu(CN)2-225)形成亲水膜FeS2FeS2Fe(OH)2O2FeS2FeS2+O2FeS2Fe(OH)223无机抑制无机抑制剂对矿物的抑制机理物的抑制机理 在矿物表面形成亲水覆盖膜或亲水胶粒 抑制剂溶去矿物表面由捕收剂所形成的疏水性覆盖膜 抑制剂溶去矿物表面易与捕收剂作用的活性质点或活化膜 除去矿浆中的活化离子抑制作用并不是孤立存在的,某些药剂往往同时通过几方面作用的配合才能有效地实现对矿物的抑制24有机抑制有机抑制剂(1 1)小分子有机抑制剂)小分
9、子有机抑制剂 1)含硫类的小分子有机抑制剂p巯基乙酸(HSCH2COOH)和巯基乙醇(HSCH2CH2OH)用在铜铅、铜钼混合精矿的浮选分离中,使用巯基乙酸及其钠盐或巯基乙醇抑制硫化铜、黄铁矿p与使用氰化物和硫化钠相比,分离效果相当,但可减少污染p巯基乙酸或巯基乙醇可用于代替氰化钠抑制硫化铜矿、黄铁矿的原因,主要是其分子中带有两个极性基团,其中巯基可选择性的吸附于矿物表面,羧基或羟基亲水而形成亲水膜,从而使矿物受到抑制25有机抑制有机抑制剂乙二胺四乙酸(EDTA)p结构式结构式:p该类氨基酸络合剂能与多种金属离子形成稳定络合物p可以控制矿浆离子组成,被用作浮选过程的抑制剂,用以提高硫化矿及非硫
10、化矿浮选的选择性p可消除矿浆中难免离子对浮选的干扰2)含氮类小分子有机抑制剂26(2 2)大分子有机抑制剂)大分子有机抑制剂 1)多糖类(淀粉、纤维素、树胶等)2)腐殖酸类 3)单宁类 4)木质素磺酸类27有机抑制有机抑制剂对矿物的抑制机理物的抑制机理1)有机抑制剂在矿物表面的吸附主要依靠氢键及范德华力的作用例如:天然淀粉是一种非离子型的有机高聚物,在水溶液中与石英作用时,主要就是依靠淀粉分子羟基上的氢原子与石英晶格表面的氧原子形成氢键缔合,使胶态淀粉在石英表面得以吸附形成亲水覆盖物,从而导致抑制作用28例如:阳离子型淀粉很容易吸附在荷负电的石英表面;阴离子型淀粉则很容易吸附在荷正电的赤铁矿表面等有机抑制有机抑制剂对矿物的抑制机理物的抑制机理2)有机抑制剂依靠静电引力的作用在矿物表面发生吸附29有机抑制有机抑制剂对矿物的抑制机理物的抑制机理3)有机抑制剂通过化学吸附及表面化学反应在矿物表面吸附例如:而含羧基和酚羟基或羟基的一些有机抑制剂如单宁、草酸、柠檬酸、乳酸等亦能与许多金属离子,特别是与钙、镁离子发生化学键合,这时或以螯合物的形式从矿浆中除去某些对矿物具有良好活化作用的离子,或络合吸附于矿物表面引起抑制作用