第一节 浮选剂分类
目前比较通用的浮选剂分类法，按用途分为三大类：
1、捕收剂 主要作用是使目的矿物表面疏水、增加可浮性，使其易于向气泡附着。国内对捕收剂命名结尾常带“药”字（如黄药、黑药）。 2、调整剂 主要用于调整捕收剂的作用及介质条件，其中促进目的矿物与捕收作用的，名为活化剂；抑制非目的矿物可浮性的，名为抑制剂；调整介质pH的，称为pH调整剂。
2-1 浮选剂分类
电子台历类 | 系 列 焊接熔深检测仪 | 品 种 | 典型代表 | 类 | 系 列 | 品 种 | 典型代表 |
捕 收 剂 | 阴离子型 | 硫代化合物 羟基酸及皂 | 黄药，黑药等油酸，硫酸酯等 | 调 整 剂 | pH调整剂 | 电解质 | 酸，碱 |
阳离子型 | 胺类衍生物 | 混合胺等 |
非离子型 | 满液式蒸发器硫代化合物 | 乙黄腈酯等 | 活化剂 | 无机物 | 金属阳离子Cu2+测井设备等，阴离子CN-，HS-，HSiO3-等 |
烃油类 | 非极性油 | 煤油，焦油等 |
起 泡 剂 | 表面活 性物 | 醇类 | 松醇油， 樟脑油等 | 抑制剂 | 气体有机化合物 | 氧，SO2等淀粉，单宁等 |
醚类 | 丁醚油等 |
醚醇类 | 醚醇油类 | 絮凝剂 | 天然絮凝剂 | 石青粉，腐植酸等 |
酯类 | 酯油等 |
非表面活性物 | 酮醇类 | （双丙）酮醇油 | 合成絮 凝剂 | 聚丙烯酰胺等 |
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3、起泡剂 主要作用是促使泡沫形成，增加分选界面，但它与捕收剂也有联合作用。我国对起泡剂命名结尾常带“油”字（如“松醇油”，“1，1，3-三乙氯基丁烷”命名为“丁醚油”等）。
根据上述分类，浮选剂比较详细的分类列于表2-1。
第二节 捕收剂
硫化矿浮选常用的捕收剂是硫代化合物类，氧化矿常用烃基酸类；硅酸盐类矿物常用胺类捕收剂；非极性矿物使用烃油类捕收剂。 典型的异极性捕收剂分子由极性基（亲固基）和非极性基（疏水基）两部分组成，中性的烃油类辅助捕收剂没有极性基。
一、硫化矿捕收剂
这类捕收剂通常具有二价硫原子组成的亲固基，同时疏水基分子量较小，其主要代表有黄药、黑药、氨基硫代甲酸盐，硫醇、硫脲及它们相应的酯类。
1、黄药类 这类药剂包括黄药、黄药酯等。
黄药的学名是烃基二硫代碳酸盐，通式为ROCSSMe，式中R为烃基，Me为碱金属离子。
黄药是用醇，氢氧化钠（或氢氧化钾）及二硫化碳制成的：
ROH +NaOH=RONa+H2O
RONa+CS2=ROCSSNa
所用原料醇中的烃基不同，可得到各种黄药，如C2H5-乙黄药，(CH3)2CH-异丙黄药，C4H9-丁黄药。黄药有钾盐和钠盐两种。此外，尚有戊黄药C5H11OCSSNa；异丁黄药(CH3)2CHCH2OCSSNa；仲辛黄药CH3(CH2)5CH(CH3)OCSSNa；杂黄药(C3～C6)的烷基黄原酸盐）等。
黄药是淡黄粉剂，常因含有杂质而颜较深，比重为1.3～1.7。具有剌激性臭味，易溶于水，使用时常配成1%水溶液。
黄药的主要性质如下：
1）黄药的解离、水解和分解。黄药在水中解离：
ROCSSMe ROCSS- + Me+
黄原酸根又水解生成黄原酸。黄原酸是弱酸，解离常数在10-2～10-5之间：
ROCSS- +H2O ROCSSH + OH-
黄原酸易分解，pH愈低，分解愈迅速：
ROCSSHROH+CS2
为了防止黄药分解失效，常在碱性矿浆中使用。低级黄药比高级黄药分解快，例如，在0.1N的HCl 溶液中，乙黄药完全分解的平均时间为5～10分，丙黄药20～30分，丁黄药50
～60分，戊黄药90分。因此，如必须在酸性介质中进行浮选时，应尽量使用高级黄药。
黄药遇热容易分解，而且温度愈高，分解愈快。
2）黄药的氧化。黄药本身是还原剂，易被氧化。在有O2和CO2同时存在时，氧化速率比只有O2存在时更快。在黄药水溶液中，过渡无素离子或能与黄药生成难溶性黄原酸盐的离子，对黄药的氧化有催化作用，其反应为：
4ROCSSNa+2CuSO4 Cu2(ROCSS)2+(ROCSS)2+2Na2SO4
黄药氧化产物双黄药的结构为：
S S
RO—C—S—S—C—OR
双黄药为黄油状液体，难溶于水，在水中呈现分子状态存在。当pH升高时，会逐渐分解
为黄药，常用于酸性介质中浮选铜矿浸出液经置换得到的沉积铜。黄药存放过久除分解失效外，还会部分被氧化成双黄药，也使其效果变差。
为了防止分解，要求将黄药贮存在密闭的容器中，避免与潮湿空气和水接触；注意防火，不应曝晒，不宜长期存放；配制的黄药溶液不要停置过久，更不要用热水配制。
3）黄药的捕收能力 黄药的捕收能力与其分子中非极性部分的烃链长度、异构有关。烃链增长（即碳原子数增多）捕收能力增强，黄药分子中碳原子数目和捕收性的关系见图2-1。
当烃链过长时，其选择性和溶解性随之下降，因此，烃链过长反而会降低药剂的捕收效果。常用的黄药烃链中碳原子数是2～5个。
烃基支链的影响是：对于短烃链的黄药，正构体不如异构体好；但是，烃链增长到一定时（如C5以上），异构体不如正构体，特别是支链靠近极性基者尤为明显。
黄药用量，公斤/吨
图2-1 黄药烃长度对方铅矿浮选的影响
4）黄药的选择性。碱土金属（钙、镁、钡等）的黄原酸盐易溶。黄药对碱土金属矿物（如萤石CaF2、方解石CaCO3、重晶石BaSO4等）没有捕收作用。
黄药离子能和许多重金属、贵金属离子生成难溶性化合物，一些金属黄原酸盐溶解度积的数据见第一章表1-11。
各种金属与黄药生成的金属黄原酸盐难溶的顺序，按溶解度积大小可大致排列如下：
第一类：汞、金、铋、锑、铜、铅、钴、镍（溶解度积均小于10-10）；
第二类：锌、铁、锰（溶解度积小于10-2）。
此性质可用来粗略估计黄药对重金属及贵金属矿物（主要指硫化矿）的捕收作用顺序。某金属黄原酸盐愈难溶，则其相应的硫化矿物愈易为黄药所捕收。
了解金属黄原酸盐溶解性质的另一重要意义，在于用来调节矿浆中的离子组成及药剂间的相互影响。例如，许多多金属（如含铜、铅、锌、铁）硫化矿的矿石中，常有次生铜矿物，此时矿浆中就含有Cu2+ ，而Cu2+ 会与黄原酸离子生成难溶的黄原酸铜，其反应为：
Cu2+ +4ROCSS-水库监控 — Cu2(ROCSS)2↓+(ROCSS)2
这样，会消耗掉一部分黄原酸离子。
（2）黄药酯，其能式ROCSSR′。黄药分子中，碱金属被烃基取代生成黄药酯类，可将其
看作是黄药的衍生物。这类捕收剂属于非离子型极性捕收剂，它在水中的溶解度都很低，大部分呈现油状。对于铜、锌、钼等硫化矿以及沉淀铜、离析铜等的浮选，具有较高的浮选活性，属于高选择性的捕收剂。即使在较低的PH条件下，也能浮选某些硫化矿。
黄药酯类药剂多和水溶性捕收剂混合使用，以提高药效、降低用量、改善选择性。常用的黄药酯有：
1）乙黄腈酯[乙黄酸氰乙烯酯（C2H5OCSSH=CHCN）]丁黄腈酯(C4H9OCSSC2H4CN)等，其制备反应为：
ROCSSNa +CH2=CHCN +H2O
→ROCSSC2H4CN + NaOH
可作为铜、铅、锌和钼的硫化矿捕收剂，对黄铁矿的捕收能力较弱，和黄药混用较好。
2）丁黄烯酯（丁黄酸丙烯酯 C4H9OCSSCH2CH2=CH2）是丁黄药和氯丙烯在常温下合成的。此外，尚有乙黄烯酯C2H5OCH2CH=CH2篮子鱼性质和前者相近。
2、硫氮类（氨基二硫代甲酸盐）它是二乙胺（或二丁胺）与二硫化碳、氢氧化钠反应生成的化合物：
（二乙氨基二硫代甲酸钠）
乙硫氮
（二丁氨 基二硫代甲酸钠）
丁硫氮
乙硫氮是白粉剂，因反应时有少量黄药产生，工业品常呈淡黄。易溶于水，在酸性介质中容易分解。
乙硫氮 也能同重金属生成不溶性沉淀，捕收能力较黄药强。它对方铅矿、黄铜矿的捕收能力强，对黄铁矿捕收能力较弱，选择性好，浮选速度较快，用量比黄药少。对硫化矿的粗粒连生体有较强的捕收性。它用于铜铅硫化矿分选时，能够得到比黄药更好的分选效果。
硫氮酯 其通式为RNCSSR′，是硫氮与丙烯腈等的反应产物。如二乙基硫氮 腈酯[(C2H5)2NCSSCH2CH2CN]是棕褐油状选硫化铜矿时，硫氮酯可代替丁黄药和松醇油，但其凝固点低，添加时需要采取保温措施。
3、硫胺酯 这是国内外广泛应用的硫酯型捕收剂。硫胺酯（硫逐氨基甲酸酯）也属非离子型极性捕收剂。主要应用的是丙乙硫胺酯，它是用一氯酯酸、异丙黄药和乙胺合成的，为琥珀微溶于水的油状液体。使用时可直接加入搅拌槽或浮选机中，硫胺酯的结构如下：
它是一种选择性能良好的硫化矿捕收剂，对黄铜矿、辉铜矿和活化的闪锌矿的捕收作用较
强。它不浮黄铁矿，为分选铜、铅、锌等硫化矿的选择性捕收剂，可降低抑制黄铁矿所需的石灰用量。国外的硫化矿浮选厂，用它代替黄药，特别是浮选硫化铜矿的选矿厂，如美国的代号为Z-200的药剂，就是“O-异丙基-N-乙基硫逐氨基甲酸酯”。
4、黑药类（二烃基二硫代磷酸盐）其结构式为：
它由醇成酚与五硫化二磷反应制得：
4ROH +P2S5 → 2(RO)2PSSH +H2S↑
酸式产物为油状黑液体，中和成钠或铵盐时可制成水溶液或固体产品。
黑药是硫化矿的有效捕收剂，其捕收能力较黄药弱，同一金属离子的二烃基二硫代磷酸盐的溶解度积均较相应离子的黄原酸盐大。黑药有起泡性。
黑药和黄药相同，也是弱电解质，在水中解离：
（RO）2PSSH ⇌ (RO)2PSS- +H+
但它比黄药稳定，在酸性矿浆中，不象黄药那样容易分解。黑药较难氧化，氧化后生成双黑药，在有Cu2+和Fe3+或黄铁矿、辉铜矿存在时，也能氧化成双黑药：
2(RO)2PSS— - 2e →(RO)2PSS —SSP（OR）2
双黑药也是一种较难溶于水的非离子型捕收剂，大多数为油状物，性质稳定，可作硫化矿的捕收剂，也适用于沉积金属的浮选。
黑药有些毒性，选择性较黄药好，在酸性矿浆中不易分解。当必须在酸性矿浆中浮选时，有时选用黑药。
工业常用黑药有：
（1）25号黑药[甲酚黑药（C6H4CH3O）2PSSH]。它是按照生产中配料加入的五硫化二磷的百分含量命名的，如25号、15号黑药。但31号黑药，是25号黑药中加入6%的白药组成的混合剂。在常温下，甲酚黑药为黑褐或暗绿粘稠液体，比重约为1.2，有硫化氢臭
味，微溶于水。由于其中含有未起反应的甲酚，故有起泡性，对皮肤有腐蚀作用，与氧气接触易氧化而失效。甲酚黑药使用时，常将其加入球磨机。
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