5.3.1烃基酸类捕收剂的结构及性能 1.烃基酸类捕收剂的分类及结构 0 R-c R一S一O-.Ht(Nat、Kt) O.HtNa、Kty 0 羧酸盐类,pKa=4.7±0.5 磺酸盐类,pK1.5 0 R-0-S-O.H(Na*、K*) 0 硫酸盐类 胂酸类,pKa=2.0一4.7 O一Hw R-P< R-C=N-OH O-.-* OH 膦酸类,DKa=2.0一4.7 羟肟酸类,pK9 6
6 5.3.1 烃基酸类捕收剂的结构及性能 1. 烃基酸类捕收剂的分类及结构 6
5.3.1烃基酸类捕收剂的结构及性能 2.烃基酸类捕收剂的捕收性能及应用 ■ 烃基酸的捕收能力除与烃基长短和亲固基有关外,主要与烃 基的不饱和程度有关。碳原子数相同、不饱和程度越高的烃基酸, 捕收能力越强。降低矿浆温度时这一影响更为明显。 ■烃基酸类捕收剂能与Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+等碱土金属生 成溶解度较小的盐,因此,含有碱土金属离子的非硫化矿物可以 用该类捕收剂浮选,巯基类捕收剂却不能。 表5-2各种脂肪酸的溶度积(负对数值) 脂肪酸种类 Mg Ca2+ Ba2+ Ag' Cu2+ Zn2+ Pb2+ Mn2+ A3+ Fe3+ Cd2+ Fe2+ CisH3 COO- 14.3 15.8 15.4 11.1 19.4 18.5 20.1 16.2 27.9 31.0 18.0 15.6 C2H3 COO 15.5 17.4 16.9 12.0 20.8 20.0 22.2 17.5 30.3 17.4
7 5.3.1 烃基酸类捕收剂的结构及性能 2. 烃基酸类捕收剂的捕收性能及应用 7 ◼ 烃基酸的捕收能力除与烃基长短和亲固基有关外,主要与烃 基的不饱和程度有关。碳原子数相同、不饱和程度越高的烃基酸, 捕收能力越强。降低矿浆温度时这一影响更为明显。 ◼ 烃基酸类捕收剂能与Ca2+ 、Mg2+ 、Ba2+ 、Sr2+等碱土金属生 成溶解度较小的盐,因此,含有碱土金属离子的非硫化矿物可以 用该类捕收剂浮选,巯基类捕收剂却不能
5.3.1烃基酸类捕收剂的结构及性能 3.烃基酸类捕收剂的作用机理 ■静电力吸附 通过静电作用在矿物表面吸附,与矿物的零电点有关。捕收剂浓 度较低时,主要以单个离子依靠静电力吸附,称为“配衡离子吸 附”;而浓度高时,捕收剂非极性基间相互缔合,形成“半胶束 吸附”。 烃基磺酸和烃基硫酸主要借静电吸附与矿物表面发生作用。 要求:矿物表面必须荷正电: 如针铁矿浮选:pHpze=6.7(零电点) ·当矿浆pH<6.7时,捕收剂阴离子(RSO3或ROSO3)通过 静电吸附,使颗粒表面疏水; ·当矿浆pH≥6.7时,针铁矿颗粒表面荷负电,只能用胺类阳离 子捕收剂进行浮选。 8
8 5.3.1 烃基酸类捕收剂的结构及性能 3. 烃基酸类捕收剂的作用机理 8 ◼ 静电力吸附 通过静电作用在矿物表面吸附,与矿物的零电点有关。捕收剂浓 度较低时,主要以单个离子依靠静电力吸附,称为“配衡离子吸 附”;而浓度高时,捕收剂非极性基间相互缔合,形成“半胶束 吸附”。 烃基磺酸和烃基硫酸主要借静电吸附与矿物表面发生作用。 要求:矿物表面必须荷正电。 如针铁矿浮选:pHpzc=6.7 (零电点) • 当矿浆pH<6.7时,捕收剂阴离子(RSO3 -或ROSO3 -)通过 静电吸附,使颗粒表面疏水; • 当矿浆pH≥6.7时,针铁矿颗粒表面荷负电,只能用胺类阳离 子捕收剂进行浮选
5.3.1烃基酸类捕收剂的结构及性能 3.烃基酸类捕收剂的作用机理 +60 +40 +20 0 -2 -40 -60 80 60 40 20 8 10 12 14 PF王 图1-24针铁矿的动电位与可浮性的关系 1一用RSO作同收剂;2一用RNg本作报收剂
9 5.3.1 烃基酸类捕收剂的结构及性能 3. 烃基酸类捕收剂的作用机理 9
5.3.1烃基酸类捕收剂的结构及性能 3.烃基酸类捕收剂的作用机理 分析:石英的PZC=1.8,在pH<1.8时,表面荷正电,加入1x0~4 mol/几的阴离子捕收剂磺酸盐,判断此时石英的可浮性。 矿物表面发生的吸附存在竞净,要把溶液pH调到小于1.8,即 [H+]大于1x0-2mol/L,需要加入足量的盐酸,溶液中[C]也会 大于1x0-2mol/儿,远远高于溶液中捕收剂阴离子的浓度。大量 的C占据了石英表面正电荷区,致使RSO3无法接近矿物表面起 捕收作用。 10
10 5.3.1 烃基酸类捕收剂的结构及性能 3. 烃基酸类捕收剂的作用机理 10 分析:石英的PZC=1.8,在pH<1.8时,表面荷正电,加入1xl0-4 mol/L的阴离子捕收剂磺酸盐,判断此时石英的可浮性。 矿物表面发生的吸附存在竞争,要把溶液pH调到小 于1.8,即 [H+]大于1xl0-2 mol/L,需要加入足量的盐酸,溶液中[Cl- ]也会 大于1xl0-2 mol/L,远远高于溶液中捕收剂阴离子的浓度。大量 的Cl-占据了石英表面正电荷区,致使RSO3 -无法接近矿物表面起 捕收作用