1、v 第十一章第十一章 无机调整剂无机调整剂v 调整剂包括各种成分及结构的化合物,既有有机化合物;又有无机化合物,如酸、碱、盐等。同是一种化合物,在不同条件下应用,则对矿物发生不同的作用,以硫化钠为例,对某些氧化矿浮选有活化作用,而在硫化矿浮选中,它有抑制作用。因此,要将调整剂按活化剂,抑制剂分类是比较困难的,将选矿作业中,常使用的酸、碱、盐等无机物总称为无机调整剂。v11.1 硫酸铜v硫酸铜是活化闪锌矿和黄铁矿的活化剂,目前广泛应用。一、硫酸铜的制法 二、硫酸铜的性质v三、硫酸铜的活化机理 1、在被活化矿物的表面发生复分解反应,结果在矿物表面形成活化膜 2、先脱去抑制剂,再生成活化膜11.2
2、氢氟酸和氟化钠v 用阳离子捕收剂浮选长石时,氟离子是活化剂。氟离子又是石英及某些硅酸盐矿物的有效抑制剂。在选矿作业中,若需要氟离子作为活化剂或作抑制剂时,一般采用氢氟酸或氟化钠。这两个化合物在矿浆中,都可以电离出氟离子,是供给氟离子的化合物。v一、氢氟酸和氟化钠的制法 二、氢氟酸和氟化钠的性质 三、氟离子活化长石的机理v11.3 硫化钠v硫化钠是有色金属氧化矿的活化剂,又是硫化矿抑制剂。一、硫化钠的制法 1.硫化钠熔体制取 2.将Na2S熔体加工使成为Na2S二、硫化钠的性质三、硫化钠在浮选过程中的作用 1)硫化有色金属氧化矿 2)抑制各种硫化物 3)脱去硫化矿混合精矿中的捕收剂 4)调整矿浆
3、的离子成分 1.对有色金属氧化矿的硫化作用 2.对硫化矿的抑制作用某些金属硫化物和金属乙黄原酸盐溶度积硫化钠溶液中HS-浓度,方铅矿回收率与pH值得关系1方铅矿浮选曲线;2HS-浓度曲线某些金属氢氧化物溶度积v11.4 硫酸锌v硫酸锌往往与其它化合物同时使用,作为闪锌矿的抑制剂。v一、硫酸锌的制法v二、硫酸锌的性质v三、硫酸锌的抑制机理v11.5 氰化钠和氰化钾一、氰化钠(NaCN)和氰化钾(KCN)的制法v1.氰氨基化钙的制法v2.氰化物培体的制法v3.从氰化物熔体中提取氰化钠和氰化钾v二、氰化钠和氰化钾的性质v(1)氰化钠和氰化钾都是弱酸强碱盐,易溶于水,在水中完全电离并发生水解反应,使溶
4、液显碱性:v(2)在有氧气存在的条件下,氰化钠(钾)能溶解金、银等贵金属。金、银溶于氰化钠的化学反应式:v(3)氰化钠(钾)与很多金属离子形成络合物。v三、氰化钠和氰化钾的抑制机理v 氰化钠和氰化钾抑制闪锌矿的机理:v 有人认为氰化物对闪锌矿的抑制是溶去闪锌矿表面上的活性硫化铜膜露出不能与黄药作用的纯闪锌矿表面;v 有人认为氰化物的抑制作用主要是CN-离子与矿物表面上的SO 42+和ROCSS-进行交换吸附,生成Zn(CN)在矿物表面固着。阻碍捕收剂与矿物表面作用;v 有人认为氰化物对金属黄原酸盐有较强的溶解作用。v例加,乙基黄原酸亚铜与氰化物的作用为:v或者写成:v 金属黄原酸盐在氰化物中的
5、溶解度差别愈大,即K或K1/n的差值愈大,两种金属矿物也就越容易在氰化物溶液中分选。各种金属黄原酸盐和氰化物反应平衡常数络合离子的稳定常数及乙基黄原酸盐的溶度积常数v四、含氰化物尾矿废水的处理 1、氧化法 2、铁氰化法(绀青法)3、将氰化物回收再用v 11.6 硫酸亚铁 在铅锌矿优选浮选处理中,经常使用硫酸锌和氰化钠抑制闪锌矿,南斯拉夫贝尔格来德大学矿物工程系对闪锌矿的抑制做了研究,将硫酸亚铁代替硫酸锌取得成功,并指出在方铅矿浮选中,用硫酸亚铁和氰化钠能有效地抑制闪锌矿和黄铁矿。一、硫酸亚铁的制法 二、硫酸亚铁的性质 v三、硫酸亚铁和氰化钠作闪锌矿抑制剂 留帕萨维克选矿厂药剂消耗比较留帕萨维克
6、选矿厂抑制剂改变前后选矿指标 萨沙选矿厂药剂消耗比较萨沙选矿厂选矿指标v习题1:氰化钠和氰化钾的抑制机理,及废水处理方法?v习题2:硫酸铜的活化机理?v习题3:氟离子活化长石的机理?v 第十一章第十一章 无机调整剂无机调整剂v11.7 二氧化硫、亚硫酸和亚硫酸钠v 二氧化硫(或亚硫酸钠)的抑制能力虽然比氰化钠弱,但毒性小,并且易被空气氧化,废水容易处理。一、二氧化硫的来源和亚硫酸钠的制法 硫在空气中,燃烧生成二氧化硫,工业上生产二氧化硫是在焙烧炉中焙烧黄铁矿:二氧化硫的水溶液即为亚硫酸:v烧碱溶液吸收二氧化硫时,依其被二氧化硫饱和程度的不同而生成亚硫酸钠或酸式亚硫酸钠。反应式:v烧碱比碳酸钠贵
7、,碳酸钠溶液吸收二氧化硫,反应式:v碳酸氢钠逐渐分解,放出二氧化碳,并获得亚硫酸钠:v亚硫酸钠进一步吸收二氧化硫,生成亚硫酸氢钠:v生成亚硫酸钠和亚硫酸氢钠的总反应式:v溶液浓缩,使之结晶得到产品。v二、二氧化硫、亚硫酸、亚硫酸钠的性质v氧化反应:v电离反应:v氧化反应:亚硫酸钠亚硫酸 三、二氧化硫、亚硫酸、亚硫酸钠的抑制性能 四、二氧化硫和亚硫酸的抑制机理v11.8 石灰和二氧化碳 将石灰石在9001200煅烧,则分解成生石灰和二氧化碳:一、石灰的性质 石灰是白色固体,与水作用生成熟石灰,同时大量放热。熟石灰与生石灰都可与二氧化碳作用生成碳酸钙,反应在常温下进行:二、石灰抑制黄铁矿的机理 黄
8、铁矿表面被氧化,表示为:黄铁矿表面受氧化后与碱作用:矿物表面的氢氧化亚铁薄膜可以再被空气氧化,成为氢氧化铁:在高碱度矿浆中,OH-离子有排除黄原酸根的能力。v三、用二氧化碳活化被石灰抑制的黄铁矿v四、从被石灰抑制的黄铁矿的活化剂看石灰的抑制机理 用普通调整剂和烟气浮选黄铁矿的结果v11.9 重铬酸盐v重铬酸钠(钾)是方铅矿的抑制剂,铜铅混合精矿分选时用于抑制方铅矿,铅锌混合精矿分选时用于抑制方铅矿,也可用于抑制重晶石。一、重铬酸钠和重铬酸钾的制法 二、重铬酸钠和重铬酸钾的性质v三、重铬酸盐抑制方铅矿及重晶石的作用机理重铬酸钠与硅酸钠混合物(按重量比1:1)作抑制剂分选铜铅混合精矿结果v11.1
9、0 五硫化二磷和氢氧化钠混合抑制剂 一、五硫化二磷和氢氧化钠抑制剂的配制方法 二、五硫化二磷和氢氧化钠混合抑制剂对方铅矿的抑制性能 三、五硫化二磷和氢氧化钠混合抑制剂抑制方铅矿机理P2S5+NaOH和K2CrO7抑制方铅矿浮选钼工业试验指标对比v11.11 水玻璃v水玻璃是一种无机胶体,是浮选非硫化矿或某些硫化矿的调整剂,它对石英、硅酸盐等脉石矿物有良好的抑制作用,当用脂肪酸作为捕收剂,浮选萤石和方解石、白钨矿时,用水玻璃作为选择性抑制剂;水玻璃用量较大时,对硫化矿也有抑制作用。水玻璃也是良好的分散剂。一、水玻璃的制法 二、水玻璃的性质v 三、水玻璃的抑制机理v 一般认为水玻璃的抑制作用,是由
10、HSiO 3-和H2SiO3引起的,这两种物质能吸附在矿物面,它们又有很强的吸水性,吸附在矿物表面后,使得该矿物亲水而起抑制作用:另一方面,各种矿物表面吸附HSiO3-和H2SiO3的能力是不相同的,吸附得牢固的,易受抑制,吸附得不牢固或不吸附的,不易受抑制或不受抑制。因此,利用水玻璃作抑制剂可以分选不少矿物。另外,胶态的SiO2也是抑制剂。有水玻璃和无水玻璃时,油酸钠(1 10-4mol/L)浮选白钨矿,回收率与pH值的关系水玻璃加入量(mol/L)0-无;-5 10-4;-1 10-5水玻璃作抑制剂,油酸钠(1 10-4mol/L)浮选方解石,回收率与pH值的关系水玻璃加入量(mol/L)
11、1-无;2-1 10-6;3-1 10-4;4-1 10-3有水玻璃和无水玻璃时,油酸钠(1 10-4mol/L)浮选方解石,回收率与pH值的关系水玻璃模数0-无水玻璃;2-1.6;3-2.40;4-3.22;5-3.75方解石的-电位与pH值的关系油酸钠和水玻璃浮选方解石,回收率和pH值的关系油酸钠-5 10-4mol/L;水玻璃-5 10-4mol/L水玻璃用量一定时,油酸钠浮选方解石,回收率与pH值的关系油酸钠浓度(1 10-4 mol/L);水玻璃pH值:1-10.7;2-8.0;3-6.4;4-4.0;5-2.0v四、水玻璃与其他药剂共用可以增强抑制效能 (1)精选白钨矿 (2)与硫
12、酸铝、硫酸铬、硫酸锌、硫酸铜等共用Na2RSiO2(曲线1,2,3,4)和NaCO3(曲线5)对矿物-电位的影响1-方解石;2-白云石;3-磷灰石;4-重晶石;5-方解石v11.12氟硅酸钠 一、氟硅酸钠的制法 萤石粉和石英砂的混合物与浓硫酸共同加热,可得到四氟化硅。反应进行时,硫酸首先与萤石作用放出氟化氢,氟化氢与石英反应生成四氟化硅:二、氟硅酸钠的性质 v三、氟硅酸钠的抑制性能氟硅酸钠预先处理矿物(80),油酸进行浮选对回收率的影响氟硅酸钠预先处理后,矿物混合物的浮选v四、氟硅酸钠的抑制机理v 关于氟硅酸钠的抑制机理,有多种见解:(1)氟硅酸钠的有效作用是在于优先从脉石矿物(主要是石英、长
13、石、萤石)的表面上解吸脂肪酸,而脂肪酸牢固附着于钨锰矿的表面上,不被解吸或解吸得少,因此,这矿物选择性浮选。(2)另一种论点认为氯硅酸钠没有直接从霞石和长石表面除去捕收剂,氟硅酸钠的抑制作用是由:SiF62-离子水解而生成的氢氟酸溶解霞石,由于霞石的溶解而生成游离的硅酸,硅酸吸附在霞石表面而形成胶束,这种胶束延伸到水相,进一步延伸到吸附在霞石表面的捕收剂的烃基,防碍霞石和长石一类矿物浮游,使其号到抑制。(3)又一种论点认为油酸类捕收剂在被捕收矿物表面有两种吸附形式,一种成油酸分子的吸附;另一种是油酸根的吸附即在矿物表面生成多价金属离子的油酸盐,而Al、Ca、Mg等的油酸盐被氟硅酸钠分解而放出油
14、酸。(4)氟硅酸钠的抑制作用,是由于氟硅酸钠在水中先电离生成SiF62-离子,SiF62-离子再水解生成SiO2胶体,悬浮在矿浆中,这种胶体吸附在表面而引起矿物亲水,受到抑制。v11.13 六偏磷酸钠v六偏磷酸钠是方解石、石灰石的有效抑制剂。一、六偏磷酸钠的制法 二、六偏磷酸钠的性质 三、六偏磷酸钠的抑制作用 矿物浮选回收率与六偏磷酸钠用量的关系(pH值9.29.6)1锡石;2石灰市;3方解石;4氢氧化铁v四、六偏磷酸钠的抑制机理v(1)电离v(2)降低吸附量v(3)亲水被抑制 综合以上论点,可以认为(NaP03)6的抑制机理是:在水中部分电离生成阴离子,这些阴离子首先与矿浆中或矿物表面的多价金属离子形成难溶盐,继而转化为稳定的可溶性络合物。油酸钙同样可溶于(NaPO3)6溶液中,形成可溶性的钙络台物,因此,矿物表面的难溶油酸盐受到解吸而被抑制 v习题1:水玻璃的抑制机理?v习题2:氟硅酸钠的抑制机理?v习题3:六偏磷酸钠的抑制机理?