浮选药剂化学原理与应用-第十章-有机抑制剂课件.ppt

1、v第十章第十章 有机抑制剂有机抑制剂v有机抑制剂结构必须具备以下条件：具有与矿物表面发生强烈吸附作用的极性功能团，从而固着于矿物表面；必须有选择性地吸附于矿物表面；必须具有使矿物表面亲水的亲水基团。v 由此可见，有机抑制剂应具有如下结构：X-P-K 其中X能固着在受抑制矿物表面的极性功能团；P极短的烃键；K亲水基团。v10.1 羟基酸、羟基胺、多元醇 一、羟基羧酸2-羟基丁二酸(苹果酸)2,3-二羟基丁二酸(酒石酸)3-羟基-3-羧基戊二酸(柠檬酸)2-羟基丙二酸(丙醇二酸)2,3,5-三羟基苯甲酸（没食子酸)2-羟基丙酸(乳酸)羟基乙酸v1、酒石酸 2、柠檬酸 3、没食子酸 4、羟基羧酸的抑

2、制性能和抑制机理使用烷基硫酸盐和烷基苯磺酸盐混合捕收剂时各种羟基羧酸对萤石浮选的抑制活性1柠檬酸；2苹果酸；3酒石酸；4没食子酸v二、羟基胺v三、多元醇乙醇胺丙醇胺丁醇胺二乙醇胺乙二醇丙二醇丙三醇v10.2 草酸v一、草酸的制法v二、草酸的性质v三、草酸的抑制性能草酸做抑制剂，黑钨矿细泥（-0.074 m）可浮性与pH值的关系1苄基胂酸1500mg/L；2草酸5 104mg/L，苄基胂酸1500mg/L；连续试验结果（%）连续试验流程v四、草酸抑制黑钨矿机理黑钨矿电位与pH值得关系草酸溶液中，各种存在形式的分布系数与溶液pH值的关系草酸与黑钨矿作用的分子轨道图v10.3 硫代酸盐v一、羟基烷基

3、二硫代氨基甲酸盐v1羟基烷基二硫代氨基甲酸盐的制法和性质v由羟胺、二硫化碳和氢氧化纳反应，反应式：v酸中分解反应：v水中电离及与重金属离子反应：v2、羟基烷基二硫代氨基甲酸盐的抑制性能和抑制机理羟基烷基二硫代氨基甲酸盐和硫化钠分离科翁拉德混合精矿结果注：混合浮选时，异丙基黄药和异丁基黄药混合物用量为20g/t。有机抑制剂与铜离子生成化合物在矿物表面吸附；解吸捕收剂，有机抑制剂在矿物表面浸下铜离子，并与Cu2+生成溶于溶液中的化合物二存在于矿浆中，羟基烷基二硫代氨基甲酸盐一方面固着在矿物表面形成化合物，一方面以铜盐形式解吸捕收剂。v二、多羟基黄原酸盐v1、多羟基黄原酸盐的制法和性质v酸性溶液中分

4、解：v与金属阳离子作用，生成可溶性盐：v2、多羟基黄原酸的抑制性能和抑制机理v多羟基黄原酸根可以与黄铁矿、白铁矿及有机硫化物等脉石表面发生反应，生成表面亲水膜层，使脉石收到抑制。v三、氨基乙基二硫代氨基甲酸盐v1氨基乙基二硫代氨基甲酸盐的制法和性质v同时有以下反应：v氨基乙基二硫代氨基甲酸盐的制法和性质v酸性介质中分解：v与重金属离子形成难溶重金属盐：v10.4 巯基化合物v一、巯基乙酸v1.巯基乙酸的合成v2.巯基乙酸的性质v3.巯基己酸钠的选矿性能及作用机理巯基己酸钠作抑制剂分选铜-钼粗精矿结果v3巯基己酸钠的选矿性能及作用机理巯基己酸浓度下降与接触时间的关系巯基己酸浓度下降与起始浓度的关

5、系1起始pH值为4.0；2起始pH值为5.5；3起始pH值为6.5；4起始pH值为8.0；5起始pH值为10.0v3巯基己酸钠的选矿性能及作用机理v二、巯基乙醇（HSCH2CH2OH）被巯基己酸溶解的辉铜矿1起始pH值为6.0；2起始pH值为6.7反应物浓度和产物浓度与辉铜矿接触时间的关系1,4pH值为5.0；2,5pH值为6.5；3,6pH值为8.0；1,2,3巯基乙酸；4,5,6双巯基乙酸；7巯基乙酸铜v10.5 萘磺酸及苯磺酸v 萘磺酸及苯磺酸类抑制剂是萘环上或苯环上连有一个或一个以上的磺酸根及其它极性基团(如-OH，-NH2，-COOH)的化合物，例如：1-氨基-8-萘酚-3,6-二磺

6、酸（H酸）1,8-二羟基萘-3,6-二磺酸（铬变酸）1-萘酚-3,8-二磺酸1氨基-4,8-二磺酸萘（氨基芝加哥酸）2-氨基-8-萘酚-6-磺酸1-氨基-8-萘酚-4-磺酸2-羟基-3-氨基-5-磺酸基-苯甲酸2，5-二磺酸苯胺v一、1-氨基-8-萘酚-3,6-二磺酸（H-酸）v 1、H-酸的制法v 2、H-酸的性质v二1-氨基-8-萘酚-2，4二磺酸（芝加哥酸）v1、芝加哥酸的制法v2、芝加哥酸的性质v芝加哥酸溶液遇某些金属离子容易生成可溶性螯合物。v3、H-酸，芝加哥酸等萘磺酸类及苯磺酸类的抑制性能和抑制机理pH值对十一烷基-1,1-二羧酸（10-4mol/L）浮选锡石与黄玉的影响1黄玉；

7、2锡石试验中所用有机药剂对黄玉的抑制作用1H酸；2芝加哥酸；3铬变酸；4酸；52,5-二磺基-苯胺；62-羟基-3-氨基-5-磺基-苯甲酸；74,8-二磺基-萘胺所用有机药剂对锡石的抑制作用1H酸；2芝加哥酸；3铬变酸；4酸；52,5-二磺基-苯胺；62-羟基-3-氨基-5-磺基-苯甲酸；74,8-二磺基-萘胺v3、H-酸、芝加哥酸等萘磺酸类及苯磺酸类的抑制性能和抑制机理1-氨基-2-萘酚-4-磺酸1-氨基-2-萘酚-6-磺酸1-氨基-2-萘酚-3,6-二磺酸1-氨基-8-萘酚-6-磺酸v习题1:有机抑制剂自身的结构是什么？v习题2:羟基羧酸的抑制性能和抑制机理是什么？v习题3:H-酸、芝加哥

8、酸等萘磺酸类及苯磺酸类的抑制性能和抑制机理？v第十章第十章 有机抑制剂有机抑制剂v10.6 单宁 单宁在各种植物中的含量不同，我国生产的五倍子含单宁较多，达50-60%，湖南产茶子壳含单宁达20-30%，所以单宁也称植物鞣酸。v一、单宁的提取热水萃取。v二、单宁的性质分子量较大的无定形物质。v三、单宁的抑制机理v 在浮选脉石为方解石的矿物时，抑制剂常用水玻璃或单宁，单宁抑制方解石机理，主要有以下两论点：1、单宁酸的羧基吸附（或化合）在方解石表面，它端的基团向外，和水分子借氢键结合而形成水膜，故亲水而起抑制作用。2、通过酚基离子以物理吸附或化学吸附的方式固着在方解石表面上，而起抑制作用。没食子酸

9、、单宁酸抑制方解石示意图1没食子酸在方解石表面形成水膜；2单宁酸在方解石表面形成水膜；单宁在方解石上吸附模型1直接的Ca-O键；2Ca2+的活性键；3氢键；4静电吸引v四、合成单宁v对-羟基苯磺酸或萘磺酸与甲醛或其它醛(如糠醛、乙醛、丙醛等)的缩合产物，称为合成单宁。代号 S-217对羟基苯磺酸甲醛缩合物代号 S-711萘磺酸甲醛缩合物代号 S-808菲磺酸甲醛缩合物代号 S-804菲磺酸v1.S-217、S-711、S-804的制法v2.S-808的制法v S-808是磺化粗菲而成，取粗菲40g，于容量为250mL附有搅拌和回流装置的三口瓶中，加热至120左右，在20min内滴加浓硫酸24m

10、L，保持在120 搅拌2h，取出即可。v3.合成单宁S-217、S-711、S-804、S-808作抑制剂浮选磷矿石的效果合成单宁S-217、S-711、S-804、S-808的抑制效果（磷矿石）v4萘磺酸甲醛缩合物抑制白云石机理胶磷矿与白云石的可浮性随萘磺酸甲醛缩合物用量的变化关系1胶磷矿；2白云石存在萘磺酸甲醛缩合物时，Ca2+、Mg2+对胶磷矿浮选的影响1胶磷矿；2白云石萘磺酸甲醛缩合物（a）及其模型化合物（b）v萘磺酸甲醛缩合与矿物表面发生作用时，主要有四种可能性v (1)与胶磷矿上的Ca(CaPO4-)作用；v (2)与吸附于胶磷矿上的Mg(MgPO4-)作用：v (3)与白云石上的

11、Ca(CaCO3)作用；v (4)与白云石上的Mg(MgCO3)作用计算模型R：CH3C10H6 M：Ca2+、Mg2+v(1)萘磺酸甲醛缩合物的结构优化和配位原子推算 根据有机结构理论甲基萘磺化时，磺酸根可能进攻萘环平面的a位（C1、C4、C7、C10）或位（C2、C3、C8），而在位（C5、C6 ）进攻的可能性很小。v(2)吸附产物的电子结构和成键特性。v1、双原子相互作用能E(AB)分析。吸附配合物的相互作用能E(AB)（eV）v2、键集居数n(AB)分析分析原子键集居数n(AB)吸附配合物的AB原子键集居数n(AB)v10.7 氯化木素与木素磺酸v木材主要含纤维和木质素，树皮和树干都含

12、有木素，软木含木素量较多，平均约28%，硬质木材平均含量约24%，也随木材种类而变化，一般为13.7%31.5%。木素木素磺酸木素氯化木素一、氯化木素的制法及其对赤铁矿的抑制性能v1、氯化木素的制法；2、氯化木素的性质；3、抑制赤铁矿的试验二、木素磺酸的抑制效果v 1、用木素磺酸抑制方解石和重晶石浮选稀土矿 v 2、木素磺酸钙抑制脉石浮云母v 3、利用木素磺酸钙作抑制剂浮选萤石赤铁矿反浮选结果三、铬铁木素v 铬铁木素是由硫酸，硫酸亚铁，重铬酸钠(钾)与木素磺酸钙作用而成。v10.8 羧甲基纤维素和羟乙基纤维素一、羧甲基纤维素(1号纤维素)1.羧甲基纤维素的制法纤维素v2.羧甲基纤维素的性质 3

13、.羧甲基纤维素的抑制性能v（1）抑制铅矿物分离铜铅精矿羧甲基纤维素醚化度与分子量的关系羧甲基纤维素、重铬酸钾抑铅，铜铅分离结果v（2）抑铅浮锌，分离铅锌混合精矿v（3）羧甲基纤维素是辉石、角闪石、蛇纹石、绿泥石、碳质页岩等脉石的抑制剂，对提高镍精矿，铜精矿品位都有良好效果。v4.羧甲基纤维素的抑制机理二、羟乙基纤维素(3号纤维素)1羟乙基纤维素的制法v（1）v（2）v2羟乙基纤维素的性质 3羟乙基纤维素的抑制性能三、其它纤维素衍生物抑制剂甲氧基纤维素：硫酸纤维素酯：v10.9 腐植酸一、腐植酸的提取二、腐植酸的化学组成和性质v测出腐植酸的大致结构式，对腐植酸的结构特征比较一致的看法有如下两点：

14、(1)所有腐植酸都有芳香族结构，基本上含有相同的功能团。(2)黄腐植酸、棕腐植酸、黑腐植酸的差别在于黄腐植酸分子最小，棕腐植酸分子较大，黑腐植酸分子最大；黄腐植酸含碳量较低，含氢量较高，芳香结构较少，脂肪结构较多，侧链较多，黑腐植酸反之，棕腐植酸在二者之间。v腐植酸的部分机构：v三、腐植酸的抑制性能 1.铁坑铁矿褐铁矿石反浮选 2.大厂铝石原生矿泥浮选 3.云南锡石溜槽粗选精矿的锡铁分离v10.10 淀 粉一、淀粉的来源和结构二、淀粉的性质 三、变性淀粉v1.阳离子变性淀粉v2.阴离子变性淀粉 v3.中性变性淀粉四、淀粉的抑制性能古尔胶的结构式五、淀粉的抑制机理v 淀粉的分子很大，分子中每个葡

15、萄糖单元台有三个羟基；变性淀粉除含有羟基外，还含有羧基胺基等，这些基团都是亲水基团。又能借氢键的作用吸附在矿物表面上，使得矿物颗粒首先包上一层淀粉胶体，再包上一层水膜，从而矿物亲水而受到抑制。v 氢键的生成是淀粉与矿物固着的最重要因素；但矿粒和淀粉胶粒表面的电性对矿物吸附淀粉也有着重要的关系。v变性淀粉引进了更多的极性基团，能增加它的溶解度。v引进了阳离子的变性淀粉来说，它在水中带正电，能更好的选择吸附在表面带负电荷的矿粒上。使带负电荷的矿粒受到抑制或起絮凝作用。v分子中引进了阴离子的变性淀粉，它在水中带负电，因此容易吸附在表面带正电的矿粒上，使之受到抑制或絮凝。所以，淀粉变性以后，一方面可增

16、加它在水中的溶解度；另一方面能增强其对矿物作用的进择性。不同淀粉的电泳速度与pH值得关系1不改性淀粉；2阴离子淀粉；3阳离子淀粉。谷淀粉在赤铁矿（H）和石英（Q）上的吸附1H pH值为7；4Q pH值为7；2H pH值为9；5Q pH值为9；3H pH值为11；6Q pH值为11阴离子淀粉在赤铁矿（H）和石英（Q）上的吸附1H pH值为7；4Q pH值为7；2H pH值为9；5Q pH值为9；3H pH值为11；6Q pH值为11各种淀粉在赤铁矿（H）和石英（Q）上饱和覆盖时，吸附密度与pH值得关系1Q 阳离子淀粉；2H 阳离子淀粉；3H 谷淀粉；4H 不列颠胶9084；5H 阴离子淀粉；6Q谷淀粉；7Q不列颠胶9084；8Q阳离子淀粉v习题1：腐植酸的分子结构及其抑制机理？v习题2：淀粉的变性有几种？抑制性能与机理分别是什么？v习题3：单宁抑制方解石机理是什么？