氧化矿常温浮选脂肪酸类捕收剂的研究现状_韦迪.pdf

年第期有色金属（选矿部分）：收稿日期：基金项目：国家重点研发计划项目（）；湖北三峡实验室开放基金项目（）；湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队计划项目（）；磷资源开发利用教育部工程研究中心开放基金项目（）作者简介：韦迪（），男，河南洛阳人，本科生，主要从事矿物分选研究。通信作者：李智力（），男，湖北石首人，博士，讲师，主要从事矿物环境材料和矿物分选研究。氧化矿常温浮选脂肪酸类捕收剂的研究现状韦迪，李智力，李进，唐远，何东升，池汝安，（武汉工程大学 资源与安全工程学院，武汉 ；湖北省黄麦岭磷化工有限责任公司，湖北 孝感 ；湖北省三峡实验室，湖北 宜昌 ）摘要：脂肪酸是最常用的氧化矿浮选捕收剂。由于脂肪酸类捕收剂一般碳链较长，溶解分散性差，在氧化矿浮选过程中，往往需要加热矿浆来增强其对矿物的捕收作用，冬天温度低时表现得尤为明显。矿浆加热不仅需要额外的配套装置，还大大增加了浮选厂的能耗，从而增加其投资和运行成本。在氧化矿浮选中，尽管研究人员对开发新型捕收剂或复配捕收剂进行了广泛研究，但只有少数深入探索了脂肪酸类捕收剂常温浮选问题。总结了使用脂肪酸类捕收剂时矿浆需要加热的原因、缺点以及解决方法，为进一步解决氧化矿浮选需要加温的工程问题提供思路。关键词：脂肪酸类捕收剂；常温；泡沫浮选；氧化矿；矿浆加热中图分类号：；文献标志码：文章编号：（），（.，；.，.，；.，）：，：；泡沫浮选技术已广泛应用于氧化矿选矿中。在磷矿选矿中，佛罗里达州超过三分之二和世界上一半以上的磷矿石都通过泡沫浮选方法富集。同样，为了满足钢铁工业对高品质原材料的需求，通过泡沫浮选降低磁选铁精矿中二氧化硅和磷的含量是进一步提高精矿品位的主要方法。但由于氧化矿大都属于离子晶体结构，矿物表面的离子键是强不饱和键，表面极性比硫化矿强，水分子和氧化矿表面作用力大，其表面水化膜较厚，亲水性较强。同时，氧化矿物具有很高的晶格能，由结合吸附功（为晶格表面与捕收剂的反应热，为晶格能，为溶解热）可知，与硫化矿物相比，氧化矿物的吸附功小，可浮性差。因此，氧化矿与硫化矿浮选存在本质的区别。有色金属（选矿部分）年第期为了使氧化矿物表面足 够 疏水，用于 氧化 矿浮选 的 捕 收 剂 通 常 具 有 长 碳 链，且 需 在 高 浓度（）下使用，以此在其表面形成半胶束吸附或生成捕收剂沉淀。目前，氧化矿浮选使用的捕收剂可以分为：）强酸性和强碱性表面活性剂，这些表面 活性 剂 大多在浮 选 范围 内以 离子形 态 存 在，如 烷 基 硫 酸 盐 或 硫 酸 盐 捕 收 剂；）弱酸性和 弱 碱 性 表 面 活 性 剂，它 们 在 不 同 值下分别以离子或分子形态存在，如脂肪酸类捕收剂和脂肪胺类捕收剂；）作为辅助捕收剂的非极性油。在氧化矿浮选中，脂肪酸类捕收剂约占总工业应用的。对于大多数使用脂肪酸类捕收剂的氧化矿浮选厂，需要通过矿浆加热提高脂肪酸类捕收剂的溶解分散性能，增强浮选效果。为了避免矿浆加热，通常采用新型捕收剂、优化药剂制度或者使用乳化等方法处理脂肪酸类捕收剂实现对磷矿、萤石等氧化矿物的常温浮选，但很少深入系统研究。本文总结了氧化矿浮选使用脂肪酸类捕收剂时需要对矿浆进行加热的原因、缺点和解决方法，以期为氧化矿常温浮选提供新思路。脂肪酸类捕收剂浮选氧化矿特点要使氧化矿物表面足够疏水，所用脂肪酸类药剂的烃链需较长才具有较好的捕收特性，碳链长度通常为 个碳原子。但这会造成脂肪酸类捕收剂熔点较高，水溶性和分散性差（尤其在常温下）。表提供了不同碳链长度饱和脂肪酸的溶解度。由表可知，随着碳链长度的增加，脂肪酸的溶解度急剧减小。因此，为了提高脂肪酸类捕收剂的溶解分散性以增强其捕收性能，常采用对矿浆进行加温的方法。表几种脂肪酸的分子式和溶解度（）脂肪酸分子式溶解度（）癸 酸（）（）月桂酸（）（）十四酸（）（）棕榈酸（）（）硬脂酸（）（）图为浮选温度对磁铁矿浮选的影响。可以看出，在几种脂肪酸捕收剂的作用下，精矿产率均随着温度的升高而增加，尤其使用 作为捕收剂时，精矿 产 率 由 时 的 增 至 时 的 。此外，矿浆加温也可改善捕收剂与矿物间的相互作用。在一些氧化矿物的浮选中，加热矿浆图不同脂肪酸捕收剂作用下磁铁矿浮选产率与矿浆温度的关系 还可以促进离子形态的脂肪酸类捕收剂的生成，或者增强氧化矿物表面溶解从而增加表面活性吸附位点，这对矿物表面疏水性起决定性作用。使用脂肪酸类捕收剂浮选氧化矿对矿浆进行加热有以下优点：）提高长碳链捕收剂溶解分散性；）增强脂肪酸捕收剂与矿物表面的相互作用；）提高气泡与颗粒及捕收剂与颗粒的碰撞几率；）降低矿浆黏度，从而减少夹带，强化分选效果。但加热矿浆不仅增加了能耗，需要额外的配套装置，同时也增加了操作难度，给生产管理带来了不便。因此，需要对脂肪酸类捕收剂开展深入研究，实现氧化矿常温浮选，降低浮选和生产管理成本。脂肪酸类捕收剂类型虽然研究人员对氧化矿浮选中的晶体化学、表面化学、溶液化学、新药剂和药剂制度进行了深入研究，但对氧化矿常温浮选的问题研究较少。下文将详细叙述相关研究进展。新型脂肪酸 不同碳链结构的脂肪酸脂肪酸自身的结构如碳链长度、不饱和度、空间 年第期韦迪等：氧化矿常温浮选脂肪酸类捕收剂的研究现状结构（正反异构）等自身特征也影响着脂肪酸的溶解度和捕收性。碳链长短对脂肪酸常温浮选具有较大的影响。当碳链长度大于 时，脂肪酸的溶解度较小，矿浆中有效捕收剂的浓度较低，导致常温下捕收能力不强；而当碳链长度小于 时，脂肪酸的溶解度较大，但脂肪酸表面活性不高，捕收能力不强。在氧化矿浮选中根据需求选择合适碳链长度的脂肪酸可以在一定程度上减弱低温对浮选的影响。而当脂肪酸分子为含有双键或三键的不饱和脂肪酸时，不饱和度影响脂肪酸的溶解度及药剂的表面活性。例如，等 研究了具有不同饱和度的 碳脂肪酸（反油酸、油酸、亚油酸、亚麻酸和硬脂酸）和赤铁矿作用后赤铁矿表面疏水性变化规律。在室温下 值为时，经过 捕收剂浸泡后，赤铁矿表面接触角值分别为：硬脂酸 、反油酸 、油酸 、亚油酸 、亚麻酸 。而在温度为 时，浸泡药剂后赤铁矿表面的接触角值分别为：硬脂酸 、反油酸 、油酸 、亚油酸 、亚麻酸 。硬脂酸在常温时溶解性差，导致常温下与矿物作用时接触角相对较低，而温度为 时其溶解度增加，导致赤铁矿接触角增加 。因此，不饱和键的存在使得脂肪酸能够在常温或低温下浮选氧化矿。罗惠华等 研究了棉油、豆油、米糠油、棕榈酸、硬脂肪酸等几种植物脂肪酸对胶磷矿常温浮选性能。结果表明，温度较低时，应选用不饱和脂肪酸特别是亚油酸和亚麻酸含量高的脂肪酸作为捕收剂，可以起到较好的浮选效果。郭文达等 用尿素包合法处理脂肪酸提纯了不饱和脂肪酸，提纯后的不饱和脂肪酸低温浮选性能较好，与未进行包合处理的脂肪酸的浮选结果相比，精矿 品位提高了 个百分点、回收率提高了 个百分点，说明包合处理可使脂肪酸的捕收能力大幅增强。究其原因，不饱和度的增加可使水分子与脂肪酸烷基链相互作用增强，从而脂肪酸类捕收剂在水中更容易溶解和分散，易于与矿物作用。且当药剂溶解度较大时，不饱和度越大，药剂表面活性越小，浮选捕收效果变差；当药剂溶解度较小时，在药剂分子中这些不饱和键的引入则更有利于增大药剂的溶解性能，以致在浮选时表现出更好的捕收性能，不饱和键在氧化矿常温浮选时捕收剂的作用可见一斑。此外，有研究证明，碳链异构脂肪酸的捕收能力弱于正构脂肪酸，例如硬脂酸异硬脂酸，并给出推测：可能是支链妨碍了烃基间的相互靠拢，支链的范德华作用力比直链弱，产生的断面积大于直链，导致支链脂肪酸在矿物表面吸附后比直链捕收剂吸附后的疏水性低，接触角减小。同时，由于支链脂肪酸捕收剂分子烃链间相互作用较直链脂肪酸分子弱，其在水中的溶解分散性较直链脂肪酸好，有利于常温浮选。深度氧化脂肪酸有研究指出，脂肪酸经过深度氧化后，能够生成脂肪酸过氧化物。脂肪酸过氧化物捕收能力较相应的脂肪酸大为提高，对不同矿物具有一定的选择捕收作用，而且具有一定的耐低温浮选捕收性能。例如，氧化粗塔尔油的捕收能力较粗塔尔油显著增强，用量由未氧化的 降至 ，在精矿品位相近的条件下，铁回收率高约 个百分点。紫外光照射脂肪酸类捕收剂可以生成高级过氧脂肪酸，高级过氧脂肪酸的捕收能力较相应的脂肪酸大为提高，较耐低温，对不同矿物具有一定的选择作用。例如，过氧月桂酸对温度变化远不如月桂酸敏感，矿浆温度降低至 时，捕收能力下降很小。改性脂肪酸将（、等）、等官能团引入传统脂肪酸捕收剂，是脂肪酸改性的常见措施。新引入的极性基团增加了捕收剂与水分子的相互作用，使其更易在水中溶解，特别是对氮原子类可提供配用电子的基团而言，其加入还提高了与氧化矿表面金属离子的螯合能力，具有更强的捕收能力。饶欢欢等 将柠檬酸用于几种脂肪酸的改性，在温度为 的条件下对四川某中低品位胶磷矿进行了浮选试验。结果显示，对于纯油酸、低冻点棉籽油脂肪酸、米糠油脂肪酸和豆油脂肪酸，经过柠檬酸改性后，其精矿产率和回收率均得到提高，且柠檬酸对试验所采用的几种脂肪酸的改性效果顺序：豆脂肪酸纯油酸低冻点棉籽油脂肪酸米糠油脂肪酸棉油脂肪酸椰油脂肪酸棕榈油脂肪酸 硬脂酸。等 将强极性的溴原子引入碳位置合成了溴代癸酸（）并将其应用于多价阳离子活化的石英低温（）浮选。刘德志等 对油酸进行硫酸改性，并研究得出最佳酸化工艺条件：浓硫酸与油酸摩尔比即酸化比例为 ，酸化温度为，酸化时间为，在常温（）进行石英型萤石浮选试验，结果表明该改性油酸选择性好，且与皂化油酸相比精矿中萤石品位提高 个百分点、回收率提高 个百分点。与此同时，宋晓明 在相同工艺条件下酸化油酸后，在常温（）条件下采有色金属（选矿部分）年第期用粗精扫开路流程进行方解石型萤石浮选试验，获得 品位为 、回收率为 高品级萤石精矿。油酸在硫酸酸化的基础上再进行皂化，同样具备良好的选择性、溶解性以及耐低温性。孙佐浩等 对辽宁某磷矿区进行浮选试验得出最佳工艺条件：酸化温度为，酸化时间为，皂化温度为，其中油酸、浓硫酸（不低于 ）和 三者的摩尔比为:。东北大学朱一民团队开发合成出脂肪酸改性类捕收剂 、等，这些改性药剂在含磷矿浮选中均表现出了良好的捕收性和耐低温性，也合成有 试剂，在矿浆温度为 时进行氟碳饰矿反浮选试验，获得氟碳饰矿的回收率为 ，脉石矿物的回收率均在 以上，试剂使方解石、重晶石、萤石的表面电位大幅度下降，以此实现氟碳饰矿与脉石矿物的分离。曾理等 以菜籽油下脚料为原料，经四种改性方法分别制得皂化菜油脚捕收剂 ，磺化脂肪酸钠捕收剂 ，脂肪酸硬脂酸钠捕收剂 和脂肪酸柠檬酸钠捕收剂 ，其中改性脂肪酸类捕收剂 、在常温下水溶性和起泡性比传统油酸钠捕收剂效果更好。郑光石等 以吴茱萸果实油为原料，经皂化、硫酸化、尿素化等反应合成新型磷矿捕收剂，该捕收剂与传统捕收剂相比，对浮选温度的变化不敏感，在矿浆温度为 时浮选获得的粗精矿品位与传统捕收剂相差不大，但回收率提高了 个百分点。崔瑞等 通过引入酰胺基制备了脂肪酸类捕收剂，该药剂以增加碳氧双键来提高烃基的不饱 和 程 度，最 终 提 高 其 低 温 耐 受 性，使 得 在 仍具有较好的选择性和捕收效率。对石英的捕收效果与油酸钠相当，对绿泥石的捕收效果明显优于油酸钠。长沙矿冶研究院通过对脂肪酸的改性 研 制 出 的 系 列 低 温 捕 收 剂，如 ，试剂 在 均取得了良好的浮选指标；在浮选温度为 时，试剂 经粗 精 扫 闭 路 浮 选 流 程，可 获 得 铁 品 位 为 、回收率为 的铁精矿；采用 试剂 则可在低温 的条件下实现对某贫赤褐铁矿的高效分选，获得铁精矿产率 ，铁回收率为 ，与 时分选指标相当。针对齐大山铁矿选矿分厂反浮选捕收剂使用温度高（一般控制 ），对矿浆浓度波动适应性差，有用金属回收率低的问题，丹东龙泽化工有限责任公司研究开发了 低温捕收剂，通过实验室和工业试验，在 采用低温药剂进行浮选，精矿量较实际生产多产出 万，按鞍山地区市场售价 元计算，年创效益 万元。成本 费 用 方 面：蒸 汽 节 约 ，药 剂 增 加 ，总成本降低费用 万元。而针对安徽李楼铁矿鞍山式沉积变质铁矿床开采的矿石反浮选矿浆需要加温至 左右的特性，李楼铁矿联合天翔矿业科技股份有限公司研发了阴离子捕收剂 ，该药剂将芳香基和具有强电负性的、或 官能团引入长碳链、高不饱和度的脂肪酸。捕收剂具有的强其捕收能力和低温耐受性，节约天然气成本 万元。综上所述，对脂肪酸类捕收剂进行改性处理引入这些极性基团后，往往可以增大药剂的溶解分散性，提升低温浮选性能，增强药剂的捕收力和选择性，较传统脂肪酸类捕收剂有明显的提升，一定程度上简化了浮选工艺流程。复配捕收剂捕收剂单独使用时往往不如混合使用时效果好。某些药剂按一定比例组合使用后的浮选效果不是各药剂单独使用时效果的简单加合，而是产生“”的增效效应即协同效应。表总结了脂肪酸和不同类型药剂混合使用时产生的协同效应。加入其他表面活性剂后的作用主要为促进脂肪酸的溶解分散、增加矿物表面药剂吸附密度、提高捕收能力、降低药剂用量等，图为表面活性剂与脂肪酸作用示意图。从图（）可以看出，加入表面活性剂作用后药剂在矿物表面的吸附密度增加，增强了矿物表面疏水性；从图（）可以看出，加入表面活性剂作用后表面活性剂吸附在脂肪酸液滴表面，能够增强其溶解分散性。同时，脂肪酸液滴能通过物理吸附作用于矿物表面，而分散的微小液滴有利于更大面积的罩盖于目的矿物表面，有利于脂肪酸在常温下的浮选应用。故合理地混合使用捕收剂能够提表组合用药的协同效应 药剂混合类型协同效应同电性表面活性剂促进脂肪酸溶解分散、提高捕收能力、改善泡沫性能不同电性表面活性剂离子和非离子表面活性剂促进脂肪酸溶解分散、提高捕收能力、增加吸附密度、降低捕收剂用量、改善泡沫性能相反电性的表面活性剂促进溶解分散、提高捕收能力、增加吸附密度、降低用量 年第期韦迪等：氧化矿常温浮选脂肪酸类捕收剂的研究现状图表面活性剂与脂肪酸作用示意图 高脂肪酸类捕收剂的溶解度，降低氧化矿浮选所需温度，从而实现常温浮选。相同类型表面活性剂复配脂肪酸为阴离子表面活性剂，当脂肪酸与阴离子表面活性剂混合使用时，在复配比为 对矿物浮选产生明显的低温增效作用，不仅明显降低药剂用量，还能改善捕收剂常温和低温浮选性能。油酸与阴离子型表面活性剂混合使用与皂化油酸和超声乳化油酸相比，低温浮选时可节约捕收剂用量约 。磷灰石浮选中阴离子表面活性剂 是油酸的有效增效剂。在低温（）时，促进油酸溶解分散，降低矿浆中 对浮选的影响。此时油酸在磷灰石表面仍以物理吸附为主，同时发生油酸钙的化学吸附，主要以分子缔合的形式物理共吸附于矿物表面，促进其低温浮选 。阴离子表面活性剂在浮选白钨矿中可被用来乳化 氧化石蜡皂。通过乳化，可将 氧化石蜡皂的用量从 降至 且不影响常温浮选性能。在磷灰石浮选中，等 在低温（）时，通过在油酸中添加少量十二烷基苯磺酸钠或多山梨醇乳化剂（），可提高浮选回收率 个百分点。同样地，等 将 的十二烷基苯磺酸钠加入到脂肪酸捕收剂中用于菱锰矿浮选，回收率比单独使用脂肪酸类捕收剂时相比，提高了 个百分点，提高了 个百分点。研究结果表明，脂肪酸类捕收剂里添加阴离子型增效剂就能提高油酸对萤石低温浮选的效果，并且具有单一磺酸基团的增效剂要比具有复杂磺酸基团的增效剂具有更显著的浮选增效作用。康博文等 将油酸钠与石油磺酸钠（）以:的比例混合使用，两种药剂取长补短，消除了使用油酸钠低温捕收性差，石油磺酸钠 回收率低的缺陷，在 浮 选 温 度 下，对 萤 石 均 有 较 好 的 回 收效果。马金生等 采用粗精扫的试验流程浮选柏泉铁矿中低品位的磷矿，浮选药剂 由氧化石蜡皂（）、脂肪酸（）及 （）组成，当浮 选 温 度 为 获 得 了 磷 精 矿 品 位 、回收率 的工艺指标，只需三次精选，精矿品位就可达到设计要求，为柏泉磷矿每吨原矿节约煤用量为 、加温费用约元。不同类型表面活性剂复配不同类型表面活性剂混合复配使用可以是脂肪酸类捕收剂和非离子表面活性剂，或脂肪酸类捕收剂与阳离子表面活性剂混合复配。脂肪酸类捕收剂和非离子表面活性剂或阳离子表面活性剂的混合使用降低了吸附层中离子之间的静电斥力，从而形成了更加紧密的捕收剂吸附层，以此减少捕收剂用量，增加矿物表面疏水性；同时还可以乳化脂肪酸类捕收剂，增加其在矿浆中的溶解分散性，提升其低温浮选性能。罗惠华等 研究表明对脂肪酸 具有较明显增效作用的表面活性剂有 和十二烷基苯磺酸钠。非离子型表面活化剂 和阴离子型表面活化剂 对 具有良好的增效作用。和 混合使用对 的增效作用更明显，磷灰石的上浮率比常温高 ，同加温浮选相当。史继斌等 探讨了几种复合增效剂对氧化石蜡皂、油酸、油脚皂的常温浮选指标的影响。在常温（）下浮选利用增效剂 实现了磷矿的常温浮选。后来其以菜籽油脚为基本原料，皂化后与松香钠皂，非离子表面活性剂 相混合，获得乳化效果较好的复合捕收剂 。该复合捕收剂常温下就能在水中充分分散，捕收能力较强，且与氧化石蜡皂浮选磷矿石的对比试验表明，其效果明显优于氧化石蜡皂。朱海玲等 系统研究了白钨矿浮选体系中不同结构的脂肪醇聚氧乙烯醚对油酸钠的增效作用，研有色金属（选矿部分）年第期究表明，当油酸钠与聚氧乙烯醚以质量比:混合使用时，白钨矿的浮选回收率最高可达 ，大大提高了白钨矿低温可浮性。此外，当聚氧乙烯醚的疏水基的碳原子个数小于，且亲水亲油平衡值（）为 时，对油酸钠低温捕收性能的增效效果显著；而当 值相近时，具有支链结构的聚氧乙烯醚比单纯直链聚氧乙烯醚的增效效果好。黄雪萍等 将油酸与自研制的复合聚氧乙烯醚类辅助 捕 收 剂 混 合 使 用 浮 选 萤 石，添 加 后，在 低温时油酸在矿浆中分散效果，起泡性能与捕收性能和常温条件下相差不大，萤石品位与回收率都比较高。单独使用氧化石腊皂和脂肪胺时不能使萤石与重晶石分离，但将氧化石腊皂与脂肪胺以:组合使用时，表现出了良好的选择性和低温捕收性（）。赵泽阳等 用 含 有 乙 氧 基 团 的 非 离 子 型 表面活性剂增效棉油酸皂并进行低品位宜昌磷矿常温（）浮选试验，试验获得磷精矿品位 （含量 ）、回收率 的选矿指标，且研究结果表明，两者复配比为 时，其增效作用更明显。综上所述，合理将脂肪酸类捕收剂和其他药剂混合使用，利用混合使用时产生的协同效应提高药剂的低温耐受性，可实现氧化矿常温高效浮选。但是，混合药剂在液气界面和固液界面的相互作用规律有待进一步揭示。改性与复配随着脂肪酸类药剂和药剂制度的发展，单一的进行脂肪酸类捕收剂改性和传统药剂的复配使用的状况理应有所改变，利用新型改性脂肪酸类捕收剂与其他药剂复配正成为今后氧化矿选矿的发展趋势。程仁举等 通过对菜籽油的皂化筛选、改性、复配，制得浮选性能较优的正浮选捕收剂，搭配反浮选捕收剂 进行常温（）闭路浮选 试 验 取 得 磷 精 矿 产 率 ，品 位 、回收率 的浮选指标。张行荣等 通过对不饱和脂肪酸磺化改性，然后与不饱和脂肪酸复配（两者质量比为:）混合，再加入表面活性剂以及助剂混合得到一种耐低温型捕收剂，用于萤石矿浮选，其浮选效果优于油酸、妥尔油和氧化石蜡皂（），在矿浆温度为 条件下，以碳酸钠为调整剂，水玻璃为脉石抑制剂，闭路试验可获得萤石精矿 品位为 、回收率为 的浮选指标。黄齐茂等 将剂氯代脂肪酸季戊四醇单酯与氯代脂肪酸钠按质量比:进行复配时能发挥最佳效果，所得精矿品位为 、回收率达到 。复配药剂常温下粗选所得精矿品位可提高个百分点，具有较好的水溶性、起泡性、捕收性和选择性，应用于浮选工业可以节省能耗，降低成本。邓海波等 针对性地对脂肪酸钠复配强化了协从螯合捕收基团，并添加少量非离子型表面活性剂为主的增溶分散助剂，通过对其强搅拌改性自制萤石捕收剂。在低温（）浮选萤石，较之油酸钠，用量仅 便可取得与油酸钠用量 时的浮选指标，且使用 所得 含量符合萤石粉精矿一级品要求，但 含量略超标，其综合指标为萤石粉精矿三级品，而使用油酸钠浮选时掉槽现象严重，中途仍需补加油酸钠和水玻璃，中矿积累量大，分选过程平衡困难，最终所得 含量仅符合萤石粉精矿三级品要求。刘连坤等 以碘值为 的棉油脂肪酸与苹果酸为原料，合成一种含有多官能团的药剂，皂化后与不同表 面 活 性 剂 复 配，获 得 的 产 物 作 为 捕 收 剂 ，用于四川清平地区的胶磷矿的浮选分离。合成条件为：苹果酸与棉油脂肪酸酸的质量比为 ，反应时间为 ，反应温度为 ；合成后的药 剂、和 三者的复配质量比为 :。将 药 剂 用 于 原 矿品位 的胶磷矿，经过正浮粗精扫，反浮粗扫，中矿顺序返回的低温（）闭路试验 流 程，可 获 得 精 矿 产 率 ，品 位 、回收率 的浮选指标。根据试验结果可知，药剂 选择性好且可在低温下浮选，既可用作正浮选捕收剂，又可用作反浮选捕收剂。常庆伟等 以石油化工和油脂化工副产品为原料，引入羟基、酰氨基等官能团改性并与乳化剂、增效剂和辅助捕收剂复配制得浮选捕收剂 ，浮选效果与 相当。当浮选温度为 时，捕收剂 与速溶型铁矿抑制剂 搭配使用应用在山东某弱磁精矿反浮选脱硅中，可为矿山节约燃煤成本为 万元，每年减排 万、氮氧化合物 。西北矿冶研究院萤石矿低温浮选捕收剂 是一种高效复合捕收剂，由脂肪酸硫酸化皂、醚酸等复配而成，可在矿浆温度为 的情况下实现对萤石矿的有效捕收及萤石与杂质矿物的有效分离，且用量较少，仅为油酸用量的四分之三。年第期韦迪等：氧化矿常温浮选脂肪酸类捕收剂的研究现状 其他方法矿浆温度对脂肪酸类捕收剂的影响十分显著。这与脂肪酸类捕收剂在水中的溶解度、分散程度以及形成胶束等因素有关。药剂分散的程度越差，药剂消耗越大，浮选效果越差。因此，使用电化学、乳化脂肪酸类捕收剂等方法可改善药剂溶液性能以外也有实现常温浮选的可能。将油酸钠在阳极区或在阴极区处理数分钟后因自身临界胶束浓度 的提高，可获得更优秀的白钨矿及钼钨钙矿的浮选富集指标。使用塔尔油、氧化石腊皂等捕收剂时，浮选矿浆温度一般要求在 以上；矿浆温度低于 时，浮选开始恶化。为提高药剂在矿浆中的分散程度，可采用机械搅拌、超声波等方法乳化脂肪酸类药剂，如图所示。乳化能够提高脂肪酸在矿浆中的溶解分散性，乳化后溶解的脂肪酸根离子更多，脂肪酸油滴粒度更小，更容易与脂肪酸根离子一起吸附于矿物表面，提高矿物表面疏水性，从而增强浮选效果。油酸经过超声波处理用于浮选萤石，可使精矿品位由 增 至 ，回 收 率 由 增 至 。赵瑞琴等 通过对油酸进行超声乳化，使其成为乳浊液添加到矿浆中，提高其在矿浆中的分散程度，在 的条件下进行萤石浮选，具有与常温或加温矿浆时相近的结果。在相同药剂用量条件下，油酸的醇微乳化液及超声波乳化液与粗乳状液相比，可使重晶石的浮选回收率提高 （图）。图乳化前后脂肪酸与矿物表面作用示意图 图各种乳化方法对油酸浮选重晶石的影响 可见，超声波乳化及醇乳化剂乳化对提高油酸捕收性能有明显效果。超声波可以加速浮选药剂的溶解与扩散且对难溶性药剂具有弥散乳化作用，从而提高常温或低温下脂肪酸浮选性能。结论矿浆加热是使用脂肪酸类捕收剂浮选氧化矿时普遍存在的一个问题。现有研究主要集中在新浮选药剂的开发改性和药剂复配使用方面，并为氧化矿常温浮选提供了一些解决方案，但相关方面的研究还不够。为此，根据脂肪酸类捕收剂自身特点如结构、形态、在矿浆中的溶解度、分散程度以及氧化程度，脂肪酸类捕收剂与矿物表面的结合情况为物理吸附还是化学吸附，不同药剂混合使用的协同效应有色金属（选矿部分）年第期等方面，今后应围绕以下具体问题展开研究以实现氧化矿常温浮选：）选择或设计捕收能力强、选择性高、以及常温下与矿物表面作用力强的捕收剂，研究某一特定氧化矿表面溶解反应及捕收剂与矿物表面溶解产物的相互作用。）进一步了解不同温度条件下捕收剂的不同形态（例如离子、胶体形态）与氧化矿表面的相互作用机制。）遵循捕收剂的混合复配原则（例如：脂肪酸、乳化剂和烃类油），复配组分如何相互作用提高常温浮选效果以及减少捕收剂的用量。参考文献 ，：，：，：，（）：朱建光，朱一民 年浮选药剂进展有色金属（选矿部分），（）：，（），（）：陈竞清脂肪酸类型捕收剂研究概况国外金属矿选矿，（）：，（）：，：，：葛英勇，陈达，余永富耐低温阳离子捕收剂 反浮选磁铁矿的研究金属矿山，（）：，（）：，（）：葛英勇，袁武谱，董世祥，等 阴离子捕收剂 常温反浮选 铁 矿 的 应 用 研 究 有 色 金 属（选 矿 部 分），（）：，（），（）：梅建庭，赫荣安，杨威 捕收剂的设计和合成及应用 矿业工程，（）：，（）：梅建庭，乌兰图雅，赫荣安，等东鞍山难选铁矿捕收剂的合成及工业应用 金属矿山，（）：，（）：李冬莲，冷霞，秦芳 宜昌磷矿低温捕收剂研究 化工矿物与加工，（）：，（）：葛英勇 新型捕收剂烷基多胺醚（）的合成及浮选性能研究武汉：武汉理工大学，（）：，杜飞飞，吕宪俊，孙丽君油酸低温浮选技术综述现代矿业，（）：，（）：赵涛涛，翁孝卿，梅光军，等新型耐低温阳离子捕收剂 浮 选 实 验 研 究 矿 业 研 究 与 开 发，（）：，（）：，：雷哲，梅光军，朱晓园，等 一种新型耐低温阳离子捕收剂浮选实验研究 中国矿业大学学报，（）：，年第期韦迪等：氧化矿常温浮选脂肪酸类捕收剂的研究现状 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