??? 常用浮選劑除無機(jī)酸、堿、鹽外,主要就是表面活性劑。表面活性劑在浮選中起雙重作用：吸附在固/液界面上,使特定礦物表面呈疏水性（作為捕收劑）或使特定 表面呈親水性（起抑制或絮凝作用）；其次，它們對(duì)泡沫-礦物附關(guān)動(dòng)力施加影響。后一類表面活性劑習(xí)慣上稱為起泡劑。
由于浮選表面活性劑一般說是通過水溶液相而轉(zhuǎn)移到界面,在浮選中應(yīng)用的主要是那些或多或少溶于水的藥劑。在某些情況下必須使用不溶的碳?xì)浠衔锘蚱渌皖?為了使它們能在較短時(shí)間內(nèi)到達(dá)界面,這些液體借助于可溶的表面活性劑在水相中分散為乳狀液。
浮選藥劑主要分為表面活性劑和聚合物。
?? （一）表面活性劑
這一類浮選劑常用的主要是硫代表面活性劑和碳?xì)湎当砻婊钚詣?，用做煤和礦物的捕收劑、起泡劑、抑制劑、絮凝劑及乳化劑等。
硫代表面活性劑是硫化礦的主要浮選藥劑，其極性基至少含有一個(gè)不與氧聯(lián)結(jié)的硫原子。通常是從含氧的母體化合物通過以硫代氧衍生而成,如硫醇、硫代碳酸鹽 (黃藥等)、硫代磷酸鹽等。此外，還有品種繁多的硫代酸(RCOSH)、硫代酰胺（RCS?NH2）等。硫代表面活性劑的非極性基主要是短鏈的烴基：乙基 至已基、酚基、環(huán)已基和烷基-芳基的各種組合。黃藥、黑藥和DOW公司的Z－200是浮選中最常用的硫代化合物。
大多數(shù)硫代化合物的共同特性為：對(duì)酸、氧化劑和金屬離子有很很高的化學(xué)活性，當(dāng)不同的金屬離子與性基作用時(shí),硫代化合物的疏水-親水性能劇烈地變化。因此，盡管許多不溶的黃原酸或二硫代磷酸的金屬鹽有很強(qiáng)的偶極矩，而這些鹽的短鏈同系物卻是憎水性的。
非硫代表面活性劑主要為各類型表面活性劑。如磺酸鹽/硫酸酯鹽型、羧酸鹽型、磷酸酯鹽型及胺鹽與季銨鹽型等，可用于各種礦物的浮選。表1為20世紀(jì)90年代研究與應(yīng)用的典型浮選劑。
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類型
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藥劑
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浮選用途
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黃
藥
類
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異丁基黃藥
已黃藥
O-芐基-3-甲基黃藥
單黃藥+雙黃藥
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價(jià)格低，已取代丁黃藥，工業(yè)浮選指標(biāo)優(yōu)于正丁基黃藥
浮選銅礦，品位、回收率均高于丁基、異丙基黃藥混用
浮選黃銅礦，效果優(yōu)于異丙基黃藥甲酸酯
浮選自然銅效果優(yōu)于單用單黃藥或雙黃藥
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黑
藥
類
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MA1012烷基（C10~12混合醇）黑藥
已黑藥lM409
丁銨黑藥+苯胺黑藥+丁黃藥
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已在俄羅斯工業(yè)生產(chǎn)，與丁黃藥混用使銅回收率比原用丁黃藥與異丙基黃藥混合劑提高2.61%
與乙黃藥或丁黃藥混用浮選回收率比原用丁黃藥和異丙基黃藥混合液提高3.9%
西林鉛鋅礦采用此藥劑，鉛回收率達(dá)91.8%
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硫
醇
類
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R（＜C12烷基或烷氧基＝取代巰基苯并噻唑
甲基或壬基苯并噻唑
6—乙氧基—2－巰基苯并噻唑
甲基巰基苯并噻唑（MMBO）
6—正丙基巰基苯并噻唑（PMBT）
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良好的Cu、Pb、Zn硫化礦捕收劑和氧化礦螯合捕收劑
良好的Cu、Pb、Zn硫化礦和氧化礦捕收劑，捕收效果優(yōu)于黃藥
浮選鉛鋅鉛鋅礦、金礦效果顯著
對(duì)銅和鋅礦有特殊作用
對(duì)硫化鉛礦有特殊作用
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磷
酸
酯
鹽
類
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二乙基磷酸酯基二硫代甲酸鈉
二異丁基二硫代亞磷酸鹽
硫化磷酰氯
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方鉛礦、黃鐵礦捕收劑，性能優(yōu)于丁黃藥
為硫化銅礦的有效捕收劑，也能捕收金、銀，用量比常用藥劑低20%~50%，溶于水
對(duì)黃銅礦捕收能力最強(qiáng)，方鉛礦次之，閃鋅礦稍次，對(duì)黃鐵礦和毒砂的捕收較弱，對(duì)銅-砷、銅鉛有較好的分選效果
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改
性
羧
酸
類
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2－乙?；貦八?/div>
十二烷酰胺基已酸
醚酸R1OR2COOH
酯基檸檬酸鈉
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浮選錫石、赤鐵礦、方解石、石英單礦物優(yōu)于棕櫚酸
浮選螢石自然礦優(yōu)于油酸
適用于螢石、方解石、重晶石分離，耐低溫、對(duì)Ca2+、Mg2+離子不敏感，用量少，捕收選擇性優(yōu)于油酸
浮選磷礦，優(yōu)于脂肪酸
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其
他
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烷基硫酸單乙醇胺鹽
醚多胺
苯甲羥肟酸
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稀土和錫石捕收劑，可使鈮鐵礦和錫石品位和回收率有較大提高
對(duì)磁鐵礦浮選回收好
對(duì)菱鋅礦浮選效果優(yōu)于水楊酫肟，還能浮選硫酸鉛
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類型
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主要用途
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天
然
聚
合
物
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天然淀粉
陽離子淀粉
聚合淀粉
纖維素黃原酸鹽
羧甲基纖維素
二羥丙基纖維素
細(xì)菌纖維素
銨化羧甲基纖維素
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赤鐵礦等的抑制劑和絮凝劑
硅酸鹽脈石的抑制劑
將淀粉用NaOH處理（pH12-14）與聚丙烯酸（相對(duì)分子質(zhì)量3000~4000）及木質(zhì)素磺酸鈉交聯(lián)制得，用做鐵硫化礦浮選的抑制劑
硫化礦絮凝劑
輝石、閃石、粘土等硅酸鹽礦物的抑制劑
作鉛鋅礦浮選時(shí)脈石礦物及黃鐵礦的抑制劑
作金浮選時(shí)硅酸鹽礦物的抑制劑
對(duì)硫酸銅活化后的輝銻礦具有絡(luò)合抑制作用
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合
成
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木質(zhì)素磺酸鹽
二羥基烷基多糖
聚丙烯酰胺
水解聚丙烯酰胺
磺化聚丙烯酰胺
聚丙烯酸
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是粘土-硅酸鹽礦物的有效抑制劑，用于鉀鹽礦浮選效果良好
能抑制滑石、硅酸鹽和黃鐵礦，適合于浮選Ni、Pt、Au、Cu、Zn、Pb礦
大多數(shù)礦物的絮凝劑
赤鐵礦、鈦鐵礦等的絮凝劑
鈦鐵礦、高嶺土等的絮凝劑
絮凝劑、抑制劑
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聚
合
物
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聚苯乙烯磺酸鈉
聚氧乙烯醚
聚已二烯二甲基銨
聚乙烯吡啶鹵化物
聚乙烯亞胺
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赤鐵礦等的絮凝劑
孔雀石、亦鐵礦、粘土絮凝劑，浮選的輔助捕收劑
煤粉的助濾劑、高嶺土的絮凝劑
絮凝劑、分散劑
絮凝劑、分散劑
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??? 作絮凝劑使用時(shí)，一般說來，分子量愈大，分子鏈愈長，架橋作用愈強(qiáng),效果愈好。但分子量過大,不僅溶解困難,分子運(yùn)動(dòng)遲緩，而且吸附的固體粒子距離太遠(yuǎn)， 不易聚集,絮凝效果變差。一般相對(duì)分子質(zhì)量在105~107,實(shí)際使用濃度一般為0.05%~0.2%。研究表明,在相同的分子量下,直鏈型PAM比支鏈 型的絮凝效果要好,而同樣直鏈型PAM,水解度為30%左右時(shí)，因有適量的—COO-，各基團(tuán)之間靜電斥力增大,使分子鏈伸直,有利于架橋,絮凝效果更 好,雖然分子量過大的絮凝劑不僅有溶解度低的缺點(diǎn),而且粘度較大,在溶液中運(yùn)動(dòng)遲緩,影響其絮凝凝效果。但另一方面,分子量大,分子鏈長,橋連作用大。所 以,為了改善絮凝劑的性能,需要研制分子量大,而其溶液粘度又較低的大分子絮凝劑。據(jù)報(bào)道,用一種丙烯酰胺單體和HLB值較小的表面活性劑，經(jīng)油包水型聚 合，使用時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)樗托?可制得一種分子量大、粘度較低、溶解性能好的大分子絮凝劑。
作為抑制劑、分散劑使用時(shí),其分子量則應(yīng)該小些。它在礦物表面吸附后,由于分子鏈不太長,不足以產(chǎn)生橋連作用,而多個(gè)親水基使礦物表面親水，受到抑制或分散，且支鏈的大分子藥劑往往比直鏈的好。
? 二、浮選劑溶液中平衡
??? 浮選劑在溶液中的平衡包括浮選劑在溶液中的酸堿平衡、解離平衡、締合平衡、在各界面的吸附平衡、無機(jī)離子的水解水化平衡及聚合物浮選劑在溶液中的平衡。
通過酸堿平衡計(jì)算，可以知道浮選劑溶液的pH值,便于pH調(diào)節(jié)和控制。由浮選劑的解離平衡可以知道浮選劑的pKa值與浮選行為的關(guān)系，浮選劑在不同條件下 起浮作用的活性組分。由締合平衡可以討論半膠束吸附，離子-分子復(fù)合物在浮先中的作用，浮選劑的親水-疏水平衡關(guān)系等。
（一）浮選劑酸堿平衡
對(duì)于離子型浮選，由于它在水溶液中發(fā)生水解或解離反應(yīng)，使介質(zhì)pH值發(fā)生變化，從而會(huì)影響到藥劑對(duì)被浮礦物的作用及藥劑之間的相互作用。因此，預(yù)先了解一 定濃度的某種藥劑對(duì)介質(zhì)pH值改變的大小，對(duì)于研究和生產(chǎn)中礦漿pH調(diào)節(jié)及藥劑相互作用的調(diào)節(jié)控制非常重要。對(duì)于簡單的一元酸、堿及鹽類藥劑溶液的pH值 可由解離平衡計(jì)算,對(duì)于多元酸、堿及鹽類浮選藥劑溶液的pH值則采用各種圖解法。主要有ф－pH圖解法(浮選劑組分分布系數(shù)ф隨pH值變化圖解法)和濃度 對(duì)數(shù)圖即lgc—pH圖解法（各組分濃度c隨PH變化的圖解法）。
黃藥在水中水解形成黃原酸HX，然后解離成X-和H+。在研究黃藥的作用機(jī)理中,曾經(jīng)提出過分子吸附和離子吸附假說。按照分子吸附假說，HX是有效作用形 式，則由圖1可知,浮選液pH應(yīng)為pH＜Pka,如圖2曲線2閃鋅礦的浮選。當(dāng)浮選液pH小于4時(shí)，黃藥主要以HX形式存在，此時(shí)閃鋅礦浮選效果在pH為 2~4最好。但圖1不能說明pH＜1后，閃鋅礦不浮的原因，雖然這時(shí)黃藥100%是HX。按照離子吸附假說，浮選液pH應(yīng)為pH＞pKa，如圖2中曲線 1，當(dāng)pH大于4時(shí)，方鉛礦的浮選效果最好，此時(shí)黃藥主要以X-形式存在；但當(dāng)pH大于11時(shí)，方鉛礦可浮性下降，這可能是因?yàn)榇嬖贠H-的競爭吸附之 故。
當(dāng)黃藥原始加入濃度有限時(shí)，討論藥劑的作用，不僅要考慮解離情況，而且要考慮絕對(duì)濃度是否達(dá)到有效作用范圍。通常黃藥對(duì)硫化礦作用需要的濃度在10-5mol/L以上才能顯著有效，若以X-為有效組分，則要求：
LgcT-lg(Ka+[H+])+lgKa＞10-5
??? 若以HX為有效組分，則要求：
LgcT-pH-lg(Ka+[H+])＞10-5
圖1? 黃藥溶液各組分的濃度對(duì)數(shù)圖（黃藥濃度1.0×10-3mol/L）
圖2? 鉛鋅硫化礦浮選回收率與pH的關(guān)系
1—?方鉛礦，1.0×10-5 mol/L? EX（乙黃藥）
2—?閃鋅礦，2.5×10-4 mol/L? EX（戊黃藥）
??? （二）締合平衡
非硫化礦捕收劑，如長鏈脂肪酸鹽、長鏈脂肪胺鹽及磺酸鹽等浮選劑，因疏水烴鏈較長，鏈間作用力較強(qiáng)，可以發(fā)生疏水締合；親水基中若含氫氧原子，還可以發(fā)生 氫鍵合。因而這一類藥劑在低濃度時(shí)呈單個(gè)分子或離子狀態(tài),一定濃度下，會(huì)形成二聚物、離子-分子締合物（低度締合）；在較高濃度下，則形成半膠束或膠束 （高度締合）。其次因疏水鏈水中溶解度有限，還應(yīng)考慮其溶解平衡對(duì)解離平衡的影響。浮選時(shí)可根據(jù)不同結(jié)構(gòu)締合物的浮選活性不同,通過控制介質(zhì)條件，使浮選 活性高的組分占優(yōu)勢，有利于改善浮選過程，如油酸鹽與十二胺溶液表面張力最低的pH值與形成離子-分子締合物最大的pH值（此pH值由相應(yīng)浮選劑溶液解離 -締合平衡的濃度對(duì)數(shù)圖獲得）相對(duì)應(yīng)，表明在各種組分中，此種組分的表面活性最大，而浮選研究也表明，分子-離子締合物的形成，對(duì)浮選過程也有重要影響。 因此，可控制藥劑的濃度和浮選溶液pH值以實(shí)現(xiàn)較佳浮選。
