有机抑制剂研究进展

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1、1有机抑制剂研究进展有机抑制剂研究进展毛莹博毛莹博学号：学号：200610105139200610105139 （昆明理工大学（昆明理工大学 国土资源工程学院国土资源工程学院 矿物加工工程，云南矿物加工工程，云南 昆明昆明 650093650093）摘摘 要：要： 本文综述了有机抑制剂的种类和作用机理，小分子有机抑制剂的选择性较好， 大分子有机抑制剂的抑制能力较强，开发具有特效作用的小分子和大分子有机 抑制剂，并重视有机抑制剂的作用机理研究，对复杂多盒属矿浮选分离有重要 意义。关键词关键词：有机抑制剂；浮选；作用机理Abstract:Abstract:The kinds, the action

2、 of mechanism of the organic depressant were sum-marized in this paper.The micromolecule organicde-pressant has the better selective ability and the macromolecule organic depressant has the strong-er depressing ability.The de-velopment of the macromolecule and microm-olecule organic depressant with

3、special efection and the mechanism of ac-tion should be paid attention. The study has an important signific-ance of floating and separating the complex poly-metallic ore.KeyKey wordswords：organic depressant;flotation;action of mechanism1 1引引 言言随着人类矿产资源的不断开发，使得对越来越多的贫、细、杂, 以及复杂 矿物的分离越来越重要, 为实现资源综合利用和

4、环境保护, 抑制剂的地位和作 用越来越突出，且采用新型高效抑制剂在选矿中具有重要的意义。抑制剂可以 分为无机抑制剂和有机抑制剂两大类，而有机化合物和无机化合物相比，具有 种类多、来源广的特点，并且可根据需要进行特定的设计和合成，因此，有机 抑制剂是抑制剂今后的发展方向。下面从有机抑制剂的类型及其作用机理等方 面，对有机抑制剂的研究进展作一评述。22.2.有机抑制剂的种类有机抑制剂的种类有机抑制剂最主要的可分为大分子有机抑制剂和小分子有机抑制剂两大类 及其他新发现和合成的新型有机抑制剂。大分子和小分子有机抑制剂这两大类 抑制剂各有特点，大分子有机抑制剂抑制能力强，亲固官能团种类多，其中心 原子可

5、为N、O、S、P，官能团的类型有OH、COOH、NH2、SO3H、 C（S）SH、酚巯基、琨基等。小分子有机抑制剂需要特定的结构，其亲固基团 中基本上都要求含有硫原子或磷原子。有机抑制剂分子结构和其抑制性能密切 相关，不同的分子量、不同的亲固基对矿物的抑制作用有不同的影响。2.12.1 小分子有机抑制剂小分子有机抑制剂小分子抑制剂就目前人类所知的已很多，包括草酸、柠檬酸、酒石酸、苹 果酸、乳酸、琥珀酸等,可用于抑制方解石、萤石。值得注意的是水玻璃的应用 十分巧妙，它既是矿泥的有效分散剂也是白钨矿浮选广泛采用的抑制剂。下面 分类介绍小分子有机抑制剂中的含氮类小分子有机抑制剂、含磷类小分子有机 抑

6、制剂、含硫类小分子有机抑制剂和多羟基羧酸类有机抑制剂等。 2.1.12.1.1 含氮类小分子有机抑制剂含氮类小分子有机抑制剂在含氮类小分子有机抑制剂中，最常见的是乙二胺四乙酸(EDTA)。由于这种 氨基酸络合剂能与多种金属离子形成稳定络合物，因此，可以控制矿浆离子组 成，常常被用作浮选过程的抑制剂，用来提高硫化矿及非硫化矿浮选时的选择 性，也可消除矿浆中难免离子对浮选的干扰，这是一类抑制能力极强的非硫化 矿抑制剂。在较宽的pH范围内，能有效地抑制方解石、白云石、石英和萤石， 同时，该类抑制剂对毒砂也有非常明显的抑制作用，几乎能完全抑制毒砂，在 黄铁矿和毒砂的单矿物和人工混合矿的浮选中表现出较好

7、的选择性能。在对高 冰镍中Cu2S和Ni3S2的浮选分离结果表明1，PH小于6时，抑制Ni3S2和Cu2S，故在 高PH(11)值下，则使用a一氨基膦酸类有机抑制剂Lc能有效分离Cu2S和Ni3s2。 2.1.22.1.2 含磷类小分子有机抑制剂含磷类小分子有机抑制剂含磷类小分子有机抑制剂在1992年就有人做过开发氨基膦酸类新型有机抑 制剂的实验，提出了四种新型的小分子有机抑制剂2：氨基三甲又膦酸NTP、乙 二胺四甲叉膦酸EDTP、己二胺四甲天膦酸HDTP，实验证明这三种化合物在黄铁 矿和毒砂的单矿物和人工混台矿的浮选中表现出较好的选择性抑制性能。徐柏 辉研究了小分子有机抑制剂a-氨基膦酸类小

8、分子有机抑制剂Lc对高冰镍中Cu2S 和Ni3S2浮选行为的影响以及在实际高冰镍浮选分离中的效果，结果表明，PH小 于6时，抑制Ni3S2和CU2S，PH大于6时抑制Ni3S2而不抑制Cu2S。在高PH （11）值下，使用有机抑制剂Lc能有效分离Cu2S和Ni3S2。 2.1.32.1.3 含硫类小分子有机抑制剂含硫类小分子有机抑制剂巯基乙酸和巯基乙醇3，在铜钼混合精矿的浮选分离中，使用巯基乙酸及其 钠盐或巯基乙醇抑制硫化铜、黄铁矿与使用氰化物和硫化钠相比，分离效果相 当，但可减少污染蚕基乙酸或巯基乙醇可用于代替氰化钠抑制硫化铜矿、黄铁1 撩柏辉荨 a 一氨萋膊酸类有机抑制荆在高冰镰俘选分离中

9、的作用有色金属(季刊)1995，(1)：2O323. 2 LinqiangSynthics 0f small molecular weight organic depressants and depressions of pyrite and arsenopyrite using these deprssantJoumal of Central-South Irmtitute of Mining and Metalurgy.199122(3)：37314. 3 W.J.Trahar.Internation Ioumal of mineral processing.198311.57374.3矿

10、的原因，主要是这些低分子有机物的分子中带有两个极性基团，其中巯基可 选择性的吸附于矿物表面，羧基或羟基亲水而形成水膜，从而使矿物受到抑制。 另外，其它研究表明：巯基乙酸具有调整电位的能力，在PH39时，Eh为- 40-39Omv。因而具有较强的还原性，在PH89时可有效地抑制黄铜矿，实现 铜钼分离。中南工业大学陈万雄等人研究了几种小舟子有机抑制剂对煤系黄铁 矿抑制性能，结果表明：二硫代碳酸乙酸二钠、二硫代氨基乙酸钠对黄铁矿的 抑制作用最强，其坎为乙二氨四甲磷酸，最弱为丁四醇黄原酸盐。羟基乙基二硫代氨基甲酸盐，该类化台物在酸性介质中不稳定，在水溶液 中电离产生羟基乙基二硫代氨基甲酸根，它与重金属

11、离子反应，生成溶于水的 重金属盐，因而可除去矿物表面的重金属离子，同时由于所生成的重金属盐的 另一墙带有羟基，故有亲木性。该药剂用于铜钼混合精矿的分离浮选表明，在 碱性介质中，当用量为500g/t时，已能选择性地抑制硫化铜矿和黄铁矿。 2.1.42.1.4 多羟基羧酸类有机抑制剂多羟基羧酸类有机抑制剂 多羟基羧酸类有机抑制剂是研究得最早也最为透彻的一类小分子抑制剂， 主要有酒石酸、柠檬酸、乳酸、水杨酸等均属于该类抑制剂，它们常常是盐类 矿物和氧化矿特别是钙、镁矿物的抑制剂1。随着羟基和羧基数目的增加，抑制 性能加强，而随着烃基碳链的增加，抑制能力减弱。由于多羟基酚(如焦性没食 子酸)、羟基磺酸

12、等的性质和用途完全类似于羟基羧酸，故也划归在这一类。2.22.2 大分子有机抑制剂大分子有机抑制剂 大分子有机抑制剂按其种类总的来说可以分为非离子型有机抑制剂和离子 型有机抑制剂。非离子型有机抑制剂在水溶液中呈中性，许多是硫化矿的有效 抑制剂，主要有淀粉、纤维素、糊精、树胶、单宁和鞣质低分子、以及聚丙烯 酰胺等合成高分子类有机化合物。离子型有机抑制剂在溶液中可以选择性地吸 附（或发生作用）在某些硫化矿物的表面，从而可作为这些硫化矿的有效抑制 剂。其中主要有聚丙烯酸盐、黄腐酸、腐殖酸盐、羧甲基纤维素等等。大分子 有机抑制剂与小分子抑制剂相比，具有分子量大，分子链较长、分枝较多。大 多是天然产物及

13、其加工产品。 2.2.12.2.1 非离子型大分子有机抑制剂非离子型大分子有机抑制剂非离子性有机聚合物在水溶液中呈中性，有许多也是硫化矿有效的抑制剂。 下面主要介绍以下几种常用的非离子抑制剂：（1 1）淀粉）淀粉 淀粉是一种由葡萄糖单元构成的高分子聚合物，分子式可简化为 （C6H10O5)n，属非离子型有机化合物，对矿物的抑制作用是羟基的作用，在浮 选分离中有着广泛的应用，如：淀将可抑制方铅矿，实现铅锌，铜铅浮选分离， 以及用阴离子捕收剂浮选石英时，用淀粉抑制赤铁矿，铜钼精矿分离时，用淀 粉抑制辉钼矿。天然淀粉经过一定的化学加工处理得到的产品，称为“加工淀 粉”或“改性淀粉” 。 （2 2）糊

14、精）糊精 和淀粉相比，它们结构相似，糊精是较简单的加工淀粉，将淀 粉水溶液在稀酸存在时水解第一步成为糊精，它是相对分子质量比淀粉小的聚 糖，故抑制能力相对较弱，但选择性较好，主要用作辉钼矿、赤铁矿的抑制剂； 对毒砂有较强的抑制作用，而对方铅矿抑制作用相对来说要弱些2，糊精与其它 药剂组合后,在矿浆PH = 4.8时可浮选分离方铅矿和毒砂,混合矿物浮选分离的1 张剑嶂等：浮选有机抑制剂研究的进展有色矿冶2004,4.16(2):14. 2 孟书青,范顺科.组合药剂抑制毒砂J .有色金属(选矿部分)，1987(3):33338.4综合效率为80.0 %，方铅矿精矿品位77.7 % ,含砷3.0 %

15、(原矿含砷为22. 92 %) ,浮 选分离较完全；对黄铜矿基本没有抑制作用。 （3 3）纤维素）纤维素 纤维素是由葡萄糖单元通过1，4一苷键相连而成，其通式为 （C6H10O5）n。纤维素不溶于水，故需对其进行化学改性才能用作浮选抑制剂， 如羧甲基纤维素(CMC)、磺化纤维素硫酸酯(CSE)、羟乙基纤维素(CEH)等。羧甲 基纤维素(CMC)及其钠盐(SCMC)是使用得最多的一类有机高分子抑制剂，被广泛 地应用于各种硫化矿物和含镁硅酸盐矿物的浮选分离，特别适用于抑制含 Ca、Mg矿物；用Cu2+活化闪锌矿时，CMC可用来抑制方铅矿，实现铅锌分离。 CSE的性能与CMC相似，在碱性中作用较好，

16、 在酸性中一般作用较弱。CEH被用 作铅锌硫化矿分选时的抑制剂，特别对PbS与FeS2细粒嵌布矿石的分选，效果较 好；用阳离子捕收剂浮选石英时，CEH可作为赤铁矿的选择性絮凝剂，它也是含 钙、镁碱性脉石的选择性抑制剂。另外，分子量为200001000000的2，3一二 羟基丙基纤维素，可抑制滑石、水合硅酸盐和黄铁矿1；羧基羟甲基纤维素铁盐， 可抑制含有黄铁矿的铜一钼浮选分离2。 (4)(4)单宁和鞣质低分子单宁和鞣质低分子 单宁是从植物中提取的无定形物质，相对分子质量 较大，有时又称之为拷胶。单宁的基本结构单元都是由多个羟基直接与苯环相 连的酚类，当用稀的强无机酸加热处理单宁质时，得到水溶性的水解型单宁和 不溶于水的凝聚型单宁。单宁类化合物经 过各种化学反应，向其引入不同的化学基团，形成新药剂。除天然单宁外，还 有所谓人工合成的单宁，通常是用苯酚或多环的萘、菲等经过磺化、氯化等缩 台而成。单宁类抑制剂主要用于萤石浮选、白钨矿浮选、磷灰石浮选