在浮選中,抑制劑的抑制作用機理主要是:
1.在礦粒的表面形成親水性薄膜,從而達到抑制的目的 .
氰化物對閃鋅礦的抑制之一是CN-與閃鋅礦表面形成親水性的氰化鋅薄膜。
ZnS]ZnS+2CN-=ZnS]Zn(CN)2+S2-
石英對黃鐵礦的抑制作用,除了Ca2+能起抑制作用外,主要是OH-與黃鐵礦表面Fe2+作用,開成難溶而親水的氫氧化亞鐵(Fe(OH)2)和氫氧化鐵﹝Fe(OH)3﹞薄膜,使黃鐵礦受到抑制。當黃鐵礦被黃藥作用后,在黃鐵礦的表面形成黃原酸鐵的疏水薄膜時,OH-能取代黃原酸離子,在其表面形成氫氧化亞鐵薄膜。其反應如下:
FeS2]Fe(ROCSS)2+2OH-= FeS2]Fe(OH)2+2 ROCSS-
硫酸鋅對閃鋅礦的抑制作用也是硫酸鋅在堿性礦漿中與OH-作用生成氫氧化鋅,它是親水性的膠體,被礦粒表面吸附還會掩護一部分捕收劑。另外,Zn(OH)2在pH值較高的條件下,還會形成親水性更強的HZnO22-,能增強對閃鋅礦的抑制作用。
重鉻酸鹽對方鉛礦的抑制作用,是在弱堿性的礦漿中轉變為鉻酸鹽的,然后與氧化了的方鉛礦表面上的SO42-相交換,形成難溶的親水性鉻酸鉛膜而被抑制。反應式為:
Cr2O72-+2OH-=2CrO42-+H2O
PbS]PbSO4+CrO42-=PbS]PbCrO4↓+SO42-
水玻璃作為非硫化礦的抑制劑,其抑制作用是由于水化性很強的HSiO3-和硅酸膠粒直接吸附在礦粒表面,使礦粒表面親水,由于HSiO3-與H2SO3和硅酸鹽的表面發生吸附,故水玻璃對這些礦物的抑制作用很強。
許多有機膠體,如水膠、淀粉等,在水中分散成許多分子的親水膠粒,可在云母、石墨等礦物的表面上吸附而使之受抑制。
抑制劑還可在礦物表面形成離子吸附膜而使礦物受到抑制。礦物表面對水化性強的離子的吸附勢高于捕收劑離子時,礦物因表面親水離子而被抑制。硫化鈉在礦漿中解離而生成的HS-、S2-可以吸附在硫化礦的表面,并阻止硫化礦與捕收劑相作用。
羧甲基纖維素廣泛地用來抑制鈣硅酸鹽礦物和碳質脈石、泥質脈石。纖維素的抑制作用是因為它與礦粒作用后,可以通過—O—、—OH、—COOH等極性基與水結合,經它作用的礦粒而變為親水性。
2.溶解礦物表面的疏水性薄膜 在多金屬硫化礦混合精礦的分離浮選時,由于待分離的礦物表面已經生成了一層黃原酸鹽的疏水性薄膜。用氰化物作抑制劑時,它能與多金屬黃原酸鹽作用,使黃藥陰離子被置換,如與乙基黃原鋅的反應:
Zn(C2H5OCSS)2+4CN-=Zn(CN)42-+2C2H5OCSS-
3.溶解活化膜的作用 閃鋅礦的表面被Cu2+活化,生成一層硫化銅薄膜,可浮性變好。經氰化物作用后,由于CN-與CU2+生成銅氰絡合物,使硫化銅的活化薄膜溶解,反應式如下:
ZnS]CuS+4CN-=ZnS]+S2-+Cu(CN)42-
4.消除活化離子的作用 亞硫酸及硫代硫酸鹽的抑制作用,是因為它們都是強還原劑,在礦漿中能使高價的金屬陽離子(如Cu2+)還原或生成絡合離子,從而消除金屬離子的活化作用。亞硫酸及其鹽、硫代硫酸鈉在礦漿中發生如下反應:
SO2+H2O=H2SO3
H2SO3=2H++SO32-
Na2SO3=2Na++SO32-
Na2S2O3=2Na++S2O32-
SO32-+2Cu2++H2O=2Cu++SO42-+2H+
2S2O32-+2Cu2+=2Cu++S4O62-
亞銅化合物很不穩定,它很快與?代硫酸根離子作用形成硫代硫酸亞銅離子:
2Cu++ 2S2O32-= Cu2(S2O3)22-
氰化物的抑制作用之一,也是能夠除去活化離子。Cu2+遇到CN-,則生成沉淀物或絡合物而被除去。
Cu2++2CN-=Cu(CN)2
2Cu(CN)2= Cu2(CN)2↓+2CN-
如果有過剩的CN-,則會使沉淀下來的Cu2(CN)2再溶解,生成穩定的絡離子[Cu(CN)3]2-:
Cu2(CN)2+4CN-=2[Cu(CN)3]2-
這樣就防止了Cu2+的活動作用。常用抑制劑見表6-6,
表6-6,常用抑制劑
序號 |
藥劑名稱 |
分子式 |
用途 |
1 |
氰化鉀 |
KCN |
有色金屬硫化礦分離時,抑制閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦 |
2 |
石灰 |
CaO |
抑制黃鐵礦 |
3 |
重鉻酸鉀(鈉) 鉻酸鉀(鈉) |
KCr2O7 |
抑制方鉛礦 |
4 |
硫化鈉 |
NaS |
與其它藥劑配合使用,抑制鋅、鐵硫化物、方鉛礦等 |
5 |
硫酸鋅 |
ZnSO4 |
抑制閃鋅礦 |
6 |
亞硫酸或二氧化硫 |
SO2 |
抑制閃鋅礦及硫化鐵礦 |
7 |
淀粉 |
(C6H10O5)n |
抑制紅鐵礦 |
8 |
羧甲基纖維素 |
纖維素分子式為(C6H10O5)n,羧甲基纖維素是—CH2COOH取代了纖維素甲醇基中的H |
抑制鈣鎂硅酸鹽礦物和碳質脈石、泥質脈石;如輝石、角閃石、高嶺土、蛇紋石、綠泥石、石英等 |
9 |
水玻璃 |
Na2SiO3 |
抑制石英、硅酸鹽及鋁硅酸鹽等脈石礦物 |
10 |
偏磷酸鈉 |
(NaPO3)n |
抑制磷灰石、方解石、重晶石、磷質頁巖、泥質脈石等 |