煤炭浮選劑.doc

科技名詞定義中文名稱：浮選劑 英文名稱：flotation agent 定義：為實現(xiàn)或促進(jìn)浮選過程所使用的藥劑。 應(yīng)用學(xué)科：煤炭科技（一級學(xué)科）；煤炭加工利用（二級學(xué)科）；選煤（三級學(xué)科） 以上內(nèi)容由全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會審定公布 浮選劑 浮選時使用各種藥劑來調(diào)節(jié)入選礦物和浮選介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)，從而擴(kuò)大金礦物或含金礦物與脈石間親琉水性的差異，使之更好地分選，達(dá)到提高金回收率的目的。常用的浮選劑分三大類：捕收劑，起泡劑，調(diào)整劑。 1.捕收劑 自然界中除煤、石墨、硫磺、滑石和輝鉬礦等礦物顆粒表面疏水、具有天然的可浮性外，大多數(shù)礦物均是親水的，金礦物也是如此。加一種藥劑能改變礦物顆粒的親水性而產(chǎn)生疏水性使之可浮，這種藥劑通常稱之為捕收劑。捕收劑通常是極性捕收劑和非極性捕收劑。極性捕收劑由能與礦物顆粒表面發(fā)生作用的極性基團(tuán)和起疏水作用的非極性基團(tuán)兩部分組成。當(dāng)這類捕收劑吸附于礦粒表面時，其分子或離子呈定向排列，極性基團(tuán)朝向礦物顆粒表面，非極性基團(tuán)朝外形成疏水膜，從而使礦位具有可浮性與銅、鉛、鋅、鐵等硫化礦物伴生的金，在浮選時常用有機(jī)硫代化合物作浦收劑例如，烷基（乙、丙、丁、戊基等）二硫代碳酸鈉（鉀），又稱黃原酸鹽，俗稱黃藥。如NaS2COCH2CH3，在含金多金屬礦石的浮選時，多采用乙基黃藥和丁基黃藥。烷基二硫代磷酸或其鹽類，如(RO)2PSSH，式中R為烷基，俗稱黑藥 烷基二硫代氨基甲酸鹽和黃原酸鹽的酯類衍生物等也是硫化礦物常用的捕收劑。也是浮選含金多金屬硫化礦的常用描收劑，常與黃藥類同時使用 非離子型極性捕收劑的分子不解離，如含硫酯類，非極性捕收劑為烴油（中性油），如煤油、柴油等。 2.起泡劑 具有親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)的表面活性分子，定向吸附于水一空氣界面，降低水溶液的表面張力，使充入水中的空氣易于彌散成氣泡和穩(wěn)定氣泡。起泡劑和捕收劑聯(lián)合在一起吸附于礦物顆粒表面，使礦粒上浮。常用的起泡劑有：松樹油，俗稱二號油、酚酸混合脂肪醇，異構(gòu)己醇或辛醉、醚醉類以及各種酯類等 3.調(diào)整劑 調(diào)整劑可分為五類：(1) pH值調(diào)整劑。用它來調(diào)節(jié)礦漿的酸堿度，用以控制礦物表面特性、礦漿化學(xué)組成以及其他各種藥劑的作用條件，從而改善浮選效果。在氰化過程中也同樣要調(diào)節(jié)礦漿pH值的。常用的有石灰、碳酸鈉、氫氧化鈉和硫酸等。在選金時，最常用的調(diào)節(jié)劑是石灰和硫酸。(2)活化劑。能增強(qiáng)礦物同捕收劑的作用能力，使難浮礦物受到活化而浮起。使用硫化鈉活化含金的鉛銅氧化礦，然后用黃藥等捕收劑浮選。(3)抑制劑提高礦物的親水性和阻止礦物同捕收劑作用，使其可浮性受到抑制。如在優(yōu)先浮選過程中使用石灰抑制黃鐵礦，用硫酸鋅和氰化物抑制閃鋅礦，用水玻璃抑制硅酸鹽脈石礦物等、利用淀粉、拷膠（單寧）等有機(jī)物作抑制劑達(dá)到多金屬分離浮選的目的。(4)絮凝劑。使礦物細(xì)顆粒聚集成大顆粒，以加快其在水中的沉降速度；利用選擇性絮凝進(jìn)行絮凝一脫泥及絮凝一浮選。常用的絮凝劑有聚丙烯酰胺和淀粉等。(5)分散劑。阻止細(xì)礦粒聚集，處于單體狀態(tài)，其作用與絮凝劑恰恰相反，常用的有水玻璃、磷酸鹽等。 浮選劑的種類和用量隨礦石性質(zhì)和浮選條件及流程特點(diǎn)而各異，可用試驗單位提供藥方（或稱藥劑制度），在生產(chǎn)實踐過程中也可根據(jù)上述各種條件的變化而加以改變。 四、浮選設(shè)備 浮選設(shè)備主要是浮選機(jī)以及為實現(xiàn)浮選工藝的其他設(shè)備。礦漿經(jīng)過攪拌充氣，在各種浮選劑的作用下礦粒與氣泡粘附，氣泡上升、形成礦化泡沫層，被刮板刮出或溢出，這一系列浮選過程均是在浮選機(jī)中完成的。浮選機(jī)多由多槽串聯(lián)而成。按攪拌和充氣的方式不同浮選機(jī)可分為5種： (1)機(jī)械攪拌式有離心葉輪，也有的是星形轉(zhuǎn)子和棒形轉(zhuǎn)子等類型攪拌器在浮選槽內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，驅(qū)使礦漿流動，在葉輪腔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓而吸入空氣。 (2)充氣機(jī)械攪拌式。除機(jī)械攪拌外，再補(bǔ)充向浮選糟內(nèi)充入低壓空氣。 (3)充氣式靠壓入空氣進(jìn)行攪拌并產(chǎn)生氣泡，如浮選柱和泡沫分離裝置等。 (4)氣體析出式。用降低壓力法或先加壓后降至常壓的萬法，使礦漿中溶解的空氣析出，形成微泡 （5)壓力溶氣式。利用高壓將充入的空氣預(yù)溶于水，然后在常壓下在浮選槽內(nèi)析出，形成大量微泡。 目前，在我國金選礦廠最常用的浮選機(jī)是國產(chǎn)的機(jī)械攪拌式浮選機(jī)。 浮選劑具有親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)的表面活性分子，定向吸附于水一空氣界面，降低水溶液的表面張力，使充入水中的空氣易于彌散成氣泡和穩(wěn)定氣泡。 浮選劑浮選時使用各種藥劑來調(diào)節(jié)入選礦物和浮選介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)，從而擴(kuò)大金礦物或含金礦物與脈石間親琉水性的差異，使之更好地分選，達(dá)到提高金回收率的目的。 浮選劑的種類和用量隨礦石性質(zhì)和浮選條件及流程特點(diǎn)而各異，可用試驗單位提供藥方（或稱藥劑制度），在生產(chǎn)實踐過程中也可根據(jù)上述各種條件的變化而加以改變浮選劑溶液性質(zhì) 一、浮選劑分類 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，它們對泡沫-礦物附關(guān)動力施加影響。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（RCSNH2）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Z200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,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。表1 20世紀(jì)90年代研究與應(yīng)用的典型浮選劑類型藥劑浮選用途黃藥類異丁基黃藥已黃藥O-芐基-3-甲基黃藥單黃藥+雙黃藥價格低，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黑藥類MA1012烷基（C1012混合醇）黑藥已黑藥lM409丁銨黑藥+苯胺黑藥+丁黃藥已在俄羅斯工業(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%硫醇類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）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、金礦效果顯著對銅和鋅礦有特殊作用對硫化鉛礦有特殊作用磷酸酯鹽類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%，溶于水對黃銅礦捕收能力最強(qiáng)，方鉛礦次之，閃鋅礦稍次，對黃鐵礦和毒砂的捕收較弱，對銅-砷、銅鉛有較好的分選效果改性羧酸類2乙酰基棕櫚酸十二烷酰胺基已酸醚酸R1OR2COOH酯基檸檬酸鈉浮選錫石、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)于脂肪酸其他烷基硫酸單乙醇胺鹽醚多胺苯甲羥肟酸稀土和錫石捕收劑，可使鈮鐵礦和錫石品位和回收率有較大提高對磁鐵礦浮選回收好對菱鋅礦浮選效果優(yōu)于水楊酫肟，還能浮選硫酸鉛 （二）聚合物 在浮選中，聚合物主要用做絮凝劑、分散劑，抑制劑，抑制劑主要是使非目的礦物粒子表面成為親水的而不是疏水的。常用聚合物有陰離子型、陰離子型及非離子型，如表2所示。表2 聚合物浮選劑分類類型主要用途天然聚合物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（相對分子質(zhì)量30004000）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脈石礦物及黃鐵礦的抑制劑作金浮選時硅酸鹽礦物的抑制劑對硫酸銅活化后的輝銻礦具有絡(luò)合抑制作用合成木質(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、抑制劑聚合物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 作絮凝劑使用時，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。一般相對分子質(zhì)量在105107,實際使用濃度一般為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，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,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，從而會影響到藥劑對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介質(zhì)pH值改變的大小，對于研究和生產(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值可由解離平衡計算,對于多元酸、堿及鹽類浮選藥劑溶液的pH值則采用各種圖解法。主要有pH圖解法(浮選劑組分分布系數(shù)隨pH值變化圖解法)和濃度對數(shù)圖即lgcpH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pHPka,如圖2曲線2閃鋅礦的浮選。當(dāng)浮選液pH小于4時，黃藥主要以HX形式存在，此時閃鋅礦浮選效果在pH為24最好。但圖1不能說明pH1后，閃鋅礦不浮的原因，雖然這時黃藥100%是HX。按照離子吸附假說，浮選液pH應(yīng)為pHpKa，如圖2中曲線1，當(dāng)pH大于4時，方鉛礦的浮選效果最好，此時黃藥主要以X-形式存在；但當(dāng)pH大于11時，方鉛礦可浮性下降，這可能是因為存在OH-的競爭吸附之故。 當(dāng)黃藥原始加入濃度有限時，討論藥劑的作用，不僅要考慮解離情況，而且要考慮絕對濃度是否達(dá)到有效作用范圍。通常黃藥對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+)+lgKa10-5 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數(shù)圖（黃藥濃度1.010-3mol/L） 圖2 鉛鋅硫化礦浮選回收率與pH的關(guān)系 1方鉛礦，1.010-5 mol/L EX（乙黃藥） 2閃鋅礦，2.510-4 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呈單個分子或離子狀態(tài),一定濃度下，會形成二聚物、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)考慮其溶解平衡對解離平衡的影響。浮選時可根據(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-締合平衡的濃度對數(shù)圖獲得）相對應(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值以實現(xiàn)較佳浮選。 三、浮選劑物化性質(zhì)與浮選的關(guān)系 （一）種類 浮選劑的種類與其對礦物的浮選性是相關(guān)的。如硫化礦常用硫代表面活性劑，氧化礦常用羧酸鹽、磺酸鹽等表面活性劑，硅酸鹽類礦物則常用胺類捕收劑，非極性礦物使用烴類捕收劑即可。 （二）相對分子質(zhì)量 普通低相對分子質(zhì)量表面活性劑，主要起捕收劑與起泡劑的作用，其相對分子質(zhì)量與浮選性能關(guān)系不很大。但對大相對分子質(zhì)量（103）聚合物，如聚丙烯酸鈉，其浮選性能與相對分子質(zhì)量有很大關(guān)系，作抑制劑時,相對分子質(zhì)量較?。蛔鞣稚?，一般相對分子質(zhì)量約為104；作絮凝劑，則相對分子質(zhì)量為105106。 （三）分子結(jié)構(gòu) 浮選劑的分子結(jié)構(gòu)中需要有一定大小的親水基和疏水基的種類、幾何大小及親、疏水性的比值都將影響浮選劑的浮選性能。對捕收劑而言,當(dāng)用于硫化礦時，其親水基（或親礦基）中常含二價硫的基團(tuán)如SH及S等；如用于非硫化礦時,則一般為含氧、氮的基團(tuán)如OH、NH2及O、COOH、SO3H等。對于起泡劑、抑制劑、分散劑等,其親水基常見者有COOH、OH及SO3H等。 藥劑分子大小與對礦物選擇性密切相關(guān)。選擇性高的硫化礦捕收劑分子截面積都較大（6.212nm）。在同類捕收劑中，通常也是分子截面積大者選擇性更好。如黃藥與其酯相比,酯的寬度比黃藥的大,酯的選擇性也較高。當(dāng)它們浮選閃鋅礦-黃鐵礦及黃銅礦-黃鐵礦時，若用丙種礦物回收率之比表示浮選的選擇性，則： ：異丙黃原酸丙烯酯乙黃原酸丙酯異丙黑藥丁黃原酸丙烯酯丁黃藥； ：異丙黃原酸丙烯酯丁黃原酸丙烯酯丁黃原酸丙烯酯丁黃原酸丙烯酯丁黃藥； 這個順序也大致辭就是幾何大?。ǚ肿咏孛娣e）的順序。 同樣，選擇性差的氧化礦捕收劑的分子截面積則較小。 1. 捕收劑 用于有色金屬硫化礦?；鶊F(tuán)電負(fù)性(Xg)較小，非極性基部分分子量(或碳原子數(shù)n)不需很大,極性基的CBA結(jié)構(gòu)，A原子(鍵合原子)多為硫，B原子可為電負(fù)性較大的氧、氮等原子，C為電負(fù)性小的碳、磷等原子,極性基直徑dg可較大； 用于非金屬氧化礦。Xg較大，n較大，cmc及HLB較小，CBA 中A多為氧原子；B為碳、磷、砷、硫等，C為氮、硫、氧等，dg較小； 用于黑色、稀有金屬非硫礦。Xg中等，n中等，cmc及HLB較小，A為氧、氮等原子； 減少Xg使捕收性加強(qiáng)時可保持選擇性；加大n使捕收性加強(qiáng)時降低選擇性。 2. 抑制劑 極性基要求與捕收劑相同，但極性基數(shù)量（比例）越多越好，并遍布于分子中； n值一般較小，或Xg/n的比值大。 3.起泡劑 Xg適當(dāng)大時，溶解度和極性均較好； 有一定雙鍵時較好，但叁鍵不好； 有一定支鏈較好。 （四）臨界膠束濃度 臨界膠束濃度cmc是表征表面活性劑表面活性大小的量度，因此對浮選有重要意義。影響cmc的因素也會影響浮選劑的浮選性質(zhì)。 許多研究表明，表面活性劑的濃度不很大，而且沒有其他添加劑時，膠束大多呈球狀。在濃度10cmc時，膠束是非球形的，一般呈棒狀。但在礦物表面吸附的表面活性劑分子，不可能像溶液中那樣形成膠束，而是形成二維的半膠束。這在浮選研究中稱為半膠束吸附，對浮選過程有重要意義，見圖3。 cmc越小，藥劑的疏水性越大，表明表面活性劑分子中非極性基比例較大，揭示有可能作為捕收劑，捕收性較強(qiáng)；cmc較大，說明藥劑分子中親水性強(qiáng)，極性基比例較大，不能成為捕收劑，但有可能作為起泡劑使用；若cmc值很大，藥劑在水中溶解分散性能好，有可能作抑制劑。 圖3 表面活性劑在溶液中和在礦物表面的膠束化 利用cmc值還可估計浮選藥劑用量范圍。若把開始浮選和形成半膠束的濃度HMC看作浮選所需捕收劑用量的下限。 另一方面，浮選時，捕收劑量超過某一限度后，可使浮選回收率下降，甚至使浮選不發(fā)生，此時的藥劑濃度稱為“臨界抑制濃度”，以CDC表示。據(jù)研究，CDC與cmc也有一定關(guān)系，CDC約為cmc的4倍。捕收劑用量很大后，礦物浮選回收率反而下降，研究認(rèn)為這是由于捕收劑與金屬離子形成的難溶鹽沉淀能溶解在膠束中。當(dāng)捕收劑濃度很大時，如達(dá)到CDC，則在溶液中形成很多膠束，使吸附在礦物表面的捕收劑及其金屬鹽沉淀物溶解在膠束中，礦物表面恢復(fù)親水性，失去可浮性。因而可近似地把4cmc作為捕收劑用量的上限。 當(dāng)表面活性劑浮選劑在礦物表面吸附時，加入醇等極性有機(jī)物，會降低表面活性劑離子間的靜電斥力，使表面活性劑分子在礦物表面容易達(dá)到HMC而發(fā)生半膠束吸附，增大浮選效果。而對于離子型表面活性劑溶液，當(dāng)加入與其有相同離子的無機(jī)鹽時，如在RSO4Na溶液中加入NaCl，溶液表面活性將提高，cmc降低。這可提示人們在用離子表面活性劑浮選時，加入一定濃度的無機(jī)離子將有利于藥劑的作用，降低藥劑用量。 （五）表面張力 浮選是在固-液-氣三相界面分選礦物的過程。因此,界面張力對浮選過程具有重要意義。礦物可浮性好壞的最直觀的標(biāo)志是其潤濕性，易被水潤濕的礦物，親水難??；不易被水潤濕的礦物，疏水易浮。通過浮選劑在液/氣界面和液/液界面吸附，研究界面張力在浮選中的作用，可以實現(xiàn)“-浮選”分離礦物。對于礦物-浮選劑溶液體系,若浮選劑溶液的表面張力大于礦物的c(此固體的臨界表面張力,以同系物液體的表面張力與其在同一固體上的接觸角作cos-L圖,將所得直線延長至cos=1處，相應(yīng)的表面張力即為此固體的臨界表面張力)，則礦物不被潤濕，上浮,即可浮選；反之礦物被潤濕,則不能上浮。由此,根據(jù)浮選劑的表面張力與礦物臨界表面張力大小關(guān)系,或人為調(diào)節(jié)浮選劑溶液的表面張力,可經(jīng)浮選分離礦物。如對于具有不同潤濕臨界表面張力的兩種礦物c1和c2，在c1LGc2的條件下,礦物2將被溶液潤濕，而礦物1將上浮，實現(xiàn)分離。 （六）HLB值 HLB值是表征表面活性劑親水親油性大小的指標(biāo)。HLB不同會直接影響浮選劑的浮選性質(zhì)。在捕收劑、起泡劑和調(diào)整劑三大類藥劑中，對分子極性基和非極性基的比例要求不同。因此,可利用HLB值判斷浮選藥劑的可能用途或估計藥劑分子中極性基和非極性基的比例。 捕收劑的作用是使礦物表面呈疏水性，故非極性基比例較大，HLB值較??；抑制劑是使礦物表面呈親水性,極性基比例較大，HLB值較大；起泡劑主要是在液/氣界面吸附