捕收剂,是改变矿物表面疏水性,使浮游的矿粒黏附于气泡上的浮选药剂。最重要的一类选药剂。它具有两种最基本的性能:
(1)能选择性地吸附在矿物表面上;
(2)能提高矿物表面的疏水程度,使之易于在气泡上粘附,从而提高矿物可浮性。
黄药是重要的捕收剂之一!
黄药的性质
黄药(xanthate)为黄原酸盐,学名为烃基二硫代碳酸盐,可看作碳酸盐中一个金属离子被烃基取代和两个氧原子被硫原子取代后的产物,其通式为R-OCSSMe,如乙基钠黄药。
通式中的R常为脂肪烃基CnH2n+1,其中n=2~6,极少R为芳香烃基、环烷基和烷胺基等。Me 常为 Na(+)、K(+),工业产品常为Na(+)。钾黄药和钠黄药的性质基本相同,但钾黄药比钠黄药稳定,钠黄药易潮解,钾黄药不潮解,钠黄药的价格比钾黄药低。均易溶于水、酒精及丙酮中。据黄药R基中碳原子数的数量,分别将其称为乙基钠黄药、丁基钠黄药等。
通常将甲基黄药、乙基黄药称为低级黄药,将丁基以上的黄药称为高级黄药。
贵阳黄药为晶状体或粉末,不纯品常为黄绿、橙红色的胶状状,密度为1.3~1.7 g/cm3,有刺激性臭味,有毒(中等)。短链黄药易溶于水,可溶于丙酮、酒精中,微溶于乙醚及石油醚中,故可采用丙酮-乙醚混合溶剂法对黄药进行重结晶提纯。
黄药对各种矿物的捕收能力和捕收选择性,与其相应的金属黄原酸盐的溶度积有密切的关系。常根据金属乙基黄原酸盐的溶度积,将常见金属矿物分为三类:
(1)亲铜元素矿物:其金属乙基黄原酸盐的溶度积小于4.9x10^-9。属于此类的金属有 Au、Ag、Hg、Cu、Pb、Sb、Cd、Co、Bi等。黄药对此类元素的自然金属(如Au、 Ag、Cu等)和金属硫化矿物的捕收能力最强。
(2)亲铁元素矿物:其金属乙基黄原酸盐的溶度积大于4.9x10^-9,而小于7x10^-2。属于此类的金属有 Zn、Fe、Mn 等。黄药对此类元素的金属硫化矿物有一定的捕收能力,但比较弱。若采用黄药作捕收剂,亲铜元素的金属硫化矿物与亲铁元素的金属硫化矿物较易实现浮选分离。钴、镍的乙基黄原酸盐的溶度积虽小于10^-1,属亲铜元素,但它们常与硫化铁矿物紧密共生,常与硫化铁矿物一起浮选。
(3)亲石元素矿物:其金属乙基黄原酸盐的溶度积大于4.9x10^-2,属于此类的金属有 Ca、Mg、Ba等。由于其金属乙基黄原酸盐的溶度积大,在通常浮选条件下,此类金属矿物表面无法形成疏水膜,贵州黄药对此类金属矿物无捕收作用。因此,选别碱金属及碱土金属矿物、氧化矿物及硅酸盐矿物时均不采用黄药作捕收剂。
一般金属硫化矿物的溶度积比相应金属乙基黄原酸盐的溶度积小,按化学原理,黄药阴离子X(-)不可能与金属硫化矿物表面反应而取代S(2-)。只有当金属硫化矿物表面轻微氧化后,金属硫化矿物表面的S(2-)被OH(-)、SO4(2-)、S2O3(2-);、SO3(2-),等离子取代后,金属黄原酸盐的溶度积小于相应金属氧化物的溶度积时,黄药阴离子X(-)才可能取代金属硫化矿物表面的金属氧化物所对应的阴离子。
黄药常用作亲铜元素与亲铁元素中的自然金属(如 Au、Ag、Cu等)和金属硫化矿物的捕收剂。
为了防止黄药水解、分解和过分氧化,应将黄药贮存于密闭容器内。避免与潮湿空气和水接触,注意防水、防潮,不宜暴晒,不宜长期存放。宜存放于阴凉、干燥、通风处。配置好的黄药水溶液不宜放置过久,不应用热水配置黄药水溶液。黄药水溶液一般当班配当班用,生产用的黄药配制浓度常为5%。