【摘要】 正浮选和反浮选所用的浮选药剂通常名称相同，但作用于不同的对象。

浮选药剂对改变矿物颗粒的界面特性，实现矿物的有效分离具有重要意义。自20世纪60年代量子化学首次引入浮选药剂研究以来，尽管仍存在一些争议性问题，但取得了许多成就。泡沫浮选是一种利用目标矿物与脉石矿物表面性质差异进行选矿的方法。

 

当目标矿物作为精矿被收集，而脉石矿物作为尾矿留在浮选装置的底部时，这一过程被称为直接浮选。而反浮选的过程则相反，收集脉石矿物，排出有价值的矿物。浮选药剂是在矿物浮选过程中使用的能够修饰矿物表面性质，提高或降低矿物疏水性，从而使矿浆性质和泡沫稳定性更有利于矿物分离的药剂。

 

它们通常根据其功能分为活化剂、捕收剂、抑制剂、起泡剂、pH调节剂等。在浮选过程中，讨论最多的浮选药剂是捕收剂和抑制剂。捕收剂的剂量是为了改善目标矿物的表面疏水性，以便更好地附着在气泡上，相反，引入抑制剂来增强其表面亲水性。

 

正浮选和反浮选所用的浮选药剂通常名称相同，但作用于不同的对象。在直接浮选中，捕收剂作用于目标矿物，而抑制剂作用于脉石矿物。然而，在反浮选中，对象是相反的。图1说明了主要浮选药剂的功能和分类。更具体地说，关于普通矿物浮选药剂的信息是公开的，而且很容易获得。

 

Figure 1. A tree diagram of the function and classification of the main flotation reagents 

 

对浮选药剂的结构与性能之间的关系进行了充分的探索性研究。20世纪30年代，Targgart等提出了浮选药剂与矿物相互作用的“溶解度产物假说”，被认为是浮选药剂最早选择矿物的原则。

 

此后，研究人员利用复杂解离和稳定常数来预测浮选药剂的性质，并选择浮选药剂进行矿石的高效富集。20世纪70年代，Wang对药剂的浮选性能提出了电负性计算方法、临界胶束浓度计算方法、亲水亲脂平衡计算方法，对起泡剂的性能提出了等压体积计算方法；同时，也提出了浮选药剂的分子几何形状与选择性之间的关系。

 

在此基础上，提出了一系列表征浮选药剂性能的计算准则，实现了浮选药剂的分子和结构参数化，为浮选药剂的分子设计奠定了理论基础。

 

随后，Wang探索了捕收剂的收集效应规律，称为“原子对映异构定律”，即当目标矿物与捕收剂分子中的极性基团具有对映异构的原子(或原子基团)时，捕收剂是有效的。随后，利用范德华力的一般理论推导出浮选剂与矿物表面相互作用的能量方程，提出了浮选剂选择的能量准则[1]。

 

[1] Tang X, Chen J, Chen Y, Krivovichev SV. Application of Quantum Chemistry in the Study of Flotation Reagents. Minerals. 2023; 13(12):1487.

 

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