方鉛鉱

酸化亜鉛および鉛鉱物

浮選による分離に関して、硫化鉱物と酸化鉱物には違いがあることはよく知られています。キサンテートコレクターを使用しても、閃亜鉛鉱からZn、ガレナからPbを回収するのは簡単ですが、菱亜鉛鉱からのZn（Zn CO3）と白鉛鉱からのPb（PbCO3）では同じではありません。

ZnとPbの浮選単一の金属精鉱を生産できる既知の直接作用コレクターがないため、酸化鉱物は困難です。新しい特定のコレクターの必要性は、特に酸化鉛および亜鉛ミネラルの場合に感じられます。硫化物の種類とは異なり、効率的な浮選を実現するために、一般的に使用されるコレクターによって表面が疎水性になりにくいためです。さらに、これらの酸化物鉱物の溶解度は高いです。その結果、コレクターは溶液になった金属カチオンとも相互作用し、浮選に必要な試薬の量を大幅に増やします。したがって、浮選の前にそのような鉱物を硫化して、硫化物を濃縮するために一般的に採用されているコレクターであるキサントゲン酸塩を受け入れるように表面を準備するのが一般的な方法です。一般に、選鉱プラントで通常使用されるコレクターは、鉱石が非常に繊細で重要な予備硫化段階にかけられた場合にのみ機能します。実際、硫化には、鉱物表面が不活性にならないように注意深く投与する必要があります。

したがって、古典的なコレクターは特定の鉱物クラスに対して親和性がありますが、キレート試薬は、鉱物表面に化学的に吸着されると、特定の鉱物表面に対して特異性があります。固体の鉱物学的形態とは無関係に、カチオン。

しかし、このアプローチには2つの主な欠点もあります。1つは過剰消費（Marabini 1973、Marabini etal。1983）、もう1つは脂肪族鎖の欠如ですこれにより、鉱物表面が疎水性になります。

実際、市販のキレート試薬は、長い炭化水素鎖を持たないほとんどすべての芳香族分子です。したがって、キレート化された鉱物粒子はかなり疎水性ですが、浮選を確実にするのに十分な好気性ではありません。酸化鉱物に関する研究（Usoni etal。1971、Rinelli etal。1973、Marabini 1975、Rinelli etal。1976）は、現代の利用可能な長鎖有機基（燃料油または油性泡立て器として）を作ることによって粒子を疎水性にすることによって行われました。キレート剤。

これまでの指摘に基づいて、既知のキレート化合物が金属鉱石の浮選に使用できる一種の試薬を形成し、人工的に長鎖を提供することは明らかです。中性油（燃料油）を導入することによる有機部分。しかし、浮選パルプへの新しい液相の導入は、システム全体に損傷を与え、工業規模では利用できません。

したがって、研究は、を含む新しい有機分子の合成に向けられてきました。選択的機能性芳香族キレート基と疎水性の長いアルキル鎖部分の両方。これは、既知のキレートコレクターを変更することによって行われます。

実際、選択的なキレートコレクターの設計について多くの研究が行われました。これにより、パイロット規模およびプラント規模の試験を実施する前に、鉛/亜鉛鉱石の実験室規模の試験用に多数の構造が提案および合成されました。

選択のための熱力学的計算に基づいてカチオンに対して理論的に選択的な錯化コレクターの中で（Marabini etal。1983）、2つのクラスの試薬がMarabini etalによって提案されています。 （Marabini etal。1988および1989、Nowak etal。1991）パイロットプラントでの酸化されたZnおよびPbの浮選。従来のコレクターにおける脂肪族鎖の役割について多くのことが書かれていますが（Cases 1968、Predali 1968、Somasundaran 1964）、この研究は、混合芳香族を有するメルカプトベンゾチアゾール（MBT）およびアミノチオフェノール（ATP）タイプの新しいキレートタイプ試薬に関するものです。 –脂肪族構造。芳香族部分は、亜鉛または酸化鉱物の鉛に対して選択的な特定の官能性キレート基を含み（MBTは鉛に対して選択的であり、ATPは亜鉛に対して選択的です）、脂肪族部分は、表面複合体を疎水性にする炭化水素鎖で構成されます。

したがって、MBTの収集作用は、脂肪族鎖によって疎水性にされた鉱物表面に選択的に化学吸着された表面膜の形成に起因します。

実際、親水性酸化の場合鉱物、MBTの芳香族複素環部分だけでは、浮選を確実にするために表面を十分に疎水性にするのに十分ではありません。したがって、脂肪族鎖を分子構造に導入する必要があります。脂肪族鎖は、疎水性条件を確保し、芳香族キレート（MBTまたはATP）試薬の収集力を確保するために必要です。

3つの炭素原子が収集力を確保するために必要な最小鎖長であることが実証されています。それは脂肪族鎖の長さとともに改善します。エーテル酸素原子の存在により、性能がわずかに向上します。

化学吸着された表面膜の形成は、収集作用を説明するのに十分に安定しています。 ATPとさまざまな脂肪族鎖を含む分子の選択性は、浮選試験によって研究されています。

この場合、安定性を確保する上で、脂肪族鎖とエーテル酸素の役割はMBTよりも決定的に重要です。吸着相の、したがって浮遊性の。選択性は、鎖内の炭素原子の数とともに増加します。

特に、鎖内の酸素の存在は選択性を高めますが、MBTクラスの試薬では鎖長のみが有効です。この違いは、2つの試薬の化学構造が異なることで説明できます。 MBTの場合、脂肪族置換基の効果は主にその疎水化効果によるものであり、したがって、吸着層の鎖の相互引力に有利な長さによるものです。

対照的に、この場合ATPの場合、脂肪族置換基の効果は、その疎水化効果だけでなく、分子の芳香族極性頭部の反応性に対する効果にも起因します。実際、ATPキレート官能基はMBTと比較して反応性が弱いため、その固有のベンゼン環に対する置換基の影響に対してより敏感です（MBTには2つの芳香族構造があります）。このため、ATPの場合、鎖内の酸素の存在が選択性を大幅に向上させることが観察できます。 ATPの窒素に対してパラ位にあるRO基の正の効果は、窒素基との反応性を高めるベンゼン環との酸素の共鳴による電子放出効果で説明できます（Morrison 1973 。

ミネラルカチオンとの結合の安定性が低く、単一のベンゼン環からなるATPの場合、エーテル酸素の共役効果とアルキル基の超共役効果は次のようになります。 MBTよりも明らかです。鎖に酸素を挿入することにより、また鎖の長さを長くすることにより、選択性が向上します。ここでは、芳香族官能基に対するアルキル鎖の効果がより顕著になり、選択性の調整が可能になります。

新しい浮選試薬の設計と合成に基づくこの研究は、金属Pbおよび浮選による亜鉛鉱物の回収。