一、油胺的基本性质

• 化学名称： (Z)-9-十八烯胺 或 油烯胺

• 分子式： C₁₈H₃₅NH₂

• CAS号： 112-90-3

• 类型： 长碳链不饱和伯胺（含一个双键）

• 特点：

  • 阳离子性： 在酸性或中性水中，胺基（-NH₂）会质子化形成带正电的铵离子（-NH₃⁺），因此它能有效地捕收表面带负电的矿物。

  • 疏水性： 长长的碳氢链（C18）提供了强大的疏水效应。

  • 选择性： 对某些硅酸盐矿物和可溶性盐类矿物有良好的选择性。

二、在矿物浮选中的具体应用

油胺主要用作硅酸盐矿物和可溶性钾盐的捕收剂，其应用领域非常具体和重要。

1. 铁矿石反浮选（脱硅）

这是油胺在中国等国家最重要、最广泛的应用。

• 工艺背景： 高品质的铁精矿需要尽可能降低硅（SiO₂）含量，因为硅是炼钢过程中的有害杂质，会降低炉渣的碱度并增加能耗。

• 浮选流程： 反浮选。即，抑制铁矿物（如磁铁矿、赤铁矿），用捕收剂浮起脉石矿物（主要是含硅矿物）。

• 具体作用：

  1. 将矿石磨细后，加入淀粉、糊精等抑制剂，选择性抑制铁矿物。

  2. 加入油胺作为捕收剂。油胺分子中的阳离子（-NH₃⁺）会通过静电作用力，吸附在表面带负电的石英（SiO₂）和其他硅酸盐矿物（如绿泥石、高岭土等）上。

  3. 油胺的长碳链向外，使这些硅酸盐矿物表面变得疏水。

  4. 通入气泡后，石英等脉石矿物附着在气泡上浮起，形成泡沫产品（尾矿）。

  5. 而被抑制的铁矿物则留在矿浆中，作为精矿从底部排出。

• 优势： 油胺对石英的捕收能力强，选择性好，能有效将铁精矿品位提高，同时降低SiO₂含量至4%以下甚至更低。

2. 钾盐矿（钾石盐）浮选

从钾石盐（KCl + NaCl）中分离氯化钾（KCl，钾盐）和氯化钠（NaCl，石盐）是油胺的另一经典应用。

• 工艺背景： KCl和NaCl都是可溶性盐，它们的物理化学性质相似，分离困难。

• 浮选流程： 正浮选。即，浮起有价值的KCl。

• 具体作用：

  1. 将钾石盐矿石用饱和盐水（防止矿物溶解）进行调浆。

  2. 加入抑制剂（如羧甲基纤维素、铁氰化物）选择性抑制NaCl颗粒。

  3. 加入油胺（通常与中性油，如柴油，混合使用作为捕收剂）。油胺的阳离子端会优先吸附在KCl晶体表面（由于其晶格特性），而难以吸附在被抑制的NaCl表面。

  4. 吸附了油胺的KCl颗粒变得疏水，被气泡捕获上浮，成为精矿。

  5. NaCl则留在槽底作为尾矿废弃。

• 机理： 这种选择性吸附与KCl和NaCl晶体表面的离子水化能、晶格参数差异有关，油胺能更稳定地吸附在KCl表面。

3. 其他硅酸盐矿物的浮选分离

油胺也可用于其他需要分离硅酸盐的场景，例如：

• 长石与石英的分离： 在陶瓷和玻璃工业中，需要高纯度的长石或石英砂，油胺可作为捕收剂之一参与分离流程。

• 高岭土提纯： 高岭土（瓷土）中常含有细分散的铁钛杂质和少量其他硅酸盐，通过浮选（包括载体浮选等）可以使用油胺类捕收剂去除这些杂质，提高白度和纯度。

三、使用注意事项和优缺点

优点：

1. 选择性好： 对表面带负电的矿物捕收能力强，尤其适合硅酸盐和可溶性盐类。

2. 捕收能力强： 长碳链提供了足够的疏水性。

3. 应用成熟： 在铁矿石和钾盐浮选领域工艺非常成熟，效果稳定。

缺点和注意事项：

1. 对pH敏感： 油胺在中性及酸性条件下（pH < 7）使用效果最佳，因为此时胺基易质子化呈阳离子性。在强碱性条件下，它以分子形式存在，捕收能力下降。

2. 泡沫多且黏： 油胺产生的泡沫通常较多、发黏，有时会影响泡沫的输送和破碎，需要添加消泡剂或调整起泡剂种类。

3. 溶解与分散： 油胺难溶于水，使用时通常需先用醋酸或盐酸酸化，制成胺醋酸盐或胺盐酸盐以增加其水溶性，或者借助机械搅拌进行强力乳化分散。

4. 温度影响： 矿浆温度会影响其分散度和吸附效率，通常保持在一定温度下（如35-40°C）效果更好。

5. 混合物： 工业级的油胺通常是多种长链胺的混合物（包含C16、C18饱和与不饱和胺），其成分比例可能因生产批次不同而略有波动，可能影响浮选效果的稳定性。

总结

油基伯胺（油胺）是一种至关重要的阳离子捕收剂，其核心应用聚焦于：

• 铁矿反浮选脱硅： 作为石英和硅酸盐脉石的主要捕收剂，是提升铁精矿品质的关键药剂。

• 钾盐矿浮选： 作为氯化钾（KCl）的捕收剂，用于从钾石盐中分离出KCl和NaCl。

它的价值在于其出色的选择性和强大的捕收能力，尽管在使用中需要注意pH值、分散性和泡沫控制等问题。它是现代矿物加工，特别是非硫化矿和工业矿物分选领域中不可或缺的化学试剂之一。