一、十二胺的溶液化学

胺类捕收剂是含氮捕收剂的一种，作为浮选药剂其烷基碳链一般含C为8-20个，十二胺是最常用的一种，广泛用于金属氧化物矿物和石英、长石、云母等铝硅酸盐矿物的浮选分离，以及钾盐的提纯。

十二胺的分子式为c12H25N，是一种无机氨的有机衍生物。十二胺属于伯胺，简记为RNH2和十二胺（英文名为Dodecylamine的缩写）。十二胺在多数浮选过程中是以解离出带有烃基的阳离子RNH3+起主要作用，故习惯上称为阳离子捕收剂。由于在水中的溶解度很小，实践中常需将胺类捕收剂溶于醋酸或盐酸溶液中，生成醋酸盐或盐酸盐后才能使用。十二胺在水溶液中包括如下平衡过程。

(1)溶解平衡

RNH2(s)↔RNH2(aq)

S=10-4.69=2.0X10-5

(2)十二胺盐酸盐制取平衡

RNH2＋HCl↔RNH2·HCl

(3)这些胺盐在水中发生电离

RNH2·HCI↔RNH3+＋Cl-

(4)酸式解离平衡

RNH3+↔RNHZ2(aq)＋H+

Ka=[RNH2][H+］/[RNH3+]=10-10.63=2.3X10-11

(5)碱式解离平衡

RNH2+H2O↔RNH3+＋OH-

Kb＝[RNH3+][OH-］/[RNH2]＝10-3.37=4.3X10-4

(6)离子缔合平衡

2RNH3+↔(RNH3+)2＋2

Kd＝[(RNH3+)2+2]/[RNH3+]2=一102.08=1.2X102

(7)离子-分子缔合平衡

RNH3＋RNH2(aq)↔RNH3+·RNH2(aq)

Kim=[RNH3+·RNH2(aq)]/[RNH3+][RNH2]=103.12=1.32X103

十二胺的水解过程与溶液的pH值密切相关，它在水溶液中的存在状态随pH值的改变而改变。当pH=10.63[H+］=2.3X10-11）时，溶液中胺离子与分子的浓度相等，分子活性达到最佳；当pH<10.6时，溶液中胺离子浓度占优势；当pH>10.6时，胺分子浓度占优势。

若不考虑二聚物和分子一离子复合物的生成，溶液中胺浓度CT为：

CT＝[RNH2(aq)］＋[RNH3+］

生成胺分子沉淀的临界pHs为：

pHs＝pKa＋1g(S/CT-S)

pHm=14一pKb

当pH＜pHs时，溶液中的十二胺主要以RNH3+和(RNH3+)2+2的形式存在，RNH3(aq）的浓度随pH值的升高而逐渐升高；当pH=pHs时，RNH2(aq）的浓度达到饱和；当pH>pHs时，RNH2(s)开始析出。

在用十二胺浮选金属氧化物矿物时，多在碱性介质中进行，因为此时有足够的RNH2生成，此时RNH2中氮原子上的孤对电子能与矿物表面的Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2＋等共享，以共价键结合形成比较稳定的络合物，即胺分子能在这些矿物表面产生络合吸附，从而使矿物表面疏水易浮。

另外，十二胺与矿物表面的相互作用，在大多数情况下，主要是由胺的阳离子RNH3+或RNHZ·RNH3+在矿物表面双电层依靠静电引力吸附在荷负电的矿物表面，这种吸附形式不牢固，药剂易从矿物表面脱落，故十二胺应有足够浓度。在适宜浓度下，十二胺能在矿物表面形成半胶束吸附，此时除了静电吸附外，烃链间的范德华力亦起重要作用。

二、阴离子捕收剂的作用

阴离子型捕收剂主要包括黄药及其衍生物、脂肪酸类捕收剂、烷基磺酸盐和烷基硫酸盐等。

油酸是一种不饱和脂肪酸，可由油脂的水解获得。由于油酸不易溶解与分散，实践中多使用其盐类，如油酸钠、油酸钾。捕收剂是以其在溶液中的水解产物与细胞表面作用的，其水解产物在溶液中的组成情况及在细胞表面的吸附产物的形成均与溶液pH值有关。油酸是一种弱酸性化合物，其钠盐在水溶液产生一系列的水解反应，以多种组分形式存在，已经证实的有油酸根（Ol-)，油酸［HOI(l）］和HOl(aq)，酸-皂［H(O1)2-］和油酸二聚物［(O1)2-2］。