在有機化合物中,凡是只含有碳及氫原子的物質,都叫做烴類化合物。烴類化合物按其分子結構的不同,一般又分為飽和烴和不飽和烴兩大類。
飽和烴是指碳原子之間全部是由單鍵連接而成的烴類化合物,包括由直鏈構成的烷烴和由環鏈構成的環烷烴兩種。當烷烴中碳原子個數達到4個以上時,同碳原子數時,碳原子在分子中的排列結構會有所不同,這種現象稱為烷烴的正構或異構。
不飽和烴是指碳原子之間由部分雙鍵連接而形成的烴類化合物,含有直鏈雙鍵的不飽和烴稱為烯烴,含有苯環的不飽和烴稱為芳香烴(簡稱芳烴)。
非極性烴類油的捕收性能與其化學組成有關,而其組成又隨產地、加工方法、餾分溫度的不同有較大差異。
(1)非極性組分對浮選的影響
非極性烴類油按照烴族組成可分為芳烴、烯烴和烷烴。烷烴又可分為正構烷烴、異構烷烴和環烷烴。在烴類油中還有一些含氧、含氮的化合物。經長期實際使用及研究表明,非極性烴類油各組分的捕收作用強弱次序為:芳烴>烯烴>異構烷烴>環烷烴>正構烷烴;重芳烴(多環)>輕芳烴(單環)。
(2)雜極性化合物對浮選的影響
烴類油組成中,除非極性組分外,還有少量的非烴雜質,例如,吡啶、喹啉、吡咯、酚、脂肪酸、醇酯和羰基化合物等雜極性化合物。由於這些雜質的存在,其浮遊性大為提高,既可節約用量,又可提高工藝效果。
雜極性物質之所以對煤粒有捕收作用是因為雜極性分子可以在煤粒表面的極性部位進行定向排列,其極性基指向煤粒表面,與煤粒表面的多種含氧官能團相互作用;非極性基朝水,使煤粒表面少量極性部位疏水,提高煤粒的可浮性,再促使烴類油固著到這部分表面上,進一步提高疏水性[見圖4(a)]。但雜極性物質含量超過某一定量後,在煤粒表面形成反向吸附層,使已經疏水的煤粒表面重新變成親水[見圖4(b)]。
圖4 雜極性物質對煤粒的作用示意圖