防垢剂        (antiscaling reagents)

能消除水(或矿浆溶液)中易生成垢的物质(成分)或使之不结垢的化合物。又称阻垢剂。水垢是影响许多工业生产过程，包括选矿过程正常进行的麻烦问题之一。水垢能降低容器和管道的容量、流量和传热能力，从而降低设备的生产能力，增加能耗，还会引起垢下腐蚀，因而不得不停工除垢或更新设备。对于选矿工业，去除易成垢的钙、镁等离子，往往还可以改善浮选效果，提高精矿的品位和回收率。

水垢的生成主要由于水的物理化学状态如温度、压力、pH值、盐浓度以及流速、湍流等发生变化引起的。当溶液中固体盐类的离子积超过溶度积时，就会经过形成晶核、晶体生长和沉积等过程沉淀出来，并附着在管壁和器壁上生成坚硬的垢层。水垢主要有碳酸钙垢、硫酸钙垢、硫酸钡(硫酸锶)垢、磷酸钙垢、铁氧化物垢、氟硅酸盐垢和铝硅酸盐垢以及多种成分的混合物垢等多种。关于除垢的方法，早先曾提出过通过螯合作用生成可溶性络合物以防止水垢生成的方法。但这种防垢方法要消耗大量的化学品，成本太高而难以应用。后来提出了最低限度抑制作用即极限效应理论，认为以少量的抑制剂就能抑制大量的潜在的水垢物。最重要的抑制作用是使成垢物稳定和分散。常用的防垢剂有无机磷酸盐、有机磷化物和聚合物三大类。最著名的聚合物防垢剂为均聚丙烯酸盐，以平均分子量为2000～5000的效果最好。其阻垢作用主要是通过螯合、分散、晶格畸变和成膜再脱落四种效应来实现的。丙烯酸与甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯和丙烯酰胺的共聚物也是极好的冷却水阻垢分散剂，尤其是后者不仅能防止碳酸钙、磷酸钙垢的生成，还能分散氧化铁、泥土、淤泥等。最新发展的聚马来酸酐，同时兼有晶格畸变和阀值效应(即具有单向导电性)两种作用，还有分散磷酸钙微晶的效能，在高pH值下，仍能防止碳酸钙的形成，生成的垢比较松软，易被流水冲洗掉并有较高的热稳定性等优点。马来酸酐与丙烯酸、磺化苯乙烯、醋酸乙烯等的共聚物，也是优良的防垢剂。这些聚合物的用量只需(1～5)×10^-6 最高为20×10^-6 ，阻垢效率可达95%左右。有机磷化合物如氨基甲撑磷酸盐(AMP)或羟基乙撑磷酸盐(HEDP)虽然分散能力较差，但它能使晶格畸变，是非常强的稳定剂。无机磷酸盐，也就是聚磷酸盐，如三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等，其价格便宜，作用与有机磷酸盐相似，也是最早使用的阻垢剂，将它们与聚合物混合使用，可起到稳定和分散成垢物质的双重阻垢效应。