浮选
选矿讲稿(5)-浮选
第六章浮选第一节浮选概述一、浮选定义及基本方法1.定义：浮选，亦称泡沫浮选，是根据各种矿物的表面性质的差异，从矿浆中借助气泡浮力，分选矿物的过程。
2.方法：一定浓度的矿浆并加入各种浮选药剂，在浮选机内产生大量的弥散气泡，于是，呈悬浮状态的矿粒与气泡碰撞。
下一步选择性分离。
二、浮选过程：矿物的浮选过程是在固（矿物）、液（水）和气（气泡）三相界面上进行的，进行这一过程的关键在于：矿物表面性质（润湿性）差异，从矿浆中析出足够量的稳定而细小的气泡；有用矿物（欲浮矿物）有充分的机会与气泡群碰撞，并牢固地粘附在气泡上被浮到矿浆的表面，脉石矿物虽有机会与气泡碰撞，但不粘附，遗留在矿浆中，在这里气泡是分选的媒介，同时又是运载工具。
浮选过程一般包括下列工序：1）矿石原料的准备，包括磨矿和分级，使入选矿物单体分离负荷浮选要求。
2）矿浆的调整并加入浮选药剂。
3）搅拌并造成大量气泡。
向浮选机中引入空气并形成气泡，使矿粒在矿浆中悬浮，造成矿粒与气泡接触的机会。
4）气泡的矿化。
即矿粒向气泡附着。
5）矿化泡沫的形成和刮出。
图选矿过程示意图◆正浮选：上浮的泡沫产品为目的矿物的浮选过程。
◆反浮选：上浮的泡沫产品为脉石矿物的浮选过程。
◆优先浮选：将多种有用矿物依次分选为单一的精矿。
◆混合浮选：将有用矿物共同分选出来，组成混合精矿，然后将混合精矿加以分选。
三、浮选发展的三个阶段1 全油浮选：1860年由英国人Willian Haynis首先取得专利权。
分选作用主要在油-水界面发生，疏水矿粒进入油相，亲水矿粒进入水相。
1898年这种工艺用于工业生产。
2 表层浮选：1907年由马克魁斯通（Macquiston）首先取得专利权。
分选作用主要在水-气界面发生，疏水矿粒浮在水面上，亲水矿粒沉入水中。
•以上两种浮选因其是在两相界面发生，因此又称为界面浮选。
3 泡沫浮选：1902年由Potter首先取得专利权。
分选作用主要在气-水-固三相界面发生，疏水矿粒念附气泡上浮，亲水矿粒留于水中。
浮选
1.浮选：依据矿物表面物理化学性质的差异进行分选的方法。2.泡沫浮选：以泡沫为载体依据矿物表面物理化学性质的差异分选细粒物料的方法。3.可选性：矿物浮选的难易程度。4.品位：目的物在矿石中所占有的百分比。5.精矿产率：矿物浮选精矿产品在原矿中所占有的百分比。6.润湿：润湿是自然界中常的现象，是由于液体固体表面排挤在固体表面所产生的一种界面作用。7.三相润湿周边：当气泡附着浸入水中的矿物表面，达到润湿平衡时，气泡在矿物表面所形成三相接触点围成的周边。8.润湿接触角：过三相润湿周边上任一点P作气液界面的切线,与固液界面之间所形成的包括液相的夹角。9.润湿阻滞：润湿过程中，润湿周边展开或移动受到阻碍，使平衡接触角发生改变，这种现象称为润湿阻滞。10.水化作用：水分子在矿物表面（或离子表面）定向排列。11.疏水矿物表面：润湿性差、接触角大的疏水表面。12.亲水矿物表面：润湿性好、接触角小的亲水表面。13.疏水性矿物：矿物表面极性弱，对水分子的引力小，水化作用弱的矿物。14.粘附功：矿粒与气泡附着只有单位面积时，附着前后体系的自由能的变化。15.定位离子：在双电层内层吸附的离子。16.配衡离子：颗粒表面带电后，吸引溶液中的反号离子，即双电层外层吸附的反号离子。17.总电位：指矿物表面与溶液之间的电位差。也称表面电位。18.斯特恩电位：斯特恩层与溶液的电位差。19.动电位：滑动面上的电位和溶液内部的电位差，也称Zate电位。20.零电点：矿物表面的静电荷为零时，溶液中定位离子的负对数值。21.等电点：矿物表面电动电位为零时，溶液中定位离子的负对数值。22.正吸附：吸附后表面层溶质的浓度大于溶液内部的浓度，这种吸附称为正吸附。23.负吸附：吸附后表面层溶质的浓度小于溶液内部的浓度，这种吸附称为负吸附。24.物理吸附：由分子间力引起的吸附。25.特性吸附：双电层吸附中除静电吸附以外的吸附。对溶液中某种组分有特殊的亲合力。26.半胶束吸附：在范德华力的作用下，矿物表面吸附捕收剂的非极性端发生缔合作用形成类似胶束的结构。27.捕收剂：作用在固液界面上，且有选择性可以固体表面提高疏水性，增加可浮性，促使气泡附着，增强附着的牢固性浮选药剂。28.起泡剂：作用于气液界面上，降低表面张力，具有起泡作用的表面活性物质。29.三相泡沫：由液、气、固三相构成的泡沫。30.两相泡沫：由液、气两相构成的泡沫。31.抑制作用：破坏和削弱矿物对捕收剂的吸附，增强矿物表面的亲水性，从而降低矿物可浮性的作用32.活化作用：能促进和增强矿物与捕收剂的相互作用，提高矿物的可浮性。33.气泡矿化：浮选过程中，颗粒附着在气泡上的现象。34.矿化气泡：附着矿粒的气泡。35.浮选动力学：泡沫产品随浮选时间变化的数量关系。36.浮选速度常数：浓度为1时的浮选速度。是一个比例常数。37.接触时间：从碰撞瞬间到发生脱落瞬间所经历的时间。38.诱导时间：从碰撞瞬间到发生附着瞬间所经历的时间。39.接触曲线：同一种矿物，同一种药剂，气泡能否与矿物附着的药剂用量与pH值之间的关系曲线，称为接触曲线。40.充气量：浮选机正常工作，单位时间、单位浮选槽面积所能吸入气体的数量。41.矿浆通过能力：浮选机单位时间内所能处理的矿浆量立方米数。42.充气均匀度：气泡在矿浆中分布的均匀性。43.浮选段数：浮选中磨矿与浮选相结合的次数。44.浮选循环：回路，经过一次浮选，得到一种产品称一个循环。45.浮选流程：矿石浮选时，矿浆流经各作业的总称。46.二次富集作用：在泡沫层中上层气泡破灭和机械夹带的水形成下泻水流，随下泻水流机械夹带的非目的物重新返回矿浆中，这种在泡沫层中发生的富集作用称为二次富集作用。47.精选作业：对处选粗选作业的精矿进行分选的作业。48.扫选作业：对粗选（或扫选或前序浮选）作业的尾矿进行的分选作业。49.粗选作业：浮选工艺中第一次对矿浆进行的分选作业。
浮选的概念和意义
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
浮选的概念和意义
1、什么是浮选?
浮选全称浮游选矿，主要指泡沫浮选，是根据矿物颗粒表面物理化学性质的差异，从矿浆中借助于气泡的浮力实现矿物分选的过程。
2、浮选的基本过程
现在的浮选过程一般包括以下作业
磨矿。
先将矿石磨细，使有用矿物与其他矿物(或脉石矿物)解离。
调浆加药。
调整矿浆浓度适合浮选要求，并加入所需的浮选药剂，提高效率(搅拌槽内完成)
浮选分离。
矿浆在浮选机中充气浮选完成矿物的分选
产品处理。
浮选后的泡沫产品和尾矿产品进行脱水分离。
3、浮选中用到的一些概念
正浮选：将有用矿物浮入泡沫产物中，将脉石矿物留在矿浆中
反浮选：将脉石矿物浮入泡沫产物中，将有用矿物留在非泡沫产物中
优先浮选：将有用矿物依次选出为单一精矿，称为优先浮选(如：硫化铅锌矿)
混合浮选：将有用矿物共同选出为混合精矿，随后把混合精矿中的有用矿物分选开，称为混合浮选
浮选药剂：主要是捕收剂、调整剂和起泡剂
捕收剂：是增强矿物疏水性和可浮性的药剂，如黄药和黑药
调整剂：是用于调整捕收的作用及介质条件的药剂，包括抑制剂、活化剂和pH 值调整剂。
抑制剂是用来增大矿物表面亲水性、降低矿物可浮性的药剂。
活化剂是用来促进矿物和捕收剂的作用或者是消除抑制作用的药剂。
PH。
浮选基本知识
浮选原理
正浮选(direct flotation) 正浮选 反浮选(reverse flotation) 反浮选 疏水 (hydrophobic)矿粒 矿粒 亲水(hydrophilic)矿粒 亲水 矿粒 浮选药剂(flotation reagents) 浮选药剂 接触角(contact angle) 接触角
矿物分类
按照矿物的表面特性分为： 按照矿物的表面特性分为： 矿物： （1）非极性 ）非极性(non-polar)矿物： 矿物 相对弱的分子键， 相对弱的分子键，与共价键力共存的 van der Waals力。不易与水极化。如石 力 不易与水极化。 硫黄、辉钼矿，金刚石、煤和滑石等 墨、硫黄、辉钼矿，金刚石、煤和滑石等， 天然疏水，可浮性好，接触角在60到 ℃ 天然疏水，可浮性好，接触角在 到90℃ 烃基油或起泡剂即可 之间。浮选时只需添加烃基油或起泡剂即可。 之间。浮选时只需添加烃基油或起泡剂即可。
捕收剂-阴离子型 捕收剂
硫醇类(thiols)捕收剂：最广泛应用的是黄酸盐 捕收剂： 硫醇类 捕收剂 xanthogenates（黄药 （黄药xanthates类） （ROCSSNa）和 类 ） 二硫代磷酸盐(黑药 黑药（ ） 二硫代磷酸盐 黑药（RO）2PSSNa) (dithiophosphates)。 。 黄药是最重要的硫化矿浮选捕收剂，制备方程式为： 黄药是最重要的硫化矿浮选捕收剂，制备方程式为： ROH + CS2 + KOH = ROCSSK + H2O R通常含 到6碳原子的碳氢基团，常用的黄药有乙基 通常含1到 碳原子的碳氢基团 碳原子的碳氢基团， 通常含 (ethyl)，异丙基 异丁基(isobutyl)，戊基 ，异丙基(isopropyl) ，异丁基 ， (amyl)和己基 和己基(hexyl)黄药。 黄药。 和己基 黄药
几个有关浮选的计算公式
几个有关浮选的计算公式
定义式：f浮=f下-f上；阿基米德原理公式：
f浮=g排=ρgv排；
f浮=g物，该公式只有在物体漂浮、飘浮于液体表面的时候才设立。
ρ物\ucρ液时
物体飘浮，当物体漂浮时，ρ物=ρ液；
受力分析：f浮=g物-f拉，物体在浮力、重力、向下的压力下处于平衡态，那么浮力公式就是：f浮=g物+f压。
泡在流体内的物体受流体直角向上撑起的作用力叫做浮力。
浮力指物体在流体（液体
和气体）中，各表面受到流体压力的差（合力）。
公元前年，阿基米德辨认出了浮力原理。
浮力的定义式为f浮=g排在（即为物体难以承受的浮力等同于物体下陷恒定后两边液体的重力），排序需用它推论出来公式f浮=ρ液gv排在（ρ液则表示液体的密度，单位为
千克/立方米；g则表示常数，就是重力与质量的比值，g=9.8n/kg在粗略排序时可行
10n/kg；v排在则表示两边液体的体积，单位为立方米）。
同时，液体的浮力公式也适用
于于气体。
产生浮力的原因，可用浸没在液体内的正立方体的物体来分析。
该物体系全浸之物体，受到四面八方液体的压力，而且是随深度的增加而增大的。
这个正立方体的前后、左右、上下六个面都受液体的压力。
因为促进作用在左右两个
侧面上的力由于两侧面相对应，而且面积大小成正比。
又处于液体中相同的深度，所以两侧面上受到的压力大小相等，方向相反，两力彼此
平衡。
同理，作用在前后两个侧面上的压力也彼此平衡。
浮选
则要根据具体问题具体情况来判断
6；给矿量变化在泡沫层中的反应
给矿量正常：
在给矿量正常（相当于适当的原矿浓度）时，浮选机各泡沫层的性质
和矿浆浓度正常时的性质一样。
给矿量加大：
在其他条件正常的情况下，当逐渐加大给矿量时，将会出现：
矿化泡沫的虚实反应.原矿品位高。药剂用
量适当，粗选头部的泡沫将正常的实【如果仰制剂用量过大，而捕收剂过小，泡沫就变的虚】在有些矿的浮选中。捕收剂用量过大。活化剂用量过大，仰止剂用量过小
时，就会发现泡沫过于适当现象。这是对浮选不利的。
浮选剂是调整泡沫尺度的主要因素。
一般情况下起泡剂
用量越大，起泡越小，石灰越大，气泡越大，仰止剂越大，起泡越小、
矿山机械百科网认为可能造成铜选矿厂浮选槽冒矿的几个原因：
1、2#油添加过量；
2、矿浆中掉进机械油；
3、石灰添加量过大；
4、尾矿闸门设计不合理或提得过高；
5、精选补加水过大，又调节不当；
泡剂粘性较大时，则泡沫层的粘性表现的突出些
捕收剂：
用量过多：
捕收剂对泡沫层的影响不如起泡剂明显，
但是当捕收剂用量不合适时依然能够在泡沫层中反应出来
当油类捕收剂用量过多时：
（1） 泡沫层中，特别是气泡接缝处可以见到小油珠
（2） 泡沫层致密、发粘，泡沫带煤多，但也含有较多的泥杂质
光滑，反而很粗糙，致使由于粗粒煤上浮的结果。在后两室，泡沫层
已不能覆盖矿浆面，气泡大小不等，明显出现气泡破灭和兼并现象（此
时气泡不连续，有大泡也有小泡），液面漂浮着致密、粗糙的泡沫薄
浮选操作(知识讲座)
浮选操作一、浮选基础知识〔一〕概述浮游选矿，简称浮选，煤是其中一种特定矿物。
浮选包括泡沫浮选、油团浮选、表层浮选和沉淀浮选等。
由于实际上常使用泡沫浮选分选细粒物料，所以通常所说的浮选，主要指泡沫浮选。
浮选是细粒和极细粒物料分选中应用最广泛的方法。
由于粒度较细，密度和粒度的作用极小，不可能利用它们之间的差异进行分选。
浮选是依据矿物外表物理化学性质的差异进行分选的方法。
〔二〕浮选的基本过程浮选的基本过程。
浮选是一个复杂的物理化学过程，它是在固体、液体和气体三相界面上进行的。
为使不同的矿物在浮选过程中得到彻底的别离，首先必须使它们充分表达其外表性质的差异，其差异越大，分选越容易，也越彻底。
细粒级物料经配制成适当浓度的浮选矿浆与浮选药剂混合后，送入浮选机，不同的浮选机充气方式有所不同，但是目的都是在浮选矿浆内充入大量的气泡，还要控制气泡的大小和稳定性，成功的浮选机充气量大，气泡大小均匀且在浮选槽内分布均匀。
浮选药剂分为起泡剂和捕收剂，起泡剂的作用是当空气分散在浮选煤浆中促使气泡形成，控制气泡的大小，保证气泡具有适当的稳定性；捕收剂的作用是通过选择性地吸附在目的矿物外表上，提高目的矿物的外表疏水性，使矿物易与气泡黏附，并增加附着的牢固性。
浮选矿浆中的煤粒与气泡碰撞后附着在气泡外表，随气泡上升到液面，大量气泡不断地将煤粒带至液面形成泡沫层，自流或者由刮泡机构刮出成为泡沫精煤，不能与气泡粘附的矸石和杂物则留在浮选机槽内，成为尾矿被排出机外，实现了煤与矸石的别离。
从以上煤泥浮选的基本过程可以看出：浮选是在煤粒、液体〔水〕和气泡三相中进行的。
浮选的整个过程实际上是煤粒与气泡相对运动、碰撞、附着、上升的过程。
细粒煤之所以能与矸石和杂物别离，关键在于煤粒有选择性地与气泡粘附，并随气泡上升，而矸石和杂物却不能。
〔三〕浮选药剂浮选是依据矿物外表物理化学性质上的差异将不同矿物分开的选矿方法。
因此，不同矿物外表物理化学性质的差异是分选的依据和条件，差异越大，其分选越容易越彻底。
浮选的定义名词解释
浮选的定义名词解释浮选是一种重要的矿石选矿技术，用于分离矿石中的有用矿物和非有用矿物。
它基于矿石矿物在水中的浮力差异而实现，通过将空气或气泡注入搅拌槽中，使有用矿物粒子附着在气泡上浮出，而非有用矿物则沉入底部。
浮选技术首次出现在19世纪初，在此之前，选矿工程师们主要依靠重力分选，通过重力将不同密度的矿石分离。
然而，重力分选有一定的局限性，不能有效地处理细小粒度和复杂成分的矿石。
浮选的出现填补了这一技术空白，在矿石加工中起到了革命性的作用。
浮选的基本原理是利用气泡和矿物颗粒的亲疏性，将气泡依附在有用矿物粒子上形成矿泡。
矿泡相对于其周围的水有较小的密度，因此能够浮在水面上。
同时，通过调节其他参数，如搅拌速度、气泡大小和矿浆浓度等，可以控制矿泡的大小和浮力，从而有效地使有用矿物浮出。
浮选的工艺过程包含了多个步骤。
首先，通过破碎和研磨等手段将矿石细化成适度的粒度，使矿石颗粒暴露在浮选作用下。
然后，将矿石和水混合形成矿浆，通过搅拌器产生剧烈的搅拌，使气泡和矿物颗粒充分接触。
在搅拌的同时，向搅拌槽中注入空气或其他多孔气体，使气泡在矿浆中形成。
接下来，通过调节浮选机的参数，如气泡大小、浮选剂添加剂和搅拌速度等，将气泡附着在有用矿物上，形成矿泡。
矿泡随着气泡浮出液面，形成浮泡。
与此同时，非有用矿物粒子则沉入底部，通过底部排出口排出。
最后，根据矿石中矿物的特性和需求，对浮选得到的浮泡进行后续处理，如过滤、干燥或冶炼等。
浮选技术具有多种优点，使其成为目前最常用的矿石选矿方法之一。
首先，浮选可处理各种类型的矿石，适用于不同矿物粒度和组分的矿石。
其次，浮选过程相对简单，设备构造较为简单可靠，并且适应性强，可以针对不同矿石调整参数和工艺流程。
此外，浮选还能高效地回收有价值的金属和矿物，提高资源利用率。
然而，浮选也存在一些限制和挑战。
首先，浮选对矿石矿物颗粒分布的要求较高，需要细细分选和破碎，增加了前期处理的成本和能耗。
其次，浮选对环境敏感，有些浮选剂和处理废水可能对环境造成污染。
浮选操作
浮选操作一、浮选基础知识（一）概述浮游选矿，简称浮选，煤是其中一种特定矿物。
浮选包括泡沫浮选、油团浮选、表层浮选和沉淀浮选等。
由于实际上常使用泡沫浮选分选细粒物料，所以通常所说的浮选，主要指泡沫浮选。
浮选是细粒和极细粒物料分选中应用最广泛的方法。
由于粒度较细，密度和粒度的作用极小，不可能利用它们之间的差异进行分选。
浮选是依据矿物表面物理化学性质的差异进行分选的方法。
（二）浮选的基本过程浮选的基本过程。
浮选是一个复杂的物理化学过程，它是在固体、液体和气体三相界面上进行的。
为使不同的矿物在浮选过程中得到彻底的分离，首先必须使它们充分体现其表面性质的差异，其差异越大，分选越容易，也越彻底。
细粒级物料经配制成适当浓度的浮选矿浆与浮选药剂混合后，送入浮选机，不同的浮选机充气方式有所不同，但是目的都是在浮选矿浆内充入大量的气泡，还要控制气泡的大小和稳定性，成功的浮选机充气量大，气泡大小均匀且在浮选槽内分布均匀。
浮选药剂分为起泡剂和捕收剂，起泡剂的作用是当空气分散在浮选煤浆中促使气泡形成，控制气泡的大小，保证气泡具有适当的稳定性；捕收剂的作用是通过选择性地吸附在目的矿物表面上，提高目的矿物的表面疏水性，使矿物易与气泡黏附，并增加附着的牢固性。
浮选矿浆中的煤粒与气泡碰撞后附着在气泡表面，随气泡上升到液面，大量气泡不断地将煤粒带至液面形成泡沫层，自流或者由刮泡机构刮出成为泡沫精煤，不能与气泡粘附的矸石和杂物则留在浮选机槽内，成为尾矿被排出机外，实现了煤与矸石的分离。
从以上煤泥浮选的基本过程可以看出：浮选是在煤粒、液体（水）和气泡三相中进行的。
浮选的整个过程实际上是煤粒与气泡相对运动、碰撞、附着、上升的过程。
细粒煤之所以能与矸石和杂物分离，关键在于煤粒有选择性地与气泡粘附，并随气泡上升，而矸石和杂物却不能。
（三）浮选药剂浮选是依据矿物表面物理化学性质上的差异将不同矿物分开的选矿方法。
因此，不同矿物表面物理化学性质的差异是分选的依据和条件，差异越大，其分选越容易越彻底。
浮选
概念：1. 浮选：利用矿物表面物理化学性质差异，(特别是表面润湿性)在固-液-气三相界面，有选择性富集一种或几种目的矿物，实现不同矿物间分离的一种选别技术正浮选：将有用矿物浮入泡沫产品中，将脉石矿物留在矿浆中。
最常用浮选方法。
反浮选：将脉石矿物浮入泡沫产品中，将有用矿物留在矿浆中。
优先浮选：将有用矿物依次一个一个地选出为单一的精矿。
混合浮选：将有用矿物共同选出为混合精矿，随后再把混合精矿中的有用矿物分离。
浮选速率：单位时间内浮选矿浆中被浮矿物的浓度变化或回收率2. 润湿周边：当气泡附着浸入水中的矿物（固体）表面，达到润湿平衡时，气泡在矿物表面所形成的三相接触点围成的周边，也称为三相润湿周边。
接触角θ：①当气泡附着浸入水中的矿物（固体）表面，达到润湿平衡时，在润湿周边上任意一点处，液-气界面的切线和液-固界面切线的夹角。
②接触角是反映矿物表面亲水性与疏水性强弱程度的一个物理量，接触角越大，矿物表面亲水性越弱，气泡越易排开矿物表面的水化膜，矿物在气泡表面的附着稳固，因而越易浮选。
③接触角越大，润湿性指标cos越小，即润湿性越小，可浮性指标1-cos越大，即矿物可浮性越好。
润湿阻滞：润湿过程中，润湿周边的移动或展开受到阻碍，使平衡接触角发生改变1.浮选的发展历史⑴ 表层（薄膜）浮选阶段，⑵ 全油浮选阶段，⑶ 团粒浮选阶段，⑷ 泡沫浮选阶段 ，2.浮选的过程 1）浮选的作业：矿浆准备作业，加药调整作业，充气浮选作业3.：润湿过程1）沾湿：系统消失了固-气界面和水-气界面，新生成了固-水界面，当，沾湿将会发生。
2）铺展：系统消失了固-气界面，新生成了固-水界面和水-气界面当，铺展将会发生。
3）浸没：系统消失了固-气界面，新生成了固-水界面当浸没将会发生4. 润湿性的评价接触角θ、润湿性cos θ、可浮性（1-cos θ）5. 黏着功与可浮性W SG 表征着矿粒与气泡粘着的牢固程度。
显然，W SG 越大，即（1-cos θ）越大，则固-气界面结合越牢，固体表面疏水性越强。
浮选知识培训教材
选矿常用的工艺指标
①品位——是指产品中金属或有用成分的质量与该产 品质量之比，常用百分数表示。通常用a表示原矿品 位；β表示精矿品位；θ表示尾矿品位。 ②产率——产品质量与原矿质量之比，叫该产品的产 率，通常以γ表示。 ③回收率——精矿中有用成分的质量与原矿中该有用 成分质量之比，称为回收率，常用ε表示。回收率可 用下式计算： 100 %
对精矿质量而言，一般规律是在较稀的矿浆中浮 选时，精矿质量较高。而在较浓矿浆中浮选时， 精矿质量就降低。 在浮选时矿浆中必须保持一定的药剂浓度，才能 获得良好的浮选指标。因此。当矿桨较浓时，液 相中药剂浓度增加，处理每吨矿石的用药量可减 少，反之，当矿浆较稀时，则处理每吨矿石的用 药最就增加了。 随着矿浆浓度的增大，浮选机的生产能力（按处 理量计算）也增加。 在矿浆较浓时，浮选时间会增加，有利于提高回 收率，增加了浮选机的生产率。 矿浆愈浓，处理每吨矿石的水电消耗将少。
有关术语
原矿－进入选别作业前未经分选的矿石。 精矿－选矿作业后有价金属含量达到一定标准或 符合冶炼要求的最终产品。 尾矿－经过选别后的剩余产物，主要成分为脉石。 中矿－选矿过程中的中间产品，需进一步选别才 成成为精矿的产品。 单体解离－通过粉碎作业使矿物与脉石结合体分 开的过程。
五、矿浆温度
调节矿浆温度条件主要来自两个方 面的要求：一是药剂的性质，有些 药剂要在一定温度下，才能发挥其 有效作用；二是有些特殊的工艺， 要求提高矿浆温度，以达到矿物分 离的目的。
六、 水质
水的组成成分，对浮选影响很大。浮选用水的种类分为： （1）软水：大多数江河、湖泊的水，含盐较低（一般少 于0.1%），含多价金属离子较。硬度小于4的水，称为软 水。 水的总硬度=[Ca2++]/40.08+[Mg 2+]/24.305，mmol/l，即 以水中Ca2+、 Mg 2+离子含量的多少来衡量。 （2）硬水：硬度大于4的水，统称硬水。含有较多的多 价金属阳离子，相应阴离子也多。硬水的软化，有化学 法和物理法。 （3）咸水：海水和一部分湖水。含盐量较高（一般0。 1—5%）天然疏水性的矿物如煤，在咸水中浮选，甚至 可以不加药剂。 （4）易溶盐的饱和溶液 （5）回水：回水的利用越来越受重视。无论从环境保护， 还是从节省药剂和工业用水观点来看，回水的利用都十 分必要。
7第3章 煤炭分选第三节浮游选煤
的表面水化作用，降低水化层的厚度，使水化
层易于破裂，增加三相接触周边，才能完成矿 粒与气泡的接触。浮选中添加捕收剂就是这个 作用。
(2) 微泡析出附着
我们知道：液体浓度与外界压力有:P=kC 的关系,
P—外界压力;k—气体在水中的溶解度;C—液体浓度。
当气体在溶液中,外界压力达到能使气体溶 解于水中某一压力P0 时,气体溶于水,即在正压 下,空气溶于水;当压力下降到低于当时水温的 饱和蒸汽压时,溶于水中气体要汽化、析出。
我们先来看水和气泡在各种不同矿物上的粘结情况：
气
水 水
水气水玻璃水 气图1 - 1
矸石
气
石蜡
气
煤
气
水
矿物 表 面对 水 及空 气 的润 湿 性 示意
水在前两种矿物表面尚有排气的能力，易在表面上展开， 固水界面很容易代替固气界面。水在固体表面能发生展布 的这种现象叫润湿性 ；能被水润湿的表面叫亲水性表面。 水在后两种矿物表面上排气的能力很差，即固水界面不 易替代固气界面。所以水不易在矿物表面上展开，这种矿 物叫疏水性矿物，不能被水润湿的表面就称疏水性表面。
气水定值；那么W就是
(1-cosθ )的单值函数。所以可把W作为可浮性指标。 当W>0，状态1→状态2为自发过程。
几种矿物的接触角、润湿性和可浮性比较
矿 物 主焦煤 硫 碳质页岩 黄铁矿 方解石 石英 泥质页岩
接触角 θ °
润湿性 cosθ 可浮性 1-cosθ
80～90
0.17～ 0
78
0.21
б 固 气 张力力图使固水 界面展开,而使固气界 面缩小;б 固水张力力图 使固水界面缩小,而使 固气界面展开。
当б 固气 >б 固水 ，矿 物表面 表现被 水润 湿 ,0<cosθ <1, 0<θ <90°, 称 为 亲 水表面；反之, б 固 气 <б 固 水 , 矿 物 表 面 不 被 水 润 湿 ,cosθ <0,θ 在 90° 到 180°, 称 疏 水表面。
浮选工艺流程顺口溜
浮选工艺流程顺口溜
1. 矿石要浮选，流程要记牢，就像炒菜一样不能乱套。
比如先把矿石碎，碎得匀匀才好搞。
2. 磨矿不能少，精细很重要，这就好比给矿石做美容呀。
磨完送入浮选槽，等待神奇变化瞧。
3. 药剂要选对，效果才翻倍，不就像给菜加对调料味更美。
加药时机要抓准，不然白忙一场真悲催。
4. 搅拌要适度，均匀才靠谱，如同搅拌蛋液得恰到好处。
这样浮选效果佳，产出好矿乐哈哈。
5. 浮选开始啦，气泡往上爬，像小鱼吐泡一串串呀。
精矿跟着气泡跑，分离出来质量高。
6. 尾矿别小瞧，处理要做好，可不能像垃圾随便抛。
合理利用有妙招，环保又高效。
7. 流程要监控，细节不能松，这和照顾宝宝一样得精心。
稍有疏忽不得了，损失可就大啦。
8. 工人要细心，操作要用心，就像呵护花朵般有耐心。
认真对待每一步，浮选成功才稳固。
9. 设备常维护，运行才无误，好比车子保养不能疏忽。
精心照料设备好，生产顺利没烦恼。
10. 浮选工艺妙，掌握就有效，难道不是开启财富的钥匙吗？大家都来学一学，共同致富笑开颜。
我的观点结论：浮选工艺流程真的很重要，只有熟练掌握并用心去做，才能让浮选工作顺利进行，取得好的成果呀！。
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8、浮选研究的内容
矿物表面性质； 浮选工艺； 药剂作用效果与机理； 浮选机械； 应用实践。
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Chapter 1 Fundamental 第一章：浮选基本原理
第一节：矿物表面的润湿性与可浮性 一、润湿现象 1、润湿概念： 也叫做“浸润”：液体与固体表面之间的相互作用叫润湿。这种 相互作用叫做润湿作用，发生润湿作用的现象叫做润湿现象。 2、润湿性 液体与固体表面作用的强度叫润湿性。通常液体指“水”。 矿物按润湿性分类： 1）亲水性矿物：如石英，磁铁矿。 2）疏水性矿物：如石墨、滑石。 3）中等润湿性矿物：如硫化铅，辉铜矿。
水
空气 θ
固体
17
部分矿物的接触角
矿物名称 硫 滑石 θ
0
矿物名称 黄铁矿 重晶石
θ
0
78 64
30 30
辉钼矿
方铅矿 闪锌矿 萤石
60
47 46 41
方解石
石灰石 石英 云母
20
0～10 0～4 ～0
18
3、润湿功（Wsl）
也叫做粘附功，从能量的角度分析固体同液 体相互作用的能量变化。 这里所指的润湿功是指水在固体表面粘附过 程体系对外所能做的最大功，亦称为粘附功。它是 度量矿物表面润湿性另—个物理量。 定义： 润湿功：在空气中水与单位表面积的矿物表面相 互作用过程中体系对外所能做的最大功。
浮
选
主讲：
1
Introduction 绪 论
一、本课程特点及学习方法
1、课程特点 专业性强。 理论与实践联系性强。 知识面广，知识点多而零散 逻辑推理不如理科严谨，实践结论多 2、学习课程的方法与要求 3、教材及参考书 教材：《资源加工学》，王淀佐等，科学出版社。 阅读参考书籍： 《浮选》，胡为柏编，冶金工业出版社。 《浮选》上下册，冶金工业出版社， 《浮选理论与工艺》，胡熙庚，中南工业出版社 ， 《矿物浮选原理》，卢寿慈编，冶金工业出版社， 《浮选》，郭梦熊编，煤炭工业出版数 ， 《浮选回路的模拟和控制》，建筑工业出版社 ， 《浮选药剂》，思百熙，冶金工业出版社 ， 《物理化学》、《表面化学与胶体化学》。
复 合 聚 团 分 选
高 分 子 絮 凝
捕 收 剂 高 分 子 絮 凝
选 择 性 凝 聚
界 面 凝 聚 分 选
电 泳 分 离
电 渗 析 法
离 子 泡 沫 分 离
离 子 沉 淀 浮 选颗 吸 附 浮 选气 泡 分 离 法
溶 剂 吸 收 法
泡 沫 层 分 离
表 膜 分 离
浮
选
相 筛 分 分 离
磁 选
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三、水化膜
1．水化膜的形成 1.1水化膜形成的原因： 矿粒在经过从大块到小块，再磨成细粒的过程中，会在破裂面上产生 大量的断裂键，我们称之为不饱和健，分布于矿粒表面的这些不饱和 健存在一定的极性，又由于水分子是极性分子，因此极性的水分子会 在有极性的矿物表面的吸附，这种吸附以静电作用为主，使水分子在 矿物表面按一定规律排列，同时又有在分子热运动影响下存在脱离的 静电力场做自由运动的趋势，这就是矿物表面形成的水化膜。水化膜 中的水分子是定向密集排列的，它们与普通水分子的随机稀疏排列不 同，最靠近矿物表面的第一层水分子受表面键能吸引最强，排列最为 整齐严密。随着键能影响的减弱，离表面较远的各层水分子的排列秩 序逐渐混乱。表面键能作用不能达到的距离处，水分子已呈普通水那 样的无秩序状态。所以水化膜实际是界于同体矿物表面与普通水之间 的过渡间界，故又称为“界间层”。
9
Classification
界面分选
颗粒的界面分选
1~0.1mm <10μm
离子分子的界面分选
泡 沫 分 离
预 接 触 式 粒 浮
表 层 分 选
常 规 泡 沫 浮 选
剪 切 絮 凝
乳 化 浮 选
载 体 浮 选
高 分 子 絮 凝 浮 选
球 团 聚 分 选
两 液 分 离
磁 种 分 选
磁 黏 附 分 选
脱
泥
充 气 脱 泥
电 场 分 离
浮 选
表 相 膜 分 分 离 离
10
6、浮选的地位与特点
三大选矿方法之一，发展历程最短，但发展最 快，应用前景越来越好。 原因：（随着人类发展）入选矿石逐渐贫化； 矿石性质复杂难选；理论研究深入，可选矿物 种类广泛； 优点：应用广泛；适应多种矿物。 缺点：成本高（较磁选、重选）；粒度要求严 格（0.3～0.01mm）；药剂对环境有害。
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5、粘着功（Wsg）
Wsg＝ sl+ lg- sg 代入杨氏方程代入 sg＝ sl+ glcosθ得： Wsg＝ lg（1-cosθ）：气泡与矿粒附着前后的热 力学方程。 对应接触角θ从0°到180°， 可见Wsg在0～2 lg之间变化，此值越大，则作 用愈强烈，说明疏水性好即可浮性好。反之则可 亲水性好。 浮选中我们称1-cosθ为矿物可浮性指标。
7
4、浮选的基本过程
调整颗粒表面的性质，如润湿性，表面电性，吸附 特性等。
调节并控制颗粒系统的分散或凝聚状态
在适当的物理场中实现颗粒界面分选
8
5、浮选的分类 ( Classification) 1）按浮选方式分类：表层浮选，全油浮选，团粒浮 选，泡沫浮选，凝聚絮团浮选。 2）按有用矿物排出方式分类：正浮选、反浮选。 正浮选：泡沫产品为有用矿物，底流产品为脉石矿 物。 反浮选：底流产品为有用矿物，泡沫产品为脉石矿 物 3）按分离颗粒大小：颗粒界面分选；离子界面分选。 颗粒界面分选：泡沫分离、表层分选、常规泡沫浮 选、乳化浮选、载体浮选 高分子絮凝浮选、磁种分选、电泳分离等。 离子界面分选：电渗析法、离子泡沫分离、离子沉 淀浮选、颗粒吸附浮选、溶剂吸收法、气泡分离法 等。
14
固体浸润过程
s
gas
liquid
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三种类型矿物与水的相互作用示意图
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二、接触角与矿物表面润湿性的度量
接触角（θ）：在三相体系中，气泡在矿物表面粘附，当 这种粘附达到平衡后，形成稳定的三相周边，在周边上 任意一点分别引出液气界面和固液的切线，切线间的夹 角就叫做接触角。用θ表示。 接触角与矿物表面可浮性及润湿性的关系如下： θ大，可浮性好，润湿性弱。亲水性弱。 θ小，可浮性差，润湿性强。亲水性强。 因此可以通过测定θ来判定矿物的可浮性。一般用纯矿物 来测定。
5
现代浮选的发展成果 •现在泡沫浮选已成为最重要的和应用最广泛的一种选矿方 法。可应用于以前认为没有工业利用价值的低品位的及结构 复杂的矿物。最初用于硫化矿物，逐渐发展到用于氧化矿物 和某些非金属矿物和煤炭、石墨等。以至扩展到环保、化工、 食品、材料、医药、生物等领域。但是常规的泡沫浮选有其 局限性，它的有效分选粒度基本上在0.3~0.01mm（对煤炭 0.5~0.03mm）超出此粒度范围泡沫浮选的效果很差。 •大于0.3~0.5mm的颗粒，其它物理分选法有较好的适应性。 近年发展起来的泡沫分离法（foam fractionation）对 0.5~1.0mm的颗粒具有良好的应用前景。 •小于0.01~0.03mm的微细颗粒迄今也已有一系列成功的分选 工艺，近年来利用相界面实现分选的工艺过程发展到可以分 离胶粒、离子、分子等更微小的颗粒领域，如电泳分离、离 子浮选等。
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定义： 水化膜：在矿粒表面附近，水分子受矿粒表面不饱和健能 和分子热运动的影响，按一定规律（玻尔兹曼）排列所形成 的集合体叫做水化膜。
6
4、浮选的基本过程
搅拌 浮选机
矿浆
加药
空气介质
作用上浮
排出亲水底流、刮出泡沫
• 经过磨矿得到合适粒度的矿浆，送入搅拌槽中并填加浮选药剂， 通过搅拌作用一段时间后，送入浮选机中，再引入空气介质，形成 合适当气泡，在药剂作用下，疏水矿物附着气泡上升，并刮出泡沫， 亲水性矿物随底流流走，使泡沫产品得以和底流产品分离。
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4、内聚功（Wc）
将上面的固体柱换成液体柱。 定义：同一液体单位表面积相互作用中体 系对外所做的最大功。 Wc＝ lg+ lg-0＝2 lg。对比Wsl， Wsl≤Wc。也说明Wc越大则此液体对固体 的润湿性越差，如水银。
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5、粘着功（Wsg）
将上图中液体（水）与空气交换，即水中 气泡与固体表面粘附 气体与固体作用的能量变化 定义：在液体中单位表面积的固体与气体 接触附着作用体系对外所做的最大功。
4
几个重要的发展阶段 ⑴1860年～1902年，全油浮选法为主要时期，效率底，耗油 大。 1860年——油浮选Pb、En ；1898年——全油浮选的 工业生产。 ⑵1902年～1912年，除全油浮选外，出现了表层浮选和泡沫 浮选，并在方法砂锅内不断改进、完善。 1902年——皂类、 油——硫化矿团粒浮选法； 1907年——表层浮选法； 1909年——松油、醇类作起泡剂； 20世纪初——泡沫浮选 法，提高效率； ⑶1912年～1925年，是泡沫浮选与其他浮选竞争，并取得优 势的时期。这一时期内：人们通过生产实践和反复的比较 发现，由于气泡的引入是矿粒分选效率大为提高，尤其是 1910年机械搅拌式浮选机的制造成功，1912年正式投入使 用以后，人们开始偏向使用泡沫浮选。 ⑷1925年至今，是泡沫浮选在理论与实践上蓬勃发展时期。 1925年——用黄药作硫化矿捕收剂。 1930年起，对各种矿 物的可浮性开始进行全面的研究；1940年前后开始了煤泥 的大规模浮选，使浮选的范围由硫化矿推广到氧化矿、非 金属矿、以及现在的稀有金属矿。
相关课程： 《物理化学》 《表面化学》 《胶体化学》 《流体力学》 《无机化学》 《有机化学》 《矿石学基础》 《分析化学》