细粒的基本物理化学性质与浮选行为
第一章 浮选基本原理
第一章浮选基本原理1.1概述一、浮选及浮过程（1）浮选浮游选矿又名浮选，它是根据矿物表面物理化学性质的不同，对细粒矿物进行分选的方法。
浮选的对象：物料粒度细，粒度和密度作用小，重选方法难以分离的矿物；磁性和电性差别不大难以用磁选和电选分离的矿物。
浮选过程：在气、液、固三相体系中完成的复杂的物理化学过程。
其实是疏水的有用矿物粘附在气泡上，亲水的脉石矿物留在水中，从而实现，从而实现彼此分离。
（2）浮选过程①磨矿：先将矿石磨细，使有用矿物与其他矿物或脉石矿物分离②调浆加药：调节矿浆浓度，加入浮选药剂，以提高浮选效率③浮选分离：矿浆在浮选机中充分浮选，完成矿物的分选④产品处理：主要是脱水固体细颗粒和水混合形成矿浆磨矿调浆，加药充气浮选精矿尾矿二、浮选发展简介在古老的金银淘洗加工过程中，人们已认识到利用矿物的天然疏水性或亲水性（亲油性）的不同来提纯矿物原料。
浮选作为一种工业规模的选圹方法出现，在国外大约是在19世纪末叶。
在我国，解放前只有少数几座有色金属和石墨浮选厂。
大部分分布在东北和安徽。
１、全油浮选法根据各种矿物亲油性及亲水性的不同，加大量油类与矿浆搅拌，然后将粘附于油层中的亲油矿物刮去，面亲水性的矿物仍留在矿浆中，从而达到分离矿物的目的。
――早期工业浮选的先驱。
２、表层浮选法在工业上的应用出现于1892年，将磨矿干粉小心轻轻撒布在流动的水流表面，疏水性矿物不易被水润湿依靠表面张力面漂浮水面上，聚集成薄层，成为精矿；易被水润湿的亲水性脉石流入水中作为废弃尾矿排出。
３、泡沫浮选法1877年出现选别石墨的泡沫浮选专利，水煮沸水蒸气气泡。
1886年出现化学法产生气泡进行浮选专利，气泡作为载体。
20世纪初，出现原始的泡沫浮选法，使浮选法向前推进一步，并出现了许多形式的泡沫浮选法。
（1）气体浮选法（2）电解浮选法（3）真空浮选法（4）正压力浮选法（5）机械充气搅拌浮选法４、药剂在浮选法发展过程中的作用在浮选法发展过程中，药剂的应用和发展起了巨大的作用。
浮选知识要点
1）浮选：是利用矿物表面物理化学性质（润湿性）的差异，并借助浮选药剂的作用从矿浆中浮出某种固体，从而使不同矿物有效分离的一种选矿方法2）油团浮选：3）泡沫浮选：是在矿浆中引入气泡，使疏水性矿粒与气泡附着着并借助气泡的升浮运动，使其在矿浆液面得到富集4）浮选基本过程：①磨矿—即先将矿石磨细，使有用矿物与其他矿物或脉石矿物解离；②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，以提高效率③浮选分离—矿浆在浮选机中充气浮选，完成矿物的分选；④产品处理—浮选后的泡沫产品和尾矿产品进行脱水分离。
5）矿物结构及性质：矿物是由离子、（或原子、分子）等质点组成离子晶体。
1、离子晶体由阴阳离子组成，离子之间以静电引力结合形成离子键。
此类矿物断裂时，沿离子界面断开；矿物表面形成不饱和离子键；一般此类矿物表面极性较强。
2、原子晶体，由原子组成，原子间以共价键结合，共价键具有方向性、饱和性。
此类矿物断裂后其表面形成强极性。
3、金属晶体。
晶格质点为金属阳离子，金属阳离子间以金属键结合。
其断裂面为强不饱和键，呈强极性。
4、分子晶体。
晶格质点为分子，分子之间形成分子。
其断裂后表面为分子建，属弱键，极性很弱。
6）矿物表面性质由于矿物断裂后暴露在表面的键不同，使矿物表面具有不同的性质，此性质对矿物可浮性有着较大的影响。
当矿物表面有较强原子键、离子键时，矿物表面有较强的极性和化学活性；矿物表面对水分子有较大的吸引力；矿物表面表现为亲水性。
当矿物表面有极弱的分子键时，矿物表面有较弱的极性和化学活性；矿物表面对水分子有较小的吸引力；矿物表面表现为疏水性。
不同晶格结构的极性顺序极性由强到弱为：离子键、共价键、金属键、分子建。
矿物表面极性越强，矿物亲水性越强；疏水性越弱；矿物天然可浮性越差。
7）煤的结构和性质：复杂的高分子有机化合物的混合物。
煤不是晶体结构，组成复杂。
丝炭、暗煤、镜煤、亮煤。
.煤的结构（万－克列维廉模型）煤是多环芳香族高分子化合物有机质的基本结构单元主要是带有支链和各种官能团的缩聚稠环芳香系统由多层平面碳网组成，并存在有侧链煤化程度不同，层间距不同。
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。
矿物浮选第3章浮选的基本原理教程
目 录
• 浮选概述与基本原理 • 矿物表面性质与可浮性 • 浮选药剂种类与作用机理 • 浮选工艺流程与操作参数优化 • 浮选实践案例分析 • 常见问题分析与解决策略
01 浮选概述与基本原理
浮选定义及目的
浮选定义
浮选是一种利用矿物表面物理化 学性质的差异，使矿物颗粒在气 泡或泡沫上选择性粘附，从而实 现矿物分离和富集的选矿方法。
表面电性
03
矿物表面常带有电荷，影响矿物颗粒之间的相互作用及与浮选
药剂的吸附。
矿物表面润湿性与可浮性关系
润湿性定义
指液体在固体表面铺展的能力，通常 用接触角来衡量。
润湿性与可浮性关系
润湿性好的矿物容易被水润湿，难以 被气泡吸附，因此可浮性差；反之， 润湿性差的矿物容易被气泡吸附，可 浮性好。
矿物表面电性与可浮性关系
03
药剂添加顺序和时间需严格控制，以确保最 佳浮选效果。
04
定期检查药剂质量和添加系统，确保药剂稳 定供应和准确添加。
04 浮选工艺流程与操作参数 优化
粗选、扫选、精选流程介绍
粗选
初步分离有用矿物和脉石矿物， 得到粗精矿和尾矿。粗选作业通 常采用较大的药剂用量和较粗的 磨矿细度。
扫选
对粗选尾矿进行再次分选，回收 其中的有用矿物，提高资源利用 率。扫选作业的药剂用量和磨矿 细度一般较粗选略低。
自动加药系统
根据矿石性质、给矿量等因素，自动调节药剂种类和用量 ，实现精准加药。
自动控制系统
通过检测矿浆浓度、流量、液位等参数，自动调节浮选机 充气量、搅拌速度等，实现浮选过程的自动控制。
在线检测与分析技术
应用X射线荧光光谱仪、在线粒度分析仪等在线检测与分 析技术，实时监测浮选过程中有用矿物的品位和回收率， 为操作参数调整提供依据。
浮选在选矿中的作用与意义
浮选在选矿中的作用与意义浮游选矿是一门分选矿物的科学技术,是一种主要的选矿方法。
它的原理是利用矿物表面物理化学性质的差异,使矿石中一种或一组矿物有选择地附着于气泡上，从而将有用矿物与脉石矿物彼此分开。
因其主要对象是分选矿物，所以叫做“浮游选矿”,简称为“浮选”。
矿物表面物理化学性质主要指的是矿物表面的润湿性。
在常见的一些矿物中,如石墨、硫磺、辉钼矿等表面不易被水润湿,表现出与水亲和力小的性质,其细粒就易粘附于气泡而上浮,叫做“疏水性矿物”。
另一类矿物,如石英、方解石、云母等表面容易被水润湿,表现出与水亲和力大的性质,其细粒则不易粘附于气泡上,叫做“亲水性矿物”。
浮选过程是在浮选机组中完成,它是一个连续过程。
具体可分为以下四个阶段：1.原料准备浮选前原料准备包括细磨、调浆、加药、搅拌四项。
细磨后原料粒度要达到一定要求,其目的主要是使绝大部分有用矿物从镶嵌状态中单体解离出来,另一目的是使气泡能载负矿粒上浮,一般需磨细到小于0.2毫米。
调浆指的是把原料配成适宜浓度的矿浆。
然后加入各种浮选剂,以加强有用矿物与脉石矿物表面润湿性的差别。
搅拌的目的是使浮选剂与矿粒表面有充分作用的时间。
2.搅拌充气依靠浮选机的搅拌充气器进行搅拌作用并吸入空气,也可以设置专门的压气装置将空气压入。
其目的是使矿粒呈悬浮状态,同时产生大量尺寸适宜且较稳定的气泡,造成矿粒与气泡接触碰撞的机会。
3气泡的矿化经与浮选剂作用后,表面疏水性矿粒能附着在气泡上,逐渐升浮至矿液面而形成矿化泡沫。
表面亲水性矿粒不能附着于气泡而存留在矿浆中。
这是浮选分离矿物最基本的行为。
4 矿化泡沫的刮出为保持连续生产,及时排出矿化泡沫,浮选机转动的刮板把它刮出,此产品叫做“泡沫精矿”。
留在矿浆中然后排出的产品,叫做“尾矿”。
在浮选中,矿粒表现出能附着于气泡而上浮的这种性质叫做“矿物的可浮性”,其中能与气泡附着的叫做“易浮矿物”,不能与气泡附着的叫做“难浮矿物”。
浮选在选矿中的作用与意义
浮选在选矿中的作用与意义浮游选矿是一门分选矿物的科学技术,是一种主要的选矿方法。
它的原理是利用矿物表面物理化学性质的差异,使矿石中一种或一组矿物有选择地附着于气泡上，从而将有用矿物与脉石矿物彼此分开。
因其主要对象是分选矿物，所以叫做“浮游选矿”,简称为“浮选”。
矿物表面物理化学性质主要指的是矿物表面的润湿性。
在常见的一些矿物中,如石墨、硫磺、辉钼矿等表面不易被水润湿,表现出与水亲和力小的性质,其细粒就易粘附于气泡而上浮,叫做“疏水性矿物”。
另一类矿物,如石英、方解石、云母等表面容易被水润湿,表现出与水亲和力大的性质,其细粒则不易粘附于气泡上,叫做“亲水性矿物”。
浮选过程是在浮选机组中完成,它是一个连续过程。
具体可分为以下四个阶段：1.原料准备浮选前原料准备包括细磨、调浆、加药、搅拌四项。
细磨后原料粒度要达到一定要求,其目的主要是使绝大部分有用矿物从镶嵌状态中单体解离出来,另一目的是使气泡能载负矿粒上浮,一般需磨细到小于0.2毫米。
调浆指的是把原料配成适宜浓度的矿浆。
然后加入各种浮选剂,以加强有用矿物与脉石矿物表面润湿性的差别。
搅拌的目的是使浮选剂与矿粒表面有充分作用的时间。
2.搅拌充气依靠浮选机的搅拌充气器进行搅拌作用并吸入空气,也可以设置专门的压气装置将空气压入。
其目的是使矿粒呈悬浮状态,同时产生大量尺寸适宜且较稳定的气泡,造成矿粒与气泡接触碰撞的机会。
3气泡的矿化经与浮选剂作用后,表面疏水性矿粒能附着在气泡上,逐渐升浮至矿液面而形成矿化泡沫。
表面亲水性矿粒不能附着于气泡而存留在矿浆中。
这是浮选分离矿物最基本的行为。
4 矿化泡沫的刮出为保持连续生产,及时排出矿化泡沫,浮选机转动的刮板把它刮出,此产品叫做“泡沫精矿”。
留在矿浆中然后排出的产品,叫做“尾矿”。
在浮选中,矿粒表现出能附着于气泡而上浮的这种性质叫做“矿物的可浮性”,其中能与气泡附着的叫做“易浮矿物”,不能与气泡附着的叫做“难浮矿物”。
浮选总结(1)
名词解释：1.浮选：按矿物表面物理化学性质差异分离各种细粒矿物的方法。
2.浮选过程：在气--液--固三相体系中完成的复杂的物理化学过程，其实质是疏水的有用矿物粘附在气泡上，亲水的脉石矿物留在水中，从而实现彼此分离。
3.断裂面：在破碎和磨细过程中，矿物受到外加机械力的作用、晶体内连结质点间的部分键力受到破坏，随之出现新的不规则“断口”或比较平滑的“解理面”，二者合称为矿物晶体的断裂面。
4.解理面：严格沿着一定结晶方向破裂成比较平滑的矿物表面。
5.断口：不按一定结晶方向破碎所形成的凸凹不平的矿物表面。
6.近程次序：在每个分子的周围，由于分子间力的作用，其它分子可以暂时“定居”，出现类似于晶体的有规则排列，而离开这个指定分子稍远处，这种规律就逐渐破坏直至消失。
表面张力：在液体表面层的切线方向上有一种企图缩小表面的力在起作用，这种力就是表面张力。
8.表面能：表面能等于液体内部分子迁移到表面层并把原来位于表面层的分子移开所消耗的功。
9.水偶极子：正、负电荷中心相距较远，所以水分子具有较大的偶极矩，属强极性分子，称水分子为水偶极子。
10.润湿现象：由于液体从固体表面排挤空气并吸附在固体表面所产生的一种界面作用，（其相反的作用则是空气从固体表面排挤液体）。
11.三相润湿周边：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。
12.接触角：过三相润湿周边上任一点作气液界面的切线，与固液界面之间所形成的包括液相的夹角，为润湿接触角。
13.润湿阻滞：液滴移动时，润湿周边的移动受到阻碍，使开始时的平衡接14.水化作用：水分子的定向排列，形成水化层。
15. 水化层：置于水中的矿物，由于表面不饱和键力或极性的影响吸引偶极水分子使极性水分子在矿物表面产生定向、密集的有序排列，这种界面水就称为矿物表面水化层。
水化层是介于矿物表面和普通水之间的中间过渡区域，又称为“界间层”16.表面电位：指固体表面与溶液之间的电位差。
浮选的基本原理及浮选过程
叙述浮选的基本原理及浮选过程[摘要]浮选法是采矿工业中较为广泛使用的一种选矿手段，是利用矿物表面物理化学性质的差异来选分矿石的一种方法。
浮选法的应用很多，目前主要用于选金矿，其效率高和实用性得到了采矿工业的一致认可。
它比较适于选别0.5mm至10um的金矿粒。
随着采矿技术的发展，浮选法在很多矿床的开采上有了进一步的发展。
伴随着我国的工业突飞猛进的步伐，对采矿的需求日益增大，浮选法采矿已得到了充分的印证。
关键字浮选基本原理过程应用特点一.浮选基本原理浮选的基本原理是利用矿物界面性质的差异来分离、富集、精制的一种分选工艺，矿物的表面特性很复杂，包括表面键的断裂、表面电性、表面离子状态、表面元素的电负性、表面极性、表面自由能、表面剩余能、表面不均匀性、表面积、表面溶解性以及表面结构和化学组成等。
这些表面特性与矿物可浮性具有直接的关系，也为通过利用浮选药剂的作用来改变矿物表面的某些特性达到分离矿物及改善浮选效果提供了机会。
铁矿石中的主要脉石矿物是石英。
浮选是集细粒嵌布(<149)矿石的常用方法。
矿物颗粒自身表面具有疏水性或经浮选药剂作用产生或增强疏水性。
疏水就是亲油和亲气体，可在液，气或水—油的界面发生聚集。
经过一系列工艺处理后的金矿粒虽然密度大却能与气泡和浮选剂亲合而被浮于浮选机的矿液表面，将作为泡沫产品回收。
当入选矿粒小于l0um时需要采用特殊的浮选法。
常用的有用絮凝剂使细粒金或含金矿物絮凝成较大颗粒，脱出脉石细泥后再浮去粗粒脉石，这是絮凝—浮选。
荷载体浮选是用粒度适于浮选的矿粒作荷载体，使微细粒金粘附于荷载体表面并随上浮而成金精矿。
用油类使细矿粒团聚进行浮选的油团聚浮选和乳化浮选。
利用高温化学反应使矿石中金属矿物转化为金属后再浮选的离析浮选对金矿石不常采用。
关于使用泡沫浮选法回收金泥，我国将用于工业领域。
浮选理论研究和生产实践证明，浮选药剂对调节矿物的可浮性，提高气泡矿化过程的选择性和浮选速度等方面都起着决定性的作用。
全面介绍浮选法选矿基础知识
[导读]浮选法是选矿作业的主要方法之一，只要是利用矿物表面的物理化学性质差异来选别矿物颗粒的过程，旧称浮游选矿，是应用最广泛的选矿方法。
几乎所有的矿石都可用浮选分选。
如金矿、银矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辉铜矿、辉钼矿、镍黄铁矿等硫化矿物，孔雀石、白铅矿、菱锌矿、异极矿和赤铁矿、锡石、黑钨矿、钛铁矿、绿柱石、锂辉石以及稀土金属矿物、铀矿等氧化矿物的选别。
浮选法是选矿作业的主要方法之一，只要是利用矿物表面的物理化学性质差异来选别矿物颗粒的过程，旧称浮游选矿，是应用最广泛的选矿方法。
几乎所有的矿石都可用浮选分选。
如金矿、银矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辉铜矿、辉钼矿、镍黄铁矿等硫化矿物，孔雀石、白铅矿、菱锌矿、异极矿和赤铁矿、锡石、黑钨矿、钛铁矿、绿柱石、锂辉石以及稀土金属矿物、铀矿等氧化矿物的选别。
石墨、硫黄、金刚石、石英、云母、长石等非金属矿物和硅酸盐矿物及萤石、磷灰石、重晶石等非金属盐类矿物和钾盐、岩盐等可溶性盐类矿物的选别。
浮选的另一重要用途是降低细粒煤中的灰分和从煤中脱除细粒硫铁矿。
全世界每年经浮选处理的矿石和物料有数十亿吨。
大型选矿厂每天处理矿石达十万吨。
浮选的生产指标和设备效率均较高，选别硫化矿石回收率在90％以上，精矿品位可接近纯矿物的理论品位。
用浮选处理多金属共生矿物，如从铜、铅、锌等多金属矿矿石中可分离出铜、铅、锌和硫铁矿等多种精矿，且能得到很高的选别指标。
浮选适于处理细粒及微细粒物料，用其他选矿方法难以回收小于10μm的微细矿粒,也能用浮选法处理。
一些专门处理极细粒的浮选技术，可回收的粒度下限更低，超细浮选和离子浮选技术能回收从胶体颗粒到呈分子、离子状态的各类物质。
浮选还可选别火法冶金的中间产品，挥发物及炉渣中的有用成分，处理湿法冶金浸出渣和置换的沉淀产物，回收化工产品(如纸浆，表面活性物质等)以及废水中的无机物和有机物。
1949年以前中国只有几座浮选厂，1949年以后建成了几百座处理各种矿石的现代浮选厂。
浮选的基本原理及浮选过程
叙述浮选的基本原理及浮选过程[摘要]浮选法是采矿工业中较为广泛使用的一种选矿手段，是利用矿物表面物理的差异来选分矿石的一种方法。
浮选法的应用很多，目前主要用于选金矿，其效率高和实用性得到了采矿工业的一致认可。
它比较适于选别至10um的粒。
随着采矿技术的发展，浮选法在很多矿床的开采上有了进一步的发展。
伴随着我国的工业突飞猛进的步伐，对采矿的需求日益增大，浮选法采矿已得到了充分的印证。
关键字浮选基本原理过程应用特点一.浮选基本原理浮选的基本原理是利用矿物界面性质的差异来分离、富集、精制的一种分选工艺，矿物的表面特性很复杂，包括表面键的断裂、表面电性、表面离子状态、表面元素的电负性、表面极性、表面自由能、表面剩余能、表面不均匀性、表面积、表面溶解性以及表面结构和化学组成等。
这些表面特性与矿物可浮性具有直接的关系，也为通过利用浮选药剂的作用来改变矿物表面的某些特性达到分离矿物及改善浮选效果提供了机会。
铁矿石中的主要脉石矿物是石英。
浮选是集细粒嵌布(<149)矿石的常用方法。
矿物颗粒自身表面具有疏水性或经浮选药剂作用产生或增强疏水性。
疏水就是亲油和亲气体，可在液，气或水—油的界面发生聚集。
经过一系列工艺处理后的粒虽然密度大却能与气泡和浮选剂亲合而被浮于浮选机的矿液表面，将作为泡沫产品回收。
当入选矿粒小于l0um时需要采用特殊的浮选法。
常用的有用使金或含物絮凝成较大颗粒，脱出脉石细泥后再浮去粗粒脉石，这是絮凝—浮选。
荷是用适于浮选的矿粒作荷载体，使微细粒金粘附于荷载体表面并随上浮而成金精矿。
用油类使细矿粒团聚进行浮选的油团聚浮选和浮选。
利用高温使中金属矿物转化为金属后再浮选的浮选对石不常采用。
关于使用泡沫浮选法回收金泥，我国将用于工业领域。
浮选理论研究和生产实践证明，浮选药剂对调节矿物的可浮性，提高气泡矿化过程的选择性和浮选速度等方面都起着决定性的作用。
加强浮选药剂的研究，研制开发性能良的浮选药剂，是获得好浮选分离效果，提高经济和社会效益的重要前提。
浮选
浮选“浮选（flotation）”一词，是漂浮选矿的简称。
浮选是根据矿物颗粒表面物理化学性质的不同，从矿石中分离有用矿物的技术方法。
简介浮选工艺流程(图1)浮选，漂浮选矿的简称，是根据矿物颗粒表面物理化学性质的不同，按矿物可浮性的差异进行分选的方法。
利用矿物表面的物理化学性质差异选别矿物颗粒的过程，旧称浮游选矿，是应用最广泛的选矿方法。
几乎所有的矿石都可用浮选分选。
如金矿、银矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辉铜矿、辉钼矿、镍黄铁矿等硫化矿物，孔雀石、白铅矿、菱锌矿、异极矿和赤铁矿、锡石、黑钨矿、钛铁矿、绿柱石、锂辉石以及稀土金属矿物、铀矿等氧化矿物的选别。
石墨、硫黄、金刚石、石英、云母、长石等非金属矿物和硅酸盐矿物及萤石、磷灰石、重晶石等非金属盐类矿物和钾盐、岩盐等可溶性盐类矿物的选别。
浮选的另一重要用途是降低细粒煤中的灰分和从煤中脱除细粒硫铁矿。
全世界每年经浮选处理的矿石和物料有数十亿吨。
大型选矿厂每天处理矿石达十万吨。
浮选的生产指标和设备效率均较高，选别硫化矿石回收率在90％以上，精矿品位可接近纯矿物的理论品位。
用浮选处理多金属共生矿物，如从铜、铅、锌等多金属矿矿石中可分离出铜、铅、锌和硫铁矿等多种精矿，且能得到很高的选别指标。
浮选适于处理细粒及微细粒物料，用其他选矿方法难以回收小于10μm 的微细矿粒，也能用浮选法处理。
一些专门处理极细粒的浮选技术，可回收的粒度下限更低，超细浮选和离子浮选技术能回收从胶体颗粒到呈分子、离子状态的各类物质。
浮选还可选别火法冶金的中间产品，挥发物及炉渣中的有用成分，处理湿法冶金浸出渣和置换的沉淀产物，回收化工产品（如纸浆，表面活性物质等）以及废水中的无机物和有机物。
用途 浮选法广泛用于细粒嵌布的金属矿物、非金属矿产、化工原料矿物等的分选。
我国所称的选矿是源自西文的“（oredressing）选矿”，原义可进似地译作矿石调理（是冶炼前的准备工作），现今由于技术内容的扩展，西方通常使用“矿物加工（mineral processing）”一词。
煤炭浮选中存在的问题与解决的技术措施
工 业 技 术
煤炭浮选 中存在的 问题 与解决的技术措施
卢枫
(黑龙江省七煤( 集团) 公司洗煤厂
黑龙 选煤厂煤炭浮选还存在一些问题，如细粒煤的浮选选择性不好等。解决问 题的技术措施主要是增加矿粒行为尺寸、减少 气泡尺寸、在离心力场下进行浮选、强化浮选药剂的作用等。 关键词: 选煤 浮选 技术措施 中图分类号: T D s Z 文献标识码: A 文章编号: 1672一 3791(2007)04(a卜0014一 01 浮选是煤炭分选精选细粒煤泥最有效的 方法。对于选煤厂煤泥水处理起着重要的作 用。 根据煤炭的原始粒度 组织不同、 煤炭泥化 性差异和重选工艺的区别，浮选人料约占原 煤入洗量的 1 %一30%。 0 在精煤产品中约 1/ 5 是浮选精煤。我国煤炭入选率为27%。随 着采煤机械化的发展，原煤中煤泥含量日益 增加， 入浮选比 例必然增大。 同时， 用户和社 会各方面要求进一步提高精煤的质量、改善
气饱对流都能增加矿粒与气泡接触相对速 度，增大浮选槽的深度能延长矿粒与气泡的 作用时间，增加矿粒与气饱的接触机会。 差。 (5 气饱变形振荡法提高微细粒矿物浮选 ) (2 表面能高造成脉石矿粒与有用矿粒之 效率 ) 间非选择性团聚严重， 表面亲水性增强， 吸附 气抱变形振荡时 ，矿粒、气饱的运动差 能力增加、 选择性相应降低。 这是细粒矿物浮 异及产生的紊流场将促进矿粒与气泡的相互 选效果不好的主要原因之一。 接触机会和接触几率。由于气泡变形振荡引 使其处于激发状态， 较 (3)由于非选择性附着的大量存在， 泥质 起气泡膜的伸缩振动， 矿物附着在气饱表面，使饱沫的粘度增大稳 易破裂， 有利于矿粒在气泡上附着。 合适的气 煤泥水处理方法、 减轻环境污染、 降低浮选的 定性提高， 不仅 “ 二次富集”作用减弱， 细粒 饱变形震荡将使矿粒在气饱的附着几率显著 消耗。煤炭是多种固体相的极不均匀的混合 物， 当矿物组分得到充分解离后， 原料中所含 精煤灰分升高，浮选选择性变化，而且给下 提高，加速气抱表面与矿浆体之间的物质交 流，使矿粒在气泡上非接触无选择粘附及气 有的有价成分的经济回 收，很大程度取决于 一步产品的脱水造成一定困难。 (4 )煤炭浮选通常采用非极性捕收剂，如 抱对矿粒的夹带减少，易于矿物的选择性富 分离和富集方法与工艺。 此， 因 浮选效果成为 煤油轻柴油等。由于油类捕收剂表面较强的 集，提高微细粒矿物的选择性。 影响煤炭分选加工的重 要影响因 素。 疏水性，使得捕收剂在调浆筒中分散性能不 (6)强化浮选药剂的作用 好， 不能形成细小的分散相， 从而使油类捕收 浮选是利用矿物的天然疏水性来分选 1 浮选中 存在的问 题 的。 矿物的化学组成、 晶体结构和表面性质决 煤泥饱沫浮选主要与煤泥的表面特性有 剂与矿粒接触的几率减少，降低了矿粒矿化 定了 矿物的自然可浮性。 然而，自然界具有天 关。现在选煤厂采用的工艺流程基本上都是 程度。 然疏水性的矿物为数较少，为了实现有选择 < 0 . smm 级煤泥混合浮选。由于粗粒级和细 性地分选，事先加入某些药剂处理使其表面 题的技术措施 粒级分选特性 L的差异，现行工艺条件达不 2 解决问 疏水性增强， 人为地提高矿物的可浮性: 即使 到既满足粗粒级又满足细粒级的分选要求。 ( 1 增加矿粒行为尺寸 ) 是对某些具有天然疏水性的矿物，由干矿物 选择性絮凝浮选、载体浮选、造粒浮选 例如: 某选煤厂浮选精煤中0. 1一 灰分比 om m 或由于表面的污染、 氧 0 .5一 . l mm 的灰分高出2%以上， 0 歼石泥化 等浮选方法都是通过加入合适的药剂、较强 破裂断裂暴露出强键， 化、 裂隙等， 为了有效进行浮选， 也需要加入 程度严重的某选煤厂， . 1一 0 omm 浮选精煤灰 的机械力等方法，使待浮选的细颗粒有选择 某些药剂进行处理，以增强矿物的疏水性和 分比0 .5一. l mm 的浮选精煤灰分高3%一 以 性地相互聚集， 0 0 / . 4 增大矿粒行为尺寸， 从而达到 可浮性。能否灵活控制矿物的可浮性是能否 上。 这些数据都说明， 细粒级的分选效果不理 提高微细粒精浮选效果的。 成功实现选择性分选的前提。提高浮选药剂 想，浮选精煤受到的污染非常严重。 (2 适当减小气泡尺寸 ) 活性的方法中，行之有效的有辐射化学作用、 一般来说. 灰分低的煤含杂质少，强度 气抱尺寸的减小将显著降低矿粒浮选的 磁场处理、 烃类催化氧化、 电化学氧化、 配加 比较小， 容易碎成细粒; 也就是说， 从细粒级 感应时间，从而矿粒在气泡表面的附着几率 中选出的浮选精煤灰分应该比从粗粒中选出 将随气饱尺寸的减小而增加。研究结果表明， 表 面活性剂、捕收剂乳化等。 将捕收剂乳化后浮选是比较有效的一种 的浮选精煤的浮选精煤灰分低。而实际生产 气泡尺寸控制在 100一0 mm 比较适宜。目 40 前 中， 有时却相反， 其原因就是浮选矿浆中的泥 有效的浮选方式是采用减压微泡析出方式， 方式。采用乳化剂乳化煤油可显著提高 0 . 5 一 omm 级煤泥的浮选选择性。乳化后的捕收 质矿物对浮选精煤产生了污染。研究结果表 在疏水颗粒上有选择性地析出微泡。 剂形成了油水均匀的分散相， 因此， 在调浆筒 明，细粒煤的浮选选择性不好的主要原因有 (3 在离心力场下进行浮选 ) 中可以迅速地分散成细小的油滴，提高了捕 以下 几个方面 : 在离心力中，微细粒矿物具有较大的惯 收剂的利用效率， 从而可以降低油耗， 提高分 ( 1 煤粒要粘于气饱上必须克服煤粒表面 性力，将使发生惯性接触的临界矿 粒尺寸减 ) 选选择性和分选效率。合适的乳化剂还可以 的水化层和气饱表面的环流效应，而细颗粒 小，微细粒矿物中将有更多的矿粒进入惯性 稳定矿化泡沫， 减少矿化颗粒的二次脱落， 加 质量小造成疏水性矿粒难干粘附于气泡表面 碰撞接触范围，整个粒群的平均接触几率将 形成矿化气泡。细颗粒脉石受水介质粘滞作 提高。 r 的旋流充气浮选机对细粒物料的 快了矿化速度。 M诅e 用大 ，一旦粘附于气饱又很难脱落，“ 二次 浮选实验研究得到了较好的结果。 富集”作用减弱， 非常容易夹杂于矿化气泡 (4 气饱接触相对速度和作用时间 ) 之间上升进入饱末层形成夹带 ; 这就使应该 提高浮选捕获区的紊流强度或使矿粒、 进入泡末层的精矿没有全部进入泡末层，而 不应该进人饱末层的泥质高灰分矿物进入了 泡末层， 造成精煤质量降低， 即浮选的选择性
铅锌矿的分级浮选与细粒分选技术
细粒分选技术：适用于细粒级矿物的分选，具有较高的分选精度和选择性
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两种技术的结合：可以充分发挥各自的优势，提高分选效果和效率
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技术应用：根据矿石性质和分选要求，选择合适的分选技术或组合技术
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应用范围比较
分级浮选技术：适用于粗粒级矿物的分选，如铅锌矿
细粒分选技术：适用于细粒级矿物的分选，如铅锌矿
综合比较：分级浮选技术适用于粗粒级矿物，细粒分选技术适用于细粒级矿物，两者各有优缺点，需要根据矿石性质和生产条件选择合适的技术。
03
适用条件比较
两种技术的适用条件不同，需要根据矿石的具体情况选择合适的技术进行选矿。
细粒分选技术：适用于铅锌矿中铅锌含量较低、粒度较小的矿石
铅锌矿分级浮选技术：适用于铅锌矿中铅锌含量较高、粒度较大的矿石
技术进步：随着科技的发展，铅锌矿分级浮选与细粒分选技术将不断进步，提高选矿效率和质量。
环保要求：随着环保意识的提高，铅锌矿分级浮选与细粒分选技术将更加注重环保，减少对环境的影响。
绿色矿山：随着绿色矿山建设的推进，铅锌矿分级浮选与细粒分选技术将更加注重绿色矿山建设，实现可持续发展。
技术发展前景
技术升级：提高浮选效率，降低能耗和成本
浮选工艺参数：包括浮选时间、浮选温度、浮选速度等
浮选效果评价：包括浮选回收率、浮选效率等
分级浮选的应用
提高浮选效率：通过分级浮选，可以更有效地分离出铅锌矿中的有用矿物，提高浮选效率。
降低浮选成本：分级浮选可以减少浮选药剂的用量，降低浮选成本。
提高浮选精度：分级浮选可以更有效地分离出铅锌矿中的有用矿物，提高浮选精度。
提高浮选效果：分级浮选可以更有效地分离出铅锌矿中的有用矿物，提高浮选效果。
矿物加工浮选复习要点
1浮选原理：在水的悬浮液中，以矿物表面的物理化学性质差异为依据来精选固体矿物的过程。
（浮选实质是疏水的煤粒粘附在气泡上，亲水的矸石颗粒滞留在煤浆中，从而实现彼此分离。
）2 浮选过程主要作业：①.磨矿，使有用矿物或脉石矿物充分解离②调浆加药，调整矿浆浓度，使其符合浮选要求；加入所需要的服选药剂，改善矿物表面性质，以提高浮选效率③.浮选分离，矿浆在浮选机中充分浮选，完成矿物分选④产品处理，浮选后的泡沫产品和尾矿进行脱水处理3润湿性：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。
4 水化膜：矿物破裂后断裂面上具有不饱和键，若将断裂面置于水中，矿物表面的不饱和键与水偶极子发生作用，即水分子会根据矿物表面的极性不同在其表面形成水化层或水化膜。
水化膜的厚度与矿物的润湿性成正比。
水化膜实际上是介于矿物表面和普通水直接的过渡层。
水化膜粘度大，稳定性高，要实现矿物颗粒向气泡的附着就必须排开矿物的表面水化层，前提是外加一定能量5评价水化作用的方式：①测定水化过程的润湿热，即水化能②测定矿物表面的接触角③测定润湿阻滞，即气泡—矿粒的附着时间6 双电层的来源：（1）优先解离（溶解）（2）优先吸附（3）先解离后吸附（4）晶格取代7表面电位：从矿物表面到普通溶液之间形成的电位差叫表面电位,又称表面总电位。
8电动电位：颗粒在外力作用下,颗粒与溶液沿滑动界面作相对运动产生的电位差叫电动电位。
9捕收剂（黄药）：凡是能提高矿物表面的疏水性，增强矿粒与气泡的附着强度的一类物质叫捕收剂。
其主要作用发生在固-液界面上。
浮选中起捕收作用的是黄酸阴离子（R-OCCSS--），黄酸阴离子在碱性介质中很稳定浮选中起捕收作用的是黄酸阴离子,阳离子不起作用。
黄药要在碱性溶液中使用，因为只有在碱性溶液中才能形成阴离子。
捕收性:黄药的捕收性能主要取决于C链的长短和结构10起泡剂：凡是能促使空气在矿浆中分散，产生有足够数量的、大小合适的、有一定稳定性气泡的一类物质叫起泡剂。
浮选及浮选的重要意义
浮选及浮选的重要意义浮选，漂浮选矿的简称，是根据矿物颗粒表面物理化学性质的不同，按矿物可浮性的差异进行分选的方法。
利用矿物表面的物理化学性质差异选别矿物颗粒的过程，旧称浮游选矿，是应用最广泛的选矿方法。
几乎所有的矿石都可用浮选分选。
如金矿、银矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辉铜矿、辉钼矿、镍黄铁矿等硫化矿物，孔雀石、白铅矿、菱锌矿、异极矿和赤铁矿、锡石、黑钨矿、钛铁矿、绿柱石、锂辉石以及稀土金属矿物、铀矿等氧化矿物的选别。
石墨、硫黄、金刚石、石英、云母、长石等非金属矿物和硅酸盐矿物及萤石、磷灰石、重晶石等非金属盐类矿物和钾盐、岩盐等可溶性盐类矿物的选别。
浮选的另一重要用途是降低细粒煤中的灰分和从煤中脱除细粒硫铁矿。
全世界每年经浮选处理的矿石和物料有数十亿吨。
大型选矿厂每天处理矿石达十万吨。
浮选的生产指标和设备效率均较高，选别硫化矿石回收率在90%以上，精矿品位可接近纯矿物的理论品位。
用浮选处理多金属共生矿物，如从铜、铅、锌等多金属矿矿石中可分离出铜、铅、锌和硫铁矿等多种精矿，且能得到很高的选别指标。
浮选适于处理细粒及微细粒物料，用其他选矿方法难以回收小于10μm 的微细矿粒，也能用浮选法处理。
一些专门处理极细粒的浮选技术，可回收的粒度下限更低，超细浮选和离子浮选技术能回收从胶体颗粒到呈分子、离子状态的各类物质。
浮选还可选别火法冶金的中间产品，挥发物及炉渣中的有用成分，处理湿法冶金浸出渣和置换的沉淀产物，回收化工产品（如纸浆，表面活性物质等）以及废水中的无机物和有机物。
发展趋势由于需浮选处理的矿石中的有用成分含量越来越低，浸染粒度越来越细，成分越来越复杂难选，同时，浮选领域不断扩大，包括其他选矿方法难于奏效的细泥物料的处理，老选矿厂尾矿的再处理，各种废旧金属材料的回收以及各种废料的处理、利用，以及污水的净化等。
因此必须：①继续发展新的浮选工艺和大型高效的浮选设备；②研究作用力强，选择性好，用量少，无毒或毒性小的浮选药剂；③研究浮选数学模型以及过程的自动控制，使过程最佳化，达到最好的分选效果，以提高经济效益；④进一步从矿物工艺学、化学、物理学、表面化学、流体动力学、概率统计等方面深入研究浮选机理，以指导浮选生产实践，进一步发展浮选理论体系。
浮选的基本原理及浮选过程
叙述浮选的基本原理及浮选过程[摘要]浮选法是采矿工业中较为广泛使用的一种选矿手段，是利用矿物表面物理化学性质的差异来选分矿石的一种方法。
浮选法的应用很多，目前主要用于选金矿，其效率高和实用性得到了采矿工业的一致认可。
它比较适于选别0.5mm至10um的金矿粒。
随着采矿技术的发展，浮选法在很多矿床的开采上有了进一步的发展。
伴随着我国的工业突飞猛进的步伐，对采矿的需求日益增大，浮选法采矿已得到了充分的印证。
关键字浮选基本原理过程应用特点一.浮选基本原理浮选的基本原理是利用矿物界面性质的差异来分离、富集、精制的一种分选工艺，矿物的表面特性很复杂，包括表面键的断裂、表面电性、表面离子状态、表面元素的电负性、表面极性、表面自由能、表面剩余能、表面不均匀性、表面积、表面溶解性以及表面结构和化学组成等。
这些表面特性与矿物可浮性具有直接的关系，也为通过利用浮选药剂的作用来改变矿物表面的某些特性达到分离矿物及改善浮选效果提供了机会。
铁矿石中的主要脉石矿物是石英。
浮选是集细粒嵌布(<149)矿石的常用方法。
矿物颗粒自身表面具有疏水性或经浮选药剂作用产生或增强疏水性。
疏水就是亲油和亲气体，可在液，气或水—油的界面发生聚集。
经过一系列工艺处理后的金矿粒虽然密度大却能与气泡和浮选剂亲合而被浮于浮选机的矿液表面，将作为泡沫产品回收。
当入选矿粒小于l0um时需要采用特殊的浮选法。
常用的有用絮凝剂使细粒金或含金矿物絮凝成较大颗粒，脱出脉石细泥后再浮去粗粒脉石，这是絮凝—浮选。
荷载体浮选是用粒度适于浮选的矿粒作荷载体，使微细粒金粘附于荷载体表面并随上浮而成金精矿。
用油类使细矿粒团聚进行浮选的油团聚浮选和乳化浮选。
利用高温化学反应使矿石中金属矿物转化为金属后再浮选的离析浮选对金矿石不常采用。
关于使用泡沫浮选法回收金泥，我国将用于工业领域。
浮选理论研究和生产实践证明，浮选药剂对调节矿物的可浮性，提高气泡矿化过程的选择性和浮选速度等方面都起着决定性的作用。
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。
细粒在浮选中的影响及处理
立志当早，存高远
细粒在浮选中的影响及处理
细粒通常是指小于18 微米或小于10 微米的矿泥。
由于细粒级矿粒(矿泥) 具有质量小，比表面积大等特点，由此引起矿粒在调浆和浮选过程中的一系列特殊行为。
从微粒与微粒的作用看，由于微粒表面能显著增强，在一定条件下，不同矿物微粒之间容易发生互凝作用而形成非选择性聚集，微粒易于粘着在粗粒表面形成矿泥罩盖，从微粒与介质的作用看，微粒具有大的比表面积和表面能，因此，具有较高的药剂吸附能力，吸附选择性差，表面溶解度增大，使矿浆难免离子增加’质量小易被水流机械夹带和泡沫机械夹带从微粒与气泡的作用看，由于接触效率及粘着效率降低，使气泡对矿粒的捕获率下降，同时产生气泡的矿泥装甲现象，影响气泡的运载量。
上述种种行为，均是导致细粒浮选速度变慢、选择性变坏、回收率降低、浮选指标明显的主要原因。
为减轻和防止矿泥的有害影响和强化细粒浮选，近代浮选实践中常采用下列工艺措施-
(1)消除和防止矿泥对浮选过程的干扰，主要的措施有。
1)脱泥这是一种根除矿泥影响的办法。
分级脱泥是最常用的方法，如在浮选前用水力旋流器分出某一粒级的矿泥，或将其废弃或将矿泥和粗砂分别处理，即进行所谓泥砂分选，对于一些易浮的矿泥，也可在浮选前加少量起泡剂预先浮选脱除。
2)添加矿泥分散剂将矿泥充分分散可以消除矿泥覆盖亨现象和微粒间发生无选择性互凝的有害作用，常用的矿泥分散莉有。
水玻璃、碳酸钠、六偏磷酸钠等。
3)分批加药将捕收剂分段分批添加，既可保持矿浆中药剂的有效浓度，又可。
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• 1.1.3 细粒矿物浮选的基本问题 • Elementary problems of flotation of mineral fines • 随着矿产资源愈来愈“贫、细、杂”,细 粒选矿的问题愈来愈突出. • 下图描述了细粒的物理化学性质所造成 的浮选基本问题：
•
微细颗粒的基本特征、 微细颗粒的基本特征、物理化学性质与浮选行为的关系
• 1.1 矿物浮选行为与粒度的关系 • Relation between flotation behaviors and particle size of minerals • 1.1.1 浮选粒度界限 • Particle size limits of flotation • 1. 浮选对矿物粒度的要求 • 单体解离程度: 浸染粒度; 细磨达到单体解离 • 适宜的入选粒度: 气泡附着、提升、脱落, 泡沫稳定性 • 矿物种类: 比重、疏水性、形状，石墨鳞片易附着于气泡 • 浮选机类型：充气型、搅拌型、气泡大小、矿浆流动类型 • 关于浮选粒度上限与下限，有多种理论计算公式，书上列 出了一些，由于影响因素复杂，计算结果变化很大. • 浮选粒度上限: 100um—1000um • 浮选粒度下限: 3um—10um
• 1.3.1.2 细粒互凝 Coagulation of fine particles • 浮选矿浆中含有多种不同矿粒，表面电 性差异较大，易发生相互凝聚，形成细粒的 聚集体。除异性电荷相互吸引外，不同矿物 （如磷灰石、方解石、白钨矿等）均带负电， 但如果数值差别较大，也能发生互凝，叫做 异凝聚（Hetero-coagulation）。 • 细粒互凝会使浮选选择性变坏。
• 2. 影响浮选粒度界限的因素及其一般规律 • (1) 浮选粒度上限与γlg(液气界面张力)、接触 角θ成正比 • (2) 粒度上限与矿粒与液体间密度差∆ρ成反 比,与矿粒(在矿浆中)的相对紊流速度Vrt成反 比,即紊流越强,搅拌越剧烈,越易脱落,粒度 上限越低. • (3) 气泡直径db越小,粒度上限越低. • (4) 浮选粒度上限随接触角增大而增大,粒度 下限则随接触角增大而降低,即疏水性强的 矿物,浮选范围扩大,易浮.
• 1.2.2 浮选速率 Flotation rate • 由于细粒与气泡的碰撞粘附概率低，所以 浮选速率也低。 • 浮选速率常数Kf与矿粒(Dp)及气泡(Db)直 径的关系有两类不同的表达式： • 1. Kf ∝ Dpx x=1 - 2 （与气泡大小 无关） • 2. Kf ∝ (Dpm / Dbn） • m、n为与矿粒及气泡直径有关的常数。 • 以上有关Kf的公式都表明，浮选速率常数 随粒度变小而显著降低。
• 2.溶解组分与矿物表面的相互作用 • Interaction between dissolved components and mineral surfaces • (1)矿物溶解离子的活化作用 • 短链黄药对闪锌矿和黄铁矿捕收作用弱。 • 对黄铜矿和方铅矿捕收作用强。 • 矿浆中溶解的Cu2+ 、Pb2+ 离子对闪锌矿和 黄铁矿表面有活化作用，粒度变细时，氧化程度 提高，溶解度增大，矿物间相互活化作用更为显 著，造成复杂细粒多金属硫化矿难选（分成不同 金属难）。 • ZnS +Me2+ =MeS +Zn 2+
• （2）溶解组分与矿物表面的化学反应与表面转化 • 指的是一种矿物的溶解组分在另一种矿物表面的化学反应， 导致矿物表面转化。 • （（2）是复分解反应，（1）是置换反应） • 例如，方解石表面产生白钨矿沉淀及其互相转化 • 白钨矿/方解石体系中 • CaCO3(s) +WO42- =CaWO4 (s) +CO32• 热力学计算表明，当白钨矿溶解产生的WO42-的浓度 满足 • lg(WO42-) >-22.59 +2pH 时 • 方解石表面将产生CaWO4 (s) 白钨矿沉淀，这就是 “矿物表面转化”。（反应向右进行）也可向左进行。 （酸性条件下，反应向右进行，生成H2O及CO2 ; 反之反 应向左进行，pH8.8为临界pH）
• 本章总结 • 细粒的物理化学性质对浮选行为的影响； • 1. 质量小、动量低、与气泡碰撞、粘附几率低、 浮选速率低、易被夹带进入泡沫。 • 2. 比表面积大、药剂消耗大， • 表面能大，氧化速率高，溶解度增大，矿浆难 免离子浓度增加，活化脉石矿物浮选，导致表面 转化，降低浮选选择性。 • 3. 细粒易发生矿泥罩盖和互凝，影响浮选品位 及回收率． • 因此，研究细粒浮选理论与新工艺，对于 解决复杂贫细矿产资源的选矿问题，具有十分重 要的意义．
• 1.3 细粒的化学性质对浮选的影响 • Influence of chemical properties of fine particles on flotation • 1.3.1 表面电性 Surface electric charge • 浮选中细粒的表面电性表现为矿泥罩盖(细一粗)与细粒 互凝（细一细）。 • 1.3.1.1 矿泥罩盖 Slime coating • 由于相反电荷的静电吸引，细粒附着于粗粒，干扰浮选过 程，引起脉石混入精矿使品位降低；也可能阻碍捕收剂的 吸附，降低回收率。一般靠加分散剂或调节pH值使矿粒带 同种电荷而互相排斥分散。 • 例如，氧化铝pzc=9，方铅矿在各种pH均带负电。pH<9时， 氧化铝荷正电，罩盖在方铅矿表面，抑制黄药在方铅矿表 面的吸附。pH>9时，二者均带负电，矿泥罩盖作用消失。
• 1.3.3 溶解度 Solubility • 1.溶解度 • 影响细粒溶解度增大的原因有两个方面： • （1）破碎磨矿过程中粒度分布不均匀，少 量超细矿粒(<1um)的存在使溶解度显著增加。 当固体粒度为1一10um时，矿粒溶解度增大并 不显著。但是，当固体粒度<0.5um时，溶解度 大大增加。 • （2）主要原因还在于细粒表面能高，氧化 速度高，例如硫化矿易氧化成硫酸盐，溶解度 增大。 • 对浮选的影响：矿浆中难免离子组分及浓度 增大，影响浮选过程。
• 进一步研究表明pH8.8为白钨矿/方解石体系表面 互相转化的临界pH值。 • pH<8.8时方解石表面生成白钨矿沉淀 • pH>8.8时白钨矿表面生成方解石沉淀 • 对于其他混合矿物体系（磷灰石/方解石、萤 石/方解石、白钨矿/菱锌矿）也可进行类似的计算， 确定矿物表面转化的条件（临界pH值），表面转 化使浮选行为相近，分离困难。 • 矿物表面转化现象可以用俄歇电子能谱检测 （图1-13）。
1. 细粒的基本物理化学性质与浮选行为 Elementary physicochemical properties and flotation behaviors of fine particles 1.1 矿物浮选行为与粒度的关系 Relation between flotation behaviors and particle size of minerals 1.2 细粒的物理性质对矿物浮选的影响 Influence of physical properties of pine particles on mineral flotation 1.3 细粒的化学性质对浮选的影响 Influence of chemical properties of fine particles on flotation
• 夹带程度的计算：（与Rw及mp有关） • 随粒度Байду номын сангаас细，质量变小，微粒易受运动介 质的粘滞力作用而被上升水流夹带进入泡沫 层，夹带程度增大： • Pc = Rwa / (Rwa + b mpc) • 式中：mp为矿粒质量，为影响细粒夹带 m 的主要因素。 • Pc夹带因子 • a, c为常数，b为与矿浆粘度有关的参数 b = f (η)
• 1.1.2 浮选指标与粒度的关系 • Relation between flotation indexes and particle size • 浮选指标(精矿品位与回收率)受粒度影响, 最佳粒度范围因矿物与浮选条件而异。 • 矿物浮选回收率最佳的粒度范围(图1-2): • 疏水硫化矿: 5—200um,范围较宽. • 亲水氧化矿,盐类矿物: 10—80um,范围较 窄. • 一般10—100um为较适合浮选粒度范围, • 浮选精矿品位受粒度变细影响,显著降低.
Me 2+ =Cu 2+ 、Pb 2+
•
FeS2 +Me 2+ =MeS +Fe 2+ +So
• 教科书上经过热力学计算表明一些硫化矿物 溶解所产生的金属离子浓度（如Cu2+, Ag+ 等）远大于活化闪锌矿及黄铁矿所需要的浓 度（因而很容易活化闪锌矿及黄铁矿）。另 一方面，石英、长石等脉石矿物也常常被矿 浆中的溶解金属离子（ Ca2+ 、Mg2+、Fe2+、 Cu2+）等活化，造成浮选品位下降，分离困 难。
• 1.2.3 细粒夹带 Entrainment of fine particles • 细粒夹带：浮选中细粒被泡沫水夹带进入精矿。 不是疏水附气上浮，而往往是亲水粒子夹杂在泡间 水中。 • 细粒脉石被夹带进入精矿的回收率正比于水的 回收率 • Rem=eo x Rw • Rem：给定粒度及时间，细粒脉石回收率 • eo： 夹带度，对给定粒度和比重的矿粒为一常 数 • Rw ：水的回收率 • (图1-8 Philes 及Mount Isa 两矿业公司试验结果均 为线性)
• 矿粒与气泡间的附着力必须大于重力或脱 落力，才能附着。表面疏水性越强的矿粒越 易附着。 • 矿粒与气泡的碰撞概率随粒度降低而减 小。 • 矿粒与气泡的粘附概率存在一最佳粒度 范围，粒度变细显著降低（10—20um几乎 不发生），没有足够动能克服气泡表面水化 膜与气相粘附。 • 粒度愈小的矿粒与气泡一旦粘附后就愈 难脱附，造成泡沫过分稳定而发粘。（三相 泡沫，气泡装甲，气泡表面矿泥罩盖。保护 气泡不兼并，增大小气泡的稳定性。）