浮選劑浮選設備

浮選時使用各種藥劑來調(diào)節(jié)浮選物料和浮選介質(zhì)的物理化學特性，以擴大浮選物料間的疏水-親水性（即可浮性）差別，提高浮選效率。常用的浮選藥劑分捕收劑、起泡劑和調(diào)整劑三大類。

捕收劑自然界中除煤、石墨、硫黃、滑石和輝鉬礦等礦物顆粒表面疏水，具有天然可浮性外，大多數(shù)礦物顆粒的表面是親水的。為改善可浮性，需添加使礦物顆粒疏水的捕收劑，即極性捕收劑和非極性捕收劑。極性捕收劑由能與礦物顆粒表面發(fā)生作用的極性基團和起疏水作用的非極性基團兩部分組成。當這類捕收劑吸附于礦物顆粒表面時，其分子或離子呈定向排列，極性基團朝向礦物顆粒表面，非極性基團朝外形成疏水膜，使礦粒具有可浮性。

選別銅、鉛、鋅、鐵、鎳與銻等硫化礦物時，常用各種有機硫代化合物作為捕收劑。具代表性的是：①烷基（乙、丙、丁、戊基等）二硫代碳酸鈉（或鉀），如CH3CH2OCSSNa,又稱黃原酸鹽，俗稱黃藥；②烷基二硫代磷酸或其鹽類，如（RO）2PSSH，式中R為烷基，俗稱黑藥。烷基二硫代氨基甲酸鹽以及黃藥的酯類衍生物等，也是硫化礦物常用的捕收劑。

非硫化礦物捕收劑多為各種有機含氧酸及其鹽類，如脂肪酸及其皂類（常用的有油酸、塔爾油、氧化石蠟皂）以及烴基磺酸鈉等。用于浮選鐵礦石、磷灰石及螢石等。浮選鎢、錫礦泥時，則用甲苯胂酸、苯乙烯磷酸等捕收劑。以上藥劑均為離子型化合物，有效部分為陰離子，稱陰離子捕收劑。常用的陽離子捕收劑有脂肪胺及醚胺，用于氧化鋅礦及硅酸鹽等礦物的浮選。

非離子型極性捕收劑的分子不解離，如含硫酯類，非極性捕收劑為烴油（也稱中性油），如煤油、柴油等，用于天然可浮性礦物如石墨、輝鉬礦及煤的浮選；與極性捕收劑共用，可進一步增大礦物顆粒的疏水性。

起泡劑 具有親水基團和疏水基團的表面活性分子，定向吸附于水-空氣界面，降低水溶液的表面張力，使充入水中的空氣易于彌散成氣泡，并產(chǎn)生穩(wěn)定的泡沫。起泡劑與捕收劑有聯(lián)合作用，共同吸附于礦物顆粒表面，促進礦物上浮。常用的起泡劑有松醇油（中國俗稱二號油）、甲酚酸、混合脂肪醇、異構(gòu)的己醇或辛醇、醚醇類以及各種酯類等。

調(diào)整劑按用途不同分：①pH值調(diào)整劑。通過調(diào)節(jié)礦漿酸堿度，控制礦物表面特性、礦漿化學組成以及各種藥劑的作用條件，改善浮選效果。常用的有石灰、碳酸鈉、氫氧化鈉和硫酸等。②活化劑。能增強礦物同捕收劑的作用能力，使難浮礦物受到活化而被浮起。如用硫酸銅處理難于同黃藥作用的閃鋅礦，在礦物表面形成硫化銅覆蓋薄膜，能被捕收浮選；或用硫化鈉活化鉛、銅氧化礦后，再用黃藥浮選等。③抑制劑。提高礦物親水性或阻止礦物同捕收劑作用，使其可浮性受到抑制。如用石灰抑制黃鐵礦，用硫酸鋅及氰化物抑制閃鋅礦，用水玻璃抑制硅酸鹽脈石等。利用淀粉，栲膠（單寧）等有機物作抑制劑，可使多種礦物浮選分離。④絮凝劑。使礦物細顆粒聚集成較大顆粒，以加快其在水中的沉降速度；利用選擇性絮凝可進行絮凝-脫泥及絮凝-浮選。常用的絮凝劑有聚丙烯酰胺和淀粉等。⑤分散劑。阻止細礦粒聚集，使之處于單體分散狀態(tài)，作用與絮凝劑相反，常用的有水玻璃、磷酸鹽等。

浮選藥劑的用量隨藥劑種類、礦石性質(zhì)、浮選條件及流程特點等因素而變化。一般每噸礦石只用幾克、數(shù)十克至數(shù)百克，也有多至數(shù)千克的。

浮選按分選有價組分不同可分為正浮選與反浮選，將無用礦物(即脈石礦物)面在礦漿中作為尾礦排出的方法叫正浮選；反之叫反浮選。浮選中常用的浮選藥劑有捕收劑、起泡劑、抑制劑、活化劑、pH調(diào)整劑、分散劑、絮凝劑等。常見的浮選機有機械攪拌式、充氣式、充氣機械攪拌式等。

各種浮選工藝的理論基礎(chǔ)大體相同，即礦粒因自身表面的疏水特性或經(jīng)浮選藥劑作用后獲得的疏水（親氣或油）特性，可在液-氣或水-油界面發(fā)生聚集。目前應用最廣泛的是泡沫浮選法。礦石經(jīng)破碎與磨碎使各種礦物解離成單體顆粒，并使顆粒大小符合浮選工藝要求。向磨礦后的礦漿加入各種浮選藥劑并攪拌調(diào)和，使與礦物顆粒作用，以擴大不同礦物顆粒間的可浮性差別。調(diào)好的礦漿送入浮選槽，攪拌充氣。礦漿中的礦粒與氣泡接觸、碰撞，可浮性好的礦粒選擇性地粘附于氣泡并被攜帶上升成為氣-液-固三相組成的礦化泡沫層，經(jīng)機械刮取或從礦漿面溢出，再脫水、干燥成精礦產(chǎn)品。不能浮起的脈石等礦物顆粒，隨礦漿從浮選槽底部作為尾礦產(chǎn)品排出，圖1為泡沫浮選過程示意圖。有時，將無用礦物顆粒浮出，有用礦物顆粒留在礦漿中，稱為反浮選，如從鐵礦石中浮出石英等。

工藝實例：

云南省某鉛鋅礦主要鉛礦物為氧化鉛和硫化鉛，以及少量的鉛鐵釩; 主要鋅礦物為氧化鋅，以及少量的硫化鋅和鐵尖晶石。X射線衍射分析可知原礦中的氧化鉛是白鉛礦，硫化鉛是方鉛礦，氧化鋅是異極礦，脈石成分有石英、螢石、方解石和白云石。主要礦物鉛、鋅關(guān)系復雜，多呈細脈浸染狀，氧化礦與方解石的嵌布關(guān)系密切，硫化礦與石英的嵌布關(guān)系密切，風化、泥化嚴重。

試驗原則流程的確定：根據(jù)白鉛礦、異極礦硫化的順序，確定了先硫化—黃藥法浮選白鉛礦，再硫化—苯硫酚法浮選異極礦的異步硫化—浮選流程，該流程比直接加入大量的Na2S一步硫化浮選效果更好。

磨礦細度試驗

鉛、鋅的回收率隨磨礦細度的提高先顯著升高，當磨礦細度達到 －0.074 mm 占 95%時，鉛、鋅的回收率幾乎同時達到最大值; 繼續(xù)提高磨礦產(chǎn)品細度，鉛、鋅的回收率開始小幅下降。因此，該鉛鋅礦合適的磨礦細度為 －0.074 mm 占95% 。

浮選條件的試驗：方鉛礦的浮選條件試驗包括Na2CO3用量試驗和丁黃藥用量試驗，白鉛礦的浮選條件試驗包括Na2S 用量試驗和丁黃藥用量試驗，異極礦浮選條件試驗包括Na2S 用量試驗和苯硫酚用量試驗，通過以上試驗確定最佳藥劑用量。

閉路試驗

對于該易磨易粉碎、嵌布粒度較細的鉛鋅礦石，利用同種礦物可浮性的差異，采用分級硫化浮選工藝，可以有效地降低藥劑用量、提高分選指標;在 Na2S 硫化白鉛礦的同時，少部分活性較好、難以被硫酸鋅和亞硫酸鈉抑制的異極礦也被硫化，從而隨白鉛礦一起上浮，導致白鉛礦精礦含鋅高達19.10% ，因此，將白鉛礦浮選精礦作為鉛鋅混合精礦有利于提高生產(chǎn)效益，對于鉛鋅礦浮選工藝，煙臺鑫海礦山設計院創(chuàng)新的工藝流程能得到較高的鉛鋅回收率和品位，受到好評。