一、基本介紹

“浮選( flotation)”一詞，是漂浮選礦的簡(jiǎn)稱。浮選是根據(jù)礦物顆粒表面物理化學(xué)性質(zhì)的不同，按礦物可浮性的差異，從礦石中分離有用礦物的技術(shù)方法。利用礦物表面的物理化學(xué)性質(zhì)差異選別礦物顆粒的過(guò)程，舊稱浮游選礦，是應(yīng)用Zui廣泛的選礦方法。幾乎所有的礦石如金礦、銀礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、輝銅礦、輝鉬礦、鎳黃鐵礦等硫化礦物，孔雀石、白鉛礦、菱鋅礦、異極礦和赤鐵礦、錫石、黑鎢礦、鈦鐵礦、綠柱石、鋰輝石以及稀土金屬礦物、鈾礦等氧化礦物的選別都可用浮選分選。

浮選的另一重要用途是降低細(xì)粒煤中的灰分和從煤中脫除細(xì)粒硫鐵礦。全世界每年經(jīng)浮選處理的礦石和物料有數(shù)十億噸。大型選礦廠每天處理礦石達(dá)十萬(wàn)噸。浮選的生產(chǎn)指標(biāo)和設(shè)備效率均較高，選別硫化礦石回收率在90%以上，精礦品位可接近純礦物的理論品位。用浮選處理多金屬共生礦物，如從銀、銅、鉛、鋅等多金屬礦礦石中可分離出銀、銅、鉛、鋅和硫鐵礦等多種精礦，且能得到很高的選別指標(biāo)。

浮選適于處理細(xì)粒及微細(xì)粒物料，用其他選礦方法難以回收小于loμm的微細(xì)礦粒，也能用浮選法處理。一些專門處理極細(xì)粒的浮選技術(shù)，可回收的粒度下限更低，超細(xì)浮選和離子浮選技術(shù)能回收從膠體顆粒到呈分子、離子狀態(tài)的各類物質(zhì)。浮選還可選別火法冶金的中間產(chǎn)品，揮發(fā)物及爐渣中的有用成分，處理濕法冶金浸出渣和置換的沉淀產(chǎn)物，回收化工產(chǎn)品（如紙漿，表面活性物質(zhì)等）以及廢水中的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物。

二、發(fā)展歷史

在古代利用礦物表面的天然疏水性來(lái)凈化朱砂、滑石等礦質(zhì)藥物，使礦物細(xì)粉飄浮于水面，而與下沉的脈石分開。淘洗砂金時(shí)，將羽毛蘸油粘捕親油疏水的金、銀細(xì)粒，稱為鵝毛刮金，迄今仍有應(yīng)用。明《天工開物》記載金銀作坊回收廢棄器皿和塵土中金、銀粉末時(shí)“滴清油數(shù)點(diǎn)，伴落聚底”。就是利用表面性質(zhì)的差異進(jìn)行浮選的方法。

在古希臘和歐洲也有用油和瀝青收集礦物的歷史。18世紀(jì)人們已知道氣體粘附固體粒子上升至水面的現(xiàn)象；19世紀(jì)時(shí)人們就曾用氣化（煮沸礦漿）或加酸與碳酸鹽礦物反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡浮選石墨。19世紀(jì)末期，由于對(duì)金屬的需求量不斷增加，能用重選處理的粗粒鉛、鋅、銅硫化礦的資源逐漸減少，在澳大利亞、美國(guó)及一些歐洲國(guó)家開始用浮選選別細(xì)粒礦石，為冶煉提供精礦。到20世紀(jì)初應(yīng)用泡沫浮選法，按礦粒對(duì)水中氣泡親和程度不同進(jìn)行選別。1922年用氰化物抑制閃鋅礦和黃鐵礦，發(fā)展了優(yōu)先浮選工藝，1925年使用以黃藥為代表的合成浮選藥劑，藥劑用量由全油浮選時(shí)為礦石量的1~10%降至礦石量的萬(wàn)分之幾，使浮選得到了重大發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。

三、浮選的分類

浮選按分選有價(jià)組分不同可分為正浮選與反浮選，將無(wú)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(jī)有機(jī)械攪拌式、充氣式、充氣機(jī)械攪拌式等。1949年以前中國(guó)只有幾座浮選廠，1949年以后建成了幾百座處理各種礦石的現(xiàn)代浮選廠。在多金屬礦石的分離浮選、復(fù)雜礦石的綜合利用、鐵礦石浮選以及非金屬礦石與煤的浮選等領(lǐng)域內(nèi)，均取得了成就。

四、浮選方法

（一）常規(guī)泡沫浮選：適于選別0.5mm至5μm的礦粒，具體的粒限視礦種而定。當(dāng)入選的粒度小于5μm時(shí)需采用特殊的浮選方法。如絮凝一浮選是用絮凝劑使細(xì)粒的有用礦物絮凝成較大顆粒，脫出脈石細(xì)泥后再浮去粗粒脈石。載體浮選是用粒度適于浮選的礦粒作載體，使微細(xì)礦粒粘附于載體表面并隨之上浮分選。還有用油類使細(xì)礦粒團(tuán)聚進(jìn)行浮選的油團(tuán)聚浮選和乳化浮選；以及利用高溫化學(xué)反應(yīng)使礦石中金屬礦物轉(zhuǎn)化為金屬后再浮選的離析浮選等。用泡沫浮選回收水溶液中的金屬離子時(shí)，先用化學(xué)方法將其沉淀或用離子交換樹脂吸附，然后再浮選沉淀物或樹脂顆粒。

（二）無(wú)泡沫浮選：是使浮選物料在水—?dú)?、有機(jī)液—水、水—油界面（或表面）萃取聚集后分離。油球團(tuán)篩分是用油將已疏水化了的有用礦物顆粒形成選擇性球團(tuán)后，再行篩分。浮選所需的氣泡Zui早由煮沸礦漿或化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生；目前常用機(jī)械攪拌以吸入空氣或?qū)藟嚎s空氣起泡，還有減壓或加壓后再減壓起泡以及電解起泡等。與浮選效果有關(guān)的因素很多，除礦石性質(zhì)外以浮選藥劑，浮選機(jī)和浮選流程Zui為重要。

（三）藥劑浮選，浮選時(shí)使用各種藥劑來(lái)調(diào)節(jié)浮選物料和浮選介質(zhì)的物理化學(xué)特性，以擴(kuò)大浮選物料間的疏水一親水性（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。

1、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(tuán)和起疏水作用的非極性基團(tuán)兩部分組成。當(dāng)這類捕收劑吸附于礦物顆粒表面時(shí)，其分子或離子呈定向排列，極性基團(tuán)朝向礦物顆粒表面，非極性基團(tuán)朝外形成疏水膜，使礦粒具有可浮性。

選銅、鉛、鋅、鐵、鎳與銻等硫化礦物時(shí)，常用各種有機(jī)硫代化合物作為捕收劑。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(jī)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。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(yáng)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。

2、起泡劑，具有親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)的表面活性分子，定向吸附于水一空氣界面，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(jìn)礦物上浮。

3、調(diào)整劑，按用途不同分：①ph值調(diào)整劑。通過(guò)調(diào)節(jié)礦漿酸堿度，控制礦物表面特性、礦漿化學(xué)組成以及各種藥劑的作用條件，改善浮選效果。②活化劑。能增強(qiáng)礦物同捕收劑的作用能力，使難浮礦物受到活化而被浮起。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。④絮凝劑。使礦物細(xì)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(jìn)行絮凝—脫泥及絮凝一浮選。常用的絮凝劑有聚丙烯酰胺和淀粉等。⑤分散劑。阻止細(xì)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(diǎn)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。

五、影響浮選效果的幾個(gè)重要因素

（一）磨礦細(xì)度

磨礦細(xì)度必須滿足下列要求：有用礦物基本上單體解離，粗粒單體礦粒粒度，必須小于礦物浮選的粒度上限，盡可能避免泥化。

（二）礦漿濃度

Zui適宜的礦漿濃度，要根據(jù)礦石性質(zhì)與浮選條件來(lái)確定：浮選比重較大或粒度較粗的礦物應(yīng)采用較濃的礦漿，粗選與掃選作業(yè)也趨向于采用較濃的礦漿。

（三）礦漿酸堿度

各種礦物在采用各種不同浮選藥劑進(jìn)行浮選時(shí)，都有一個(gè)浮與不浮的ph值，叫做臨界ph值?？刂婆R界ph值，就能控制各種礦物的有效分選。

（四）藥劑制度

浮選過(guò)程中加入藥劑的種類和數(shù)量、加藥地點(diǎn)和加藥方式統(tǒng)稱為藥劑制度。它對(duì)浮選指標(biāo)有重大影響，藥劑的種類和數(shù)量，是通過(guò)礦石可選性試驗(yàn)確定的。

（五）充氣和攪拌

強(qiáng)化充氣作用，可以提高浮選速度，節(jié)約水電與藥劑。但充其量過(guò)分，會(huì)把大量的礦泥機(jī)械夾帶至泡沫產(chǎn)品中，給選別造成困難，Zui終難于保證精礦的質(zhì)量。

（六）浮選時(shí)間

浮選時(shí)間的長(zhǎng)短，要根據(jù)有用礦物的可浮性好壞及對(duì)精礦質(zhì)量要求而定。

（七）水質(zhì)和礦漿溫度

浮選一般在常溫下進(jìn)行。礦漿加溫與否，需依據(jù)具體情況經(jīng)詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。

由于浮選對(duì)于處理細(xì)粒浸染的礦石特別有效，這就解決了許多微細(xì)礦粒中有用成分的回收問(wèn)題。浮選還可以獲得高質(zhì)量精礦，回收率較高。浮選的分選效率是比較高的，它能將很貧的原礦選成高品位的精礦，從而大大擴(kuò)大了礦物資源范圍，使一些過(guò)去認(rèn)為不能開發(fā)的低品位礦床變成有工業(yè)價(jià)值的礦床。