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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。
浮选药剂（三）值得指出的是浮选药剂的分类是有条件的，某种药剂在一定条件下属于这一类，在另一条件下可能属于另一类。
S）在浮选有色金属硫化矿时它是抑制剂，而在浮选有色金属氧化矿时是活化剂，当用量过多时例如，硫化钠（Na2它又是抑制剂；此外，一种药剂同在一浮选过程中也可同时起几种作用。
如，石灰既可调整矿浆pH，又可抑制黄铁矿等。
1.捕收剂捕收剂是改变矿物可浮性的最重要最关键的一类药剂。
它能在有用矿物表面生成疏水薄膜，提高矿物的疏水性，有利于矿物颗粒与气泡附着而起捕收作用。
捕收剂是一种异极性物质，它的一端为极性基，另一端为非极性基。
当药剂与矿粒表面作用时，极性基吸附在矿物表面上，而非极性基朝向外，从而减弱了水分子对矿物表面的亲和力，提高了矿物表面的疏水性。
例如捕收剂黄药在矿浆中，当矿粒表面附着有黄药再与气泡接触时，黄药的非极性插人气泡，矿粒随着气泡上浮到矿浆表面（见图1）。
根据药剂矿物表面作用的极性基不同，捕收剂可分为：阴离子型（硫代化合物类、烃基酸类），阳离子型（胺类），两性型，非离子型（脂类，多硫化物），非极性捕收剂（油类）。
硫代化合物类捕收剂主要有黄药、黑药、硫醇等，常用于浮选自然金属、有色金属硫化物和硫化后的氧化矿。
烃基酸类捕收剂有油酸、氧化石蜡皂等，常用于浮选氧化矿、碱土金属矿、硅酸盐矿等。
胺类捕收剂主要用于浮选适应石英和铝硅酸盐矿石，油类捕收剂包括煤油、变压器油、太阳油，用来浮选具有自然疏水性的矿物，如辉钼矿、石墨、自然硫等，也可以作为辅助捕收剂浮选自然金。
选金厂常用的捕收剂有黄药、黑药、胺黑药等。
1)黄药黄药是浮选含金硫化物最常用的捕收剂，化学成分为烃基二硫代碳酸盐（ROCSS Me），其中R为Cn H2n+1，类烃基，Me为金属钠或钾。
它是一种淡黄色粉末，具有刺激性臭味，有一定的毒性，溶于水，易氧化。
使用黄药捕收剂时，必须调整矿浆的pH在7以上，即在碱性矿浆中使用。
如在酸性矿浆中使用，必须适当增大用量。
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
浮选药剂的分类与作用
矿物能否浮选取决于矿物表面的润湿性。
自然界中的矿物，绝大多数可浮性都很差，必须用浮选药剂来加强，而且这种加强必须要有选择性，即只能加强一种矿物或某几种矿物的可浮性，而对其他矿物不仅不能加强有时还要削弱。
这样，就可以人为地控制矿物的浮选行为。
浮选之所以能被广泛应用于矿物加工，重要的原因在于它能通过浮选药剂灵活、有效地控制浮选过程，成功地将矿物按人们的要求加以分开，使资源得到综合利用。
例如多金属硫化矿石，矿石中经常共生方铅矿、黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿等硫化矿物，这些硫化矿物具有相似的物理性质，用重选等选矿方法很难使之分离。
虽然它们的天然可浮性也相似，但通过浮选药剂的作用，可以成功地浮选分离，得到四种精矿，分别送冶金和化工企业回收铜、铅、锌、硫等元素。
使用浮选药剂是控制矿物浮选行为最灵活、最有效、最方便的手段。
此外，通过浮选药剂得到稳定的大量气泡也是浮选能够高效进行的前提。
浮选药剂的种类很多，既有有机化合物又有无机化合物，即有酸和碱又有不同的盐类等。
浮选药剂分类法很多，最基本的方法是根据药剂的用途分类，通常分为三类，见表4-6-1。
(1)捕收剂
能选择性地作用于矿物表面并使其疏水的有机物质称为捕收剂。
捕收剂作用于矿物一水界面，通过提高矿物的疏水性，使矿粒能更牢固地附着于气泡而上浮。
(2)起泡剂
为表面活性物质，主要富集在水一气界面，促使空气在矿浆中弥散成小气泡，防止气泡兼并，并提高气泡在矿化和上浮过程中的稳定性，保证矿化气泡。
煤泥浮选药剂综述摘要：本文主要介绍了选煤厂在煤泥浮选时常用的一些浮选药剂，这些药剂的种类和它们各自的作用机理，以及在选煤厂中的应用。
关键词：煤泥，浮选药剂，捕收剂，起泡剂，絮凝剂Status quo of coal slime flotation agents Abstract: some of the coal slime flotation agents which are mainly used in the coal preparation plant, its role in the mechanism of coal flotation and its application in the coal preparation has been presented in this paper.Key words: slime, flotation reagent, collector, foaming agent, flocculants0 前言浮选是由于不同固体矿物的表面性质差异，通过它们对矿浆中液体和气体作用不同而实现分选的。
有的矿物疏水、亲气，可粘附到气泡上，进入泡沫成为精矿，另一些亲水、疏气的矿物则不和所泡粘附，留在矿浆中成为尾矿。
浮选中矿物的表面性质差异主要是由于固体的不同组成和结构所致，由于浮选是包括固、液、气本相体系的过程，所以又和液相和气相的性质密切相关[1]。
煤泥浮选是利用煤与矸石表面物理化学性质的差异，并能过添加特定浮选药剂的方法来扩大煤与矸石间表机润湿性的差别，在固、液、气三相界面，选择性地富集低灰煤炭，从而实现煤与矸石分离的一种煤泥分选技术。
浮选之所以能广泛地应用于煤泥分选，重要的原因在于它能能过浮选药剂灵活地控制浮选过程，并按照人们的要求有效地实现煤与矸石分离，使煤炭资源得到综合高效利用[2]。
近年来，我国经济快速发展，对能源的需求不断提高，煤炭是我国的主要能源，其生产量与消费量约占能源的70%左右。
浮选药剂的分类及用途分析在浮游选矿过程中，为有效地选分有用矿物与脉石矿物，或分离各种不同的有用矿物，常需添加某些药剂，以改变矿物表面的物理化学性质及介质的性质，这些药剂统称浮选药剂。
浮选药剂按其用途可分为五类：捕收剂、起泡剂、活化剂、抑制剂、调整剂一、捕收剂，改变矿物表面疏水性，使浮游的矿粒黏附于气泡上的浮选药剂。
捕收剂的种类很多，按其离子性质可分为阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型；按其应用范围可分为硫化矿捕收剂、氧化矿捕收剂、非极性矿物捕收剂和沉积金属的捕收剂。
常用的硫化矿捕收剂有黄药、黄药衍生物、黑药、白药、苯并噻唑硫醇、苯并咪唑硫醇、苯并嗯唑硫醇等。
氧化矿捕收剂主要有脂肪酸及其钠皂、烷基磺酸盐、烷基硫酸盐、磷酸酯、砷酸酯、脂肪胺及其盐、松香胺、季铵盐、二胺及多胺类化合物、两性表面活性剂等。
油类捕收剂，如煤油、柴油等。
捕收剂在矿物表面的作用有物理吸附、化学吸附和表面化学反应。
捕收剂的吸附与矿物浮选行为有密切关系。
在一定的捕收剂浓度范围内，随着药剂浓度提高，吸附量增大，浮选回收率显著上升；浓度达到相当值后，回收率随浓度及吸附量提高的幅度变小；捕收剂浓度过高时，吸附量还可继续增大，但浮选回收率却不再升高，甚至反而下降。
因此，在浮选过程中要正确掌握捕收剂的用量，以获得最佳效益。
二、起泡剂：浮选矿浆中气泡的形成,主要依赖于浮选设备中各种类型的充气搅拌装置,以及向矿浆中添加适量的起泡剂(frothers)。
起泡剂一般均为表面活性剂，其分子结构由非极性的亲油（疏水）基团和极性的亲水（疏油）基团构成，形成既有亲水性又有亲油型的所谓的“双亲结构”分子。
亲油基可以是脂肪族烃基、脂环族烃基和芳香族烃基或带O、N等原子的脂肪族烃基、脂环族烃基和芳香族烃基；亲水基一般为羧酸基、烃基、磺酸基、硫酸基、膦酸基、氨基、腈基、硫醇基、卤基、醚基等。
起泡剂加到水中，亲水基插入水相而亲油基插入油相或竖立在空气中，形成在界面层或表面上的定向排列，从而使界面张力或表面张力降低。
