浮选在选矿
浮选工艺在矿物加工过程中，巧妙地利用矿物的物理和化学差异，将有价值的矿物与脉石矿物分离，从而最大限度地提高矿石的价值。无论是处理有色金属、黑色金属还是非金属矿物，浮选工艺在提供优质原料方面都发挥着至关重要的作用。
1.浮选方法
（1）直接浮选
直接浮选是指使有价值的矿物附着在气泡上并浮至矿浆表面，从而将其从矿浆中滤出，而脉石矿物则留在矿浆中。这种方法在有色金属选矿中至关重要。例如，在铜矿选矿中，矿石经过破碎和磨矿后进入浮选阶段。在此阶段，加入特定的阴离子捕收剂来改变铜矿物的疏水性，使其吸附在铜矿物表面。然后，疏水性的铜颗粒附着在气泡上并上升，形成一层富含铜的泡沫。在铜矿物的初步精选过程中，收集这些泡沫，作为进一步精炼的高品位原料。
（2）反浮选
反浮选是指将脉石矿物浮选出来，而有价值的矿物则留在矿浆中。例如，在处理含有石英杂质的铁矿石时，会使用阴离子或阳离子捕收剂来改变矿浆的化学环境。这会将石英的亲水性转变为疏水性，使其能够附着在气泡上并漂浮。
（3）优先上市
当矿石含有两种或两种以上有价矿物时，优先浮选会根据矿物活性和经济价值等因素依次进行分离。这种分步浮选工艺确保每种有价矿物都以高纯度和高回收率回收，从而最大限度地提高资源利用率。
（4）混合浮选
混合浮选将多种有价矿物作为一个整体处理，将它们一起浮选以获得混合精矿，然后进行后续分离。例如，在铜镍矿选矿中，铜和镍矿物伴生紧密，使用黄药或硫醇等试剂进行混合浮选可以同时浮选硫化铜和镍矿物，形成混合精矿。随后，使用石灰和氰化物等复杂的分离工艺，分离出高纯度的铜和镍精矿。这种“先收集，后分离”的方法可以最大限度地减少初始阶段有价矿物的损失，并显著提高复杂矿石的总体回收率。
2. 浮选工艺：一步步精确
（1）阶段浮选工艺：逐步精炼
在浮选过程中，阶段浮选通过将浮选过程分为多个阶段来指导复杂矿石的处理。
例如，在两段浮选工艺中，矿石经过粗磨，部分有价矿物得以释放。第一段浮选回收这些释放的矿物作为初精矿。剩余的未释放矿物进入第二段磨矿进一步细化，然后进入第二段浮选。这确保剩余的有价矿物能够彻底分离并与第一段精矿混合。这种方法可以避免初段过度磨矿，减少资源浪费，并提高浮选精度。
对于更为复杂的矿石，例如含有多种稀有金属且晶体结构紧密结合的矿石，可以采用三段浮选工艺。磨矿和浮选步骤交替进行，可以进行细致的筛选，确保以最高的纯度和回收率提取每种有价值的矿物，为进一步加工奠定坚实的基础。
3. 浮选的关键因素
（1）pH值：泥浆酸度的微妙平衡
矿浆的pH值在浮选过程中起着关键作用，深刻影响着矿物表面性质和药剂性能。当pH值高于矿物的等电点时，矿物表面带负电荷；低于该值时，矿物表面带正电荷。这些表面电荷的变化决定了矿物与药剂之间的吸附相互作用，就像磁铁的吸引力或排斥力一样。
例如，在酸性条件下，硫化矿物受益于增强的捕收剂活性，使其更容易捕获目标硫化矿物。相反，碱性条件则通过改变氧化物矿物的表面性质来增强其对药剂的亲和力，从而促进其浮选。
不同的矿物在浮选过程中需要特定的pH值，因此需要精确的控制。例如，在石英和方解石混合物的浮选过程中，通过将矿浆pH值调节至2-3并使用胺基捕收剂，可以优先浮选石英。相反，在碱性条件下，使用脂肪酸基捕收剂更有利于方解石浮选。这种精确的pH值调节是实现高效矿物分离的关键。
(2) 试剂方案
药剂方案决定了浮选过程，包括药剂的选择、剂量、制备和添加。药剂选择性地吸附在目标矿物表面，从而改变其疏水性。
起泡剂可以稳定浆料中的气泡，并促进疏水颗粒的浮选。常见的起泡剂包括松油和甲酚油，它们可以形成稳定、大小适中的气泡，帮助颗粒附着。
改性剂激活或抑制矿物表面特性并调整浆料的化学或电化学条件。
试剂剂量需要精确——剂量不足会降低疏水性，降低回收率，而剂量过量则会浪费试剂，增加成本，并损害浓缩液质量。智能设备，例如在线浓度计可实现试剂剂量的精确控制。
添加药剂的时机和方法也至关重要。调节剂、抑制剂和一些捕收剂通常在磨矿过程中添加，以便尽早准备好矿浆的化学环境。捕收剂和起泡剂通常在第一个浮选槽中添加，以便在关键时刻最大限度地发挥其功效。
（3）曝气速率
充气速率为矿物气泡的附着创造了最佳条件，使其成为浮选过程中不可或缺的因素。充气不足会导致气泡过少，减少碰撞和附着机会，从而影响浮选效果。充气过度会导致湍流过度，导致气泡破裂并带走附着的颗粒，从而降低浮选效率。
工程师采用气体收集或基于风速计的气流测量等方法来微调曝气速率。对于粗颗粒，增加曝气量以产生更大的气泡可提高浮选效率。对于细颗粒或易漂浮颗粒，需要仔细调整以确保稳定有效的浮选。
（4）浮选时间
浮选时间是精矿品位和回收率之间的微妙平衡，需要精确校准。在浮选早期阶段，有价值的矿物会迅速附着在气泡上，从而获得较高的回收率和精矿品位。
随着时间的推移，随着更多有价值的矿物浮选，脉石矿物也可能上升，从而降低精矿纯度。对于含有粗粒矿物且易浮选的简单矿石，较短的浮选时间即可确保高回收率，且不影响精矿品位。对于复杂或难选矿石，则需要更长的浮选时间，以使细粒矿物有足够的时间与药剂和气泡相互作用。浮选时间的动态调整是精确高效浮选技术的标志。
发布时间：2025年1月22日
