浮选在增值方面
浮选法通过物理和化学差异，巧妙地将有价矿物与脉石矿物分离，从而最大限度地提高矿石的价值。无论是有色金属、黑色金属还是非金属矿物，浮选法在提供优质原材料方面都发挥着至关重要的作用。
1. 浮选法
（1）直接浮选
直接浮选是指利用矿浆中贵金属与气泡结合并浮至水面的原理，将贵金属从矿浆中分离出来，而脉石则留在矿浆中。该方法在有色金属选矿中至关重要。例如，在铜矿选矿过程中，矿石经过破碎和磨矿后进入浮选阶段。在此阶段，会加入特定的阴离子捕收剂来改变铜矿的疏水性，使其吸附在铜矿表面。然后，疏水性的铜颗粒附着在气泡上并上升，形成富含铜的泡沫层。在铜矿的初步选矿过程中，会收集这些泡沫，作为进一步精炼的高品位原料。
（2）反向浮选
反浮选是指将脉石矿物浮出水面，而有价矿物则留在矿浆中。例如，在含石英杂质的铁矿石加工中，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起来。
（3）优先浮选
当矿石中含有两种或两种以上有价值的成分时，优先浮选法会根据矿物活性和经济价值等因素，依次将它们分离出来。这种分步浮选工艺能够确保每种有价值的矿物都能以高纯度和高回收率被回收，从而最大限度地提高资源利用率。
（4）散装浮选
整体浮选是将多种有价矿物作为一个整体进行处理，使其同时浮选得到混合精矿，然后再进行后续分离。例如，在铜镍矿选矿中，铜和镍矿物紧密共生，使用黄药或硫醇等试剂进行整体浮选，可以同时浮选硫化铜和镍矿物，形成混合精矿。随后，采用石灰和氰化物等复杂分离工艺，分离出高纯度的铜精矿和镍精矿。这种“先收集后分离”的方法最大限度地减少了初始阶段有价矿物的损失，并显著提高了复杂矿石的整体回收率。
2. 浮选工艺：一步一步的精确操作
（1）分段浮选工艺：逐步精炼
在浮选过程中，分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，矿石首先进行粗磨，部分释放出有价值的矿物。第一段浮选回收这些释放出的矿物作为初步精矿。剩余的未释放矿物进入第二段磨矿进行进一步粒度减小，然后进行第二段浮选。这样可以确保剩余的有价矿物被彻底分离并与第一段精矿混合。该方法可防止初始阶段过度研磨，减少资源浪费，并提高浮选精度。
对于结构更为复杂的矿石，例如含有多种稀有金属且晶体结构紧密结合的矿石，可采用三段浮选工艺。交替进行的磨矿和浮选步骤能够实现精细筛选，确保每种有价值的矿物都能以最高的纯度和回收率提取出来，为后续加工奠定坚实的基础。
3.浮选的关键因素
（1）pH值：浆液酸碱度的微妙平衡
矿浆的pH值在浮选过程中起着至关重要的作用，它深刻影响着矿物的表面性质和药剂的性能。当pH值高于矿物的等电点时，其表面带负电荷；低于等电点时，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，类似于磁铁之间的吸引或排斥。
例如，在酸性条件下，硫化物矿物的捕收剂活性增强，更容易被捕收。相反，碱性条件会改变氧化物矿物的表面性质，增强其对捕收剂的亲和力，从而促进氧化物矿物的浮选。
不同的矿物对浮选所需的pH值有特定的要求，因此需要精确控制。例如，在石英和方解石混合物的浮选中，可以通过将矿浆pH值调节至2-3并使用胺类捕收剂来优先浮选石英。相反，在碱性条件下使用脂肪酸类捕收剂则有利于方解石的浮选。这种精确的pH值调节是实现高效矿物分离的关键。
（2）试剂制度
试剂方案控制着浮选过程，包括试剂的选择、用量、制备和添加。试剂选择性地吸附在目标矿物表面，改变其疏水性。
起泡剂能稳定浆液中的气泡，促进疏水性颗粒的浮选。常用的起泡剂包括松油和甲酚油，它们能形成稳定且大小适宜的气泡，便于颗粒附着。
改性剂可以激活或抑制矿物表面性质，并调节浆料的化学或电化学条件。
试剂用量需要精确控制——用量不足会降低疏水性，从而降低回收率；而用量过大则会浪费试剂、增加成本并影响浓缩液的质量。智能设备，例如在线浓度计能够实现对试剂用量的精确控制。
试剂的添加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研磨过程中添加，以便尽早调节矿浆的化学环境。捕收剂和起泡剂通常在第一个浮选槽中添加，以在关键时刻最大限度地发挥其作用。
（3）曝气率
曝气速率为矿物与气泡的附着创造了最佳条件，是浮选过程中不可或缺的因素。曝气不足会导致气泡数量过少，减少碰撞和附着机会，从而降低浮选性能。曝气过度则会导致湍流过大，造成气泡破裂，使附着的颗粒脱落，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以提高浮选效率。对于细颗粒或易浮颗粒，精细的调整可以确保稳定有效的浮选。
（4）浮时
浮选时间是精矿品位和回收率之间微妙的平衡，需要精确校准。在浮选初期，有价矿物迅速附着在气泡上，从而获得较高的回收率和精矿品位。
随着时间的推移，当更多有价值的矿物被浮选出来时，脉石矿物也会上升，从而降低精矿纯度。对于含有粗粒易浮选矿物的简单矿石，较短的浮选时间即可确保较高的回收率，且不会降低精矿品位。而对于复杂或难浮选的矿石，则需要较长的浮选时间，以使细粒矿物与药剂和气泡有足够的相互作用时间。动态调整浮选时间是精准高效浮选技术的关键所在。
发布时间：2025年1月22日
