粒度对分选的影响、粗粒浮选的工艺措施、药剂制度.doc

黑龙江科技学院 备课笔记 第 页 第 13 次课 授课时间 2002 年 4 月 26日 章节及主要内容 第五章 浮选工艺 第一节 粒度 第二节 药剂制度 重点内容粒度对分选的影响、粗粒浮选的工艺措施、药剂制度 难点内容 药剂制度 参考资料 浮选理论与实践、浮选 浮选理论与工艺 教学手段 课堂教学 扩展内容 教学后记 第一节 粒 度 为了使浮选过程能够正常进行，必要条件之一是矿石中的有用矿物单体解离。在实践中通过磨矿实现矿物的单体解离，磨矿的粒度与矿物的嵌布粒度关系很大。如矿石磨的过粗，有用矿物解离的不完全，物料中仍有大量的连生体，对精矿质量和有用矿物的回收率产生不良影响；反之，磨矿粒度过细，使有用矿物和脉石泥化，影响分选效果。 一、粒度对分选的影响 浮选要求矿石中的有用成分应单体解离，再根据不同矿物的可浮性进行分选。未经解离的连生体，其可浮性介于连生体之间，并取决于颗粒所暴露矿物的性质及不同矿物所占的比例和状态。这种连生体虽粒度适合于浮选，但其分选效果并不理想。 有用矿物的解离程度是以矿物的单体解离度加以度量的。单体解离度系指新产品中某有用矿物呈单体状态存在的量与该矿物总量之比值的珠百分数。为了测定单体解离度，可以对有代表性的试样，用筛分、水析等方法按粒度进行分级，然后在显微镜下分别测定各级别目矿物的矿物的单体解离度。 除矿物的解离度我外，物料的粒度对浮选结果也有很大的影响。粒度太粗，即使矿物已经单体离，但超过气泡的负载能力，能力通常不易浮起。粒度太细，造成泥化，分选的选择性降低，使有用矿物与脉石不能进行有效的分离。不同矿物类型的浮选粒度上限是不同的，据大量选矿厂的实际统计，硫化矿的浮选粒度上限一般为此。0.2～0.25mm；非硫化矿为0.25～0.3mm；对一些密度比较小的非金属矿，如煤、硫磺等，粒度上限比较大，可达0.5mm；而对于难浮的氧化矿物仅能达到0.1mm左右。 矿物的可浮性与矿物的粒度有密切的关系。 图中列出了两个选矿厂铜、铅、锌回收率与粒度关系的实际资料。从图中可以看出，小于10μm或大于100μm的矿粒，其可浮性明显降低。因此，只有中等粒度的矿粒才具有最佳的可浮性。 为了保证浮选过程有合适的粒度，也为磨矿分级操作提供依据，每日每班必须对分级设备的溢流粒度进行测定。如果不具备粒度自动测量和调节的情况下，一般采用快速测量法，可测量溢流中超过某一粒度的含量。 该法所用工具为浓度壶和一个性100目或许200目的筛子，计算公式如下 式中 r筛上---筛上产物的产率，； q1---盛满矿浆浓度壶重量，g； q2---湿筛后，筛上产物置于浓度壶中加满水后的重量，g； a---干浓度壶的重量，g； b ---浓度壶的容积，即浓度壶中所装水的重量，g。 选矿厂一般1～2h测定一次，并以此判断细度是否和要求，并及时改变磨矿分级循环的操作条件。 粗粒级在尾矿中的损失增加，说明分级粒度过粗；精矿质量降低尾矿中的损失增加，说明在磨矿中存在着过粉碎现象。 如果矿物单体解离而粒度又基本符合浮选要求的条件下，粒度偏粗和偏细时，均应采取适当工艺措施，保证分选过程正常进行。 二、粗粒浮选的工艺措施 在矿物单体解离的条件下,物料粒度较粗而浮选又能处理时,应该采用粗磨 浮选,这样可以节磨矿费用，降低成本。但由于物料粒度过粗，一方面在浮选机中不易成悬浮状态，减少了矿粒与气泡之间的碰撞机会；另方面，即使矿粒与气泡发生碰撞附着，但由于粒度大，脱落力也大，减少了进入泡沫层的机会。结果，使粗粒容易损失在尾矿中。粗粒浮选时，为了提高其可浮性，应注意以下几个方面 1.调节药方 调节药方的目的是在于提高矿物与气泡的固着强度，加快矿化气泡的升浮速度。可从药剂选择，用药量等方面加以考虑。 （1）药剂的选择 根据理论计算，浮选粗粒，应使物料具有较大的接触角。选择药剂时，应选择捕收能力强的捕收剂。例如，在分选硫化矿物时，选用高级黄药；选煤时，选用活性较高的芳烃、烯烃。另外，还可以添加辅助捕收剂，“巩固“三相接触周边，增强矿物与气泡的固着强度。例如，浮选萤石、方解石时，除了添加脂肪类捕手剂以外，配合加入非极性油，如柴油、煤油等，强化捕收作用。浮选辉钼矿时，除添加脂肪类捕收剂，还可以加入小量的硫酸化单甘油脂钠盐；选氧化煤时，适当加进一此醇类均可提高粗粒物料的分选效果。 （2）合理地增加药剂浓度 用快速电影法研究表明，合理地增加捕收剂浓度，有利于浮团的形成和浮升。例如，用丁黄药浮选-0.5mm的方铅矿，当捕收剂浓度为10mg/L时，附着于气泡的矿粒，主要是-0.25mm的方铅矿，而接近0.5mm的却很少，几乎不形成浮团；当浓度增加到50mg/L时，附着于气泡、接近0.5mm的粗粒方铅矿，达40左右，并能形成浮团。此外，捕收剂浓度较高时，矿化气泡在单位时间内浮出的数量，比低浓度时大3～6倍。 2.调节充气情况 调节充气情况，包括调节气量和充气质量。 （1）提高充气量 充气量对粗粒浮选是非常重要的，一般需用较大的充气量。提高充气量可以形成较多的大泡，并有利于形成气泡和矿粒的集合体，可提高气泡运载的升浮力，将矿粒“拱抬“而上浮。用快速电影研究表明，浮选0.5～1mm的方铅矿时，充气量为0.5m3/m2min只形成单泡的矿化气泡，且数量很少，当充量增加到1.5m3/m2min时，便有不同大小的气泡与矿粒组成的浮团形成，而且数量较多。并且，还可以提高浮选速度、降低药量和提高浮选机的处理能力。 提高充气量可通过向浮选机中压入空气的方法来解决。增加充气量以粗粒黄铁矿浮选结果的影响见下图。但过分的充气促使气泡合并，得到相反的结果。 （2）提高充气质量 充气质量主要指气泡的直径，即增加矿浆中的微泡数量。理论和实践均证明，由溶解于矿浆中空气了析出所生成的微泡，具有良好的活化性能，可以优先在疏水性矿物表面析出，并形成气絮团，微泡的表面积极大，因此对粗粒浮选很有意义。 3.选择浮选机 在选择浮选机时，应注意选取充气量大，搅拌力强，能析出微泡的浅槽型浮选机，才有利于粗粒物料的分选。 （1）搅拌力强 粗粒物料在浮选机中，由于其重量较大，不易悬浮，影响了与气泡的碰撞几率。因此，分选粗粒物料时可适当提高叶轮转速和增加浮选机内的矿浆循环量，即可以改善粗粒物料的悬浮状态，增强气泡的矿化效果，又可以提高充气量，明显增加精矿回收率。但搅拌强度过大，反而给分选带来有害的影响。采用0.4～0.6mm方铅矿证明，浮选机叶轮转速低于2000r/min时，矿物几乎不浮；转速在2000～2500r/min范围内，其回收率迅速上升；当转速超过2500r/min以后，回收率又显著下降。转速过高还使精矿质量下降，其原因是强烈搅拌破坏了粗粒物料的可浮性，但对细粒物料影响很小，又增加脉石了细泥的夹带，降低分选过程的选择性，恶化精矿质量。 （2）选用浅槽型浮选机 当粗粒分选时，应注意减少上浮颗粒在槽内的停留时间，减少矿物的脱落机会，最好选用浅槽型浮选机。充气量及产生微泡的影响已在前面分析。 三、细粒浮选的工艺措施 细粒在浮选中存在的主要问题是分选进程选择性差。特别是细泥含量比较高时,尤明显。选矿中的矿泥，常指小于200目的粒级，而浮选中的矿泥指小于18um或10um的细粒级。矿泥可以分为两种其一为矿石中的各种泥质矿物，如高岭土、绢云母、褐铁矿、绿泥石、炭质页等等，称为原生矿泥；其二为破碎、磨矿、运输、搅拌等过程中形成的矿泥，称为次生矿泥。 矿泥的质量小，比表面大，是热力学环稳定体系，对浮选产生了一系列有害的影像响。例如，细泥易夹杂在泡沫中上浮，污染泡沫产品，降低精矿质量；覆盖在粗粒物料的表面，恶化粗粒物料的浮选效果，降低回收率；细粒的比表面大，吸收大量的浮选药剂，增大药剂中学生耗量；细粒和矿泥含量增加，增大了矿浆的粘度，降低浮选机的充气条件等等，不但影响浮选标，还破坏浮选过程。 对于细粒级或矿泥含量大时，应该采取有效工艺措施，减少矿泥的有害影响。 1.调节药方 （1）药剂的选择 细粒分选要注意提高过程的选择姓，选择药剂时，应选取选择性强的药剂。分选硫化矿应选黑药、低级黄药，这些捕收的选择性较好；选煤时选用直链烃。选择起泡剂应选取脂肪醇或醚类药剂，这些药剂所形成的泡沫较脆，含水量较大，有利于二次富集作用提高精矿质量。 （2）加药方式 应该采用分段分批加药，使药剂随时在矿浆中保持最低的合理脓度。一次加药使大量药剂吸附在矿泥上，降低药剂的选择性，并使药剂消耗量增加。 （3）添加矿泥分散剂 将矿泥分散，消除矿泥在其他物料上的覆盖，影响这些物料的分选。常用的矿泥分散剂有水玻璃、碳酸钠、氢氧化钠、六偏磷酸钠等。 2.操作因素 （1）浓度调节 通常采用较稀的矿浆浓度，一方面可以避免矿泥污染精矿泡沫；另方面降低矿浆的粘度，提高分选过程的选择性。 （2）喷洗泡沫产品 对精矿泡沫产品适当喷洒清水，洗涤精矿，可加强二次富集作用，降低细泥污染，提高精矿质量。 3.预先脱泥 脱泥是根根除矿泥影响的方法，常用旋流器进行分级达到脱泥的目的。例如，采用旋流器，在浮选前将物料分成两个粒级，将其中的细泥，根据其质量决定将其废弃或细粒级与粗粒级分别处理。如果矿泥可浮性别好，也可在浮选前加少量起泡剂，先将矿泥除去，实现脱泥的目的。当被浮矿物与矿泥的性质差异较大时，则可专门制定脱除矿泥的药方，进行脱泥。例如，某氧化铜矿，含有大量褐铁矿泥，先用氧化石蜡皂作捕收剂，浮去褐铁矿矿泥，再浮选氧化铜，使分指标得到改善。 4.其他细粒分选方法 随着工业矿床的开采高贫、细、杂、难发展，对于细粒物料需要加以回收。60年代以来逐渐发展了许多处理微细粒的新工艺。其中一些巳应用于实际工业生产中。 （1）选择性絮凝 采用絮凝剂絮矿石中某一成份，而其他成份仍处于分散状态，实现有用矿物与脉石的分离。国蒂尔登选矿厂即用此法选别细粒赤铁矿。此法也可以用于选铝 土矿、高岭土、磷灰石、黄铁矿、闪锌矿等。联帮德国、美国、苏联等国均利用此法对选进行了研究，但仍处于实验室阶段，没有在工业上应用的实例。 （2）载体浮选 载体浮选的实质是用一种辅助物料作载体，添加浮选药剂后，使细粒待分选的物料罩盖于载体上面，然后用泡沫浮选法将细粒随载体浮出。载体可用同类磷灰石；也可用异类矿物，载体粒度与一般浮选粒度相同。例如，用黄铁矿作载体选细粒黄金；用方解石作载体，浮出高岭土中的锐钛矿杂质等。载体浮选除用捕收法外，也可用抑制法。如钼锌分离时，可用经地抑制处理的粗粒内锌矿，促进细粒内锌矿的抑制。 （3）团聚浮选 团聚浮选，又称乳选或油团浮选。经过捕收剂处理的细粒矿物或天然疏水的细粒矿物，借中性烃类油和搅拌力的作用，形成带矿的油状泡沫或油膜，再经泡沫浮选或筛选分法回收。此法已用于选别细粒的锰矿、钛铁矿、磷灰石等。其操作工艺有两类一类将捕收剂与中性油先配制乳化液加入；一种为在固体含量达70的高浓度矿浆中，按选后次序分别加入中性油和捕收剂，强烈搅拌，控制时间，然后刮出上层泡沫。 （4）剪切性絮凝 经过捕收剂处理的细粒矿物,在不充气的条件下,进行较长时间的强烈搅拌,疏水颗粒在高度紊流状态下相互碰撞，在高剪切力的作用下，水化膜逐渐变薄，疏水颗粒互相絮凝，然后再以常规方法进行分选。因有强烈的作用，使药剂用量大为降低。该法已成功的用来分选白钨矿，被认为是有前途的新工艺。 （5）微泡浮选 早期的微泡浮选，是从溶液中析出微泡的真空浮选法。浮选-0.01mm重晶石、萤石、石英等试验证明，从水中析出微泡浮选细粒是一种有效的方法。在其他条件相同时，用常规浮选，重晶石精矿的品位为54.4，回收率30.6；而用真空浮选，品位可提高到53.6～63.6，相应的回收率为52.9～45.7。 1971年色巴（Sebba）发明了一种方法，在表面活性溶液中分散微泡，用来对超细粒的煤泥进行分选。荣yoon等进一步对美国Eagle煤矿小于100目的煤泥进行试验，在回收率基本相同的条件下，常规浮选的精煤灰分比微泡浮选几乎高了一倍。一般情况下是回收率稍高而灰分稍低。泡沫的稳定性对分选有极大影响。 其他还开展了电解浮选、电场浮选、电磁浮选处理矿浆等多种新工艺的研究，解决细粒分选的问题。 第二节 药剂制度 在处理多金属和复杂难选矿时，药剂制度是个关键的问题。已经考虑对有用矿物采用什么方式进行分选后，就要决定药剂的种类，药剂用量，比例，加药顺序，地点和方法等。 一、制定浮选方案 制定浮选方案可以参考类似矿石选矿厂的实践经验。并对矿石的性质和可能采用的浮选方案进行分析。例如是采用混合浮选还是优先浮选。若采用优先浮选，先捕收哪一种矿物抵制哪些矿物哪一种矿物需要活化哪些矿物不用活化哪些矿物要考虑抵制哪些矿物不用抵制等等。 制定分选方案时，下面几条经验可供参考 （1）先浮选易浮的矿物，后浮难浮的矿物。即先浮可浮性好的，后浮可浮性差的。 （2）抑制可浮性差的矿物，不要抑制可浮性好的的危险制易被抑制的矿物,不要抑制难被抑制的矿物。 例如当有用矿物为方铅矿和闪锌矿时，方铅矿的可浮性比闪锌矿好，闪锌矿比方铅矿容易抑制。 因此，分选时可以采用抑制闪锌矿，先浮选方铅矿的方案。 （3）如果两种矿物的可浮性相似，则应该先浮选数量少的矿物，抑制数量多的矿物,容易得到比较好的指标。 例如铜站硫多金属矿，主要有用矿物为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和黄铁矿、黄铜矿和方铅矿的可浮性均很好，一般先将这两种矿物同时浮出，再进行分离。分离时可以抑制铅浮铜或抑铜浮铅。但实践上，多金属矿中铜的品 位经常比铅的品位低许多。故抑铅沲铜的方案用得较多。如矿石中有次生铜矿石时，方铅矿被次生铜活化，故抑铅浮铜过程难于进行，此时应采用抑铜浮铅。 又如铁石英岩的浮选，主要矿物赤铁矿和石英。赤铁矿含量常比石英少，如用脂肪酸类捕收剂进行分选时，赤铁矿的可浮性比石英好，故一般采用浮选赤铁矿的方案。但如果是铁精矿中含有小量的二氧化硅，为了进一步提 高精矿品位，采用阳离子捕收剂浮选少量石英的办法，实践证明，该法比磁铁矿精矿采用多次磁选排除石英的方法更有效。 （4）活化量少的矿物，抑制价值低的矿物，比较容易提高分店离效果。 （5）浮选价值高的矿物，抑制价值矿物，易于达到浮选目的。 例如铅锌硫化铁矿或铜锌硫化铁矿石，选吧后剩下的有用矿物主要是闪锌矿和黄铁矿，末活化的闪锌矿可浮性不比黄铁矿好。但实践上总是先选闪锌矿后选黄铁矿，其原因是经活化后的闪锌矿浮性明显提高锌矿的价值比 黄铁矿高；闪锌矿的含量又常比黄铁矿低。先选出闪锌矿可以得到较好的分选效果。 （6）浮选精矿质量要求高的矿物，抑制精矿质量要求矿物。 例如含钼钠铜矿矿石的浮选，辉钼矿和黄铁矿都有很好的可浮性，宪得到铜钼混合精矿。铜钼混合精矿的分离，多数选厂采用抑铜浮钼的方案。其原因除了钼的价值比铜高，而钼的品位比铜低之外，对钼精矿有很高的要求 也是一个重要的原因。如果采用浮铜抑钼，则混合精矿中夹杂的脉石，全部集中在钼精矿中，钼精矿就很难达到要求。 二、选择药剂 根据上面所骏，双参考了类似选矿厂的实践，并通过试验确定浮选方案后，就可以进一步拟订出该流程方案的处方。药剂处方中包括药剂的种类和用量。选择药剂时应注意以下几个问题 1．捕收与抑制的关系 同一体系中，捕收剂与抑制剂经常互相影响。表现在捕收剂与抑制剂用量的多少和捕收抑物强弱上。抑制剂用量多时，捕收剂用量往往应该多；捕收剂用量多进，抑制剂用量也应增加，同理，使用抑制能力较弱的抑制剂时，明能选用捕收作用的捕收剂进行分离，否则将导致分离困难。 2．活化与抑制的关系 同一体系中活化剂与抑制剂也是互相影响的。活化剂在矿浆中活化某种矿物，同时也对其它矿物发生作用，用量增加时，经常可以同时活化数种矿物。抑制剂与活化剂相似，用量少时，可以只对一种矿物发生作用，用量增加，可以同时抑制数种矿物。使用活化剂，抑制剂时一定要掌拟于好用量。 有些药剂，在不同用量时，可以有不同的作用。例如，硫化钠在用量较少时，以活化有色金属氧化矿，用量过大，则同样对有色金属氧化矿起抑制作用。对这类药剂更应注意掌握好用量，使之充分发挥其作用。 3．捕收与起泡的关系 捕收剂与起泡剂的作用常常不是孤立的，除了有些药剂兼具两种性质外，本身也是互相影响。例如，捕收剂用量一定时，当其他药剂用量不变,只增加起泡剂用量就可以使浮选泡产率增加,又如，有的矿物被抑制，而抑制又不十分强烈，有时稍增加起泡剂的用量，就可以贩矿物浮起，浮选过程中，如果起泡剂使恰当，保证数量合适，粘度合乎要求的泡沫，有利于提高听选择性，如果浮选过程产生过粘的泡沫，往往得不到高质量的精矿，确定起泡剂的最佳用量还应该考试到与其配合使用的捕收剂情况。若捕收剂具有一定起泡性能时，应少加加起泡剂；表收剂具有消泡作用，如煤油，柴油等，适当增加起泡剂。 4．分散与团聚的关系 矿浆经过药剂处理后，脉石矿物被抑制呈分散状态，目的矿物经脯收剂作用，表面蔬水并容易形成絮团，经过搅拌充气，疏水的絮团容易粘附到气泡上面，使气泡矿化，成为泡涞产品，而分散状态的脉石，表面亲水，仍留在浮选槽内，矿浆中矿物的分散生与团聚必须掌握适度，过强的团聚作用，使脉石颗粒夹在团粒蹭，增加污染，降低精矿质量；同时还使团粒过大，以致于不能粘附到气泡上，造成损失，影响精矿的回收率。分散不足，使脉石互相粘附，造成夹带，影响精矿质量。 在选择性絮凝过程中，其分散剂，絮凝剂用量对浮选结果影响更大，分散过分，絮辫剂用量势必无前因在，而在一定分散条件下，增加凝剂用量，选择性就要下降，影响分选效果，根据矿物可浮性的差异，确定捕收，抑制，起泡，分散适度的药剂,掌握好其搭配和用量,保证浮选过程进行最合理，效果最理想。 三、药剂的合理添加 药剂合理添加的目的，是保证矿浆中有最佳药剂及药剂能进行最有效的作用。根据矿石的选择性，药剂的性质，工艺要求，选择适当的加药点，合适的加药方式来达到这一目的。加到矿浆中的浮选药剂，通常有几种，加上矿浆中原有的各种，它们之间的交互作用很复杂，而且互相制约，比较药剂制度，可以充分利用这些作用，发挥药剂的效能，药剂添加不当，可能造成整个工艺过程混乱，破坏分选的正常进行。 1.加药顺序 根据药剂作用机理，决定加药顺序。一般按下列顺序添加，PH调整剂－活化剂或抑制剂捕收剂－起泡剂。但对一些易于氧硫化矿，加药顺序要作适当改变，添加PH调整剂后马上加捕收剂，使矿物表面没有氧化前先与捕收剂作用，然后再加抑制剂，这样可以提高金属回收率。但选择捕收剂时应注意，不能选取捕收能力过强的，否则影响分选效果。 2.加药地点 加药点对发挥药剂的效力关系很大，一般视药剂的性质和要求的作用时间长短而定。PH调整剂，抑制剂多半加入球磨机中，为了充分发挥药剂的效果，一些难溶的捕收剂，也可以加在球磨机中，易溶的捕收剂，活化剂和起泡剂一般加在浮选前的搅拌桶澡，如两种药剂能互相反应又抵消作用，则应分别加入，一般让前一种药剂充分后，再加第二种药剂，如硫酸铜和黄药，氯化钙和油酸，均应分开加于不同的地点。 捕收剂和起泡剂除回搅拌桶中外，还可以加在浮选机中，加在浮选机中的量约占20－40。 3.加药方式 加药方式主要有两种集中加药和分批添加。集中加药是在浮选前将药剂全量一次加入矿浆中,药剂深度在一点比较高,调任是,可以提高浮选过程初期的浮选速度。浮选初期通常选择性最好,提高浮选初期的浮选速度对分选很有意义。添加方便，简单，故经常用，药剂不是一次加入,分批添加或逐点添加，可以维持浮选整个过程有比较均衡的深度,对一较难浮物料的回收率有较大的意义，下列情况，常采用分批加药 （1）易被泡沫带走的药剂。如脂肪酸类捕收剂,配制具有起泡性,若加在一点,易被泡沫带走,降低浮选后期的药 剂浓度，矿不利分选。 （2）在矿浆中易起反应的药剂。如二氧化碳,二氧化硫等药剂,只在一点加入,就容易起反应而失效。 （3）用量要求严格控制的药剂。有些药剂过量后会起相反,或者失去选择,如硫化钠,此时药剂应该分批添加。 细粒物料分选时,本身选择性粒较差,如果含有大量矿泥,更导致分选效果急剧恶化,为使药剂充分发挥作用，提高选择性，必须严格控制用药量，采用分批加药，使药剂处于亏量状态。 常用药剂的作用时间,可根据经验确定,如松油1－2min,黄药1－3min,作用时间较长,加入球磨机的药剂，不需经试验确定。 4．混合用药 混合用药也可称联合用药,已经在实践中得到广泛使用,混合用药就是两种或两种以上同一类型或不同类型的药剂按一定比例加入到浮选中,有利于提高精矿品位和回收率。例如,不同烃基的黄药混用，可以提高药效，曾用50g/t的乙黄药，丙黄药，乙黄药和黄药按11的配比对方矿进行浮选试验，所得数据如下 药剂 方铅矿回收率 乙黄药 71 戊黄药 73 乙黄药戊黄药11 82 由上述数据可见,混合用药比单独使用效果好,回收率有明显提高,而且傅明，淫乱速度加快。不同类型的捕收剂混合使用，常以一种捕收剂为主，另一种为辅助捕收剂，使用例子很多，如油酸与煤油混合使用浮选灰石，极显著地提高了磷灰石的回收率。若单用油酸时，其回收率为20；与煤油混用，油酸煤油＝12时，回收率提高到60；油酸煤油13时，回收率达90。其他还可用柴油与黄药混合使用，在硫化铜铁矿实践中浮选硫化铁；柴油与脂肪酸类收敷衍皮矿；用柴油作胺类浮选长石时的辅助捕收剂；国外也见柴油和黄药混合使用浮选班岩铜矿的实例。调整剂混合使用，提高药剂的抑制性能，更为常见，例如氰化物与硫酸锌混用；亚硫酸盐与酸锌用等等，详见第三章第四节所述。 混合用药显示较好的效果，这是由于一方面矿物表面具有不均匀性，不同类型或不同强度的药剂可以有选择性地吸附在不同的区间,提高药剂在矿物表面的吸附密度或药剂覆盖的表面积,提高矿物表面的疏水；另一方面，不同药剂中矿物表面可以产生共吸附。 共吸附有两种模型。其一为穿插型，一种药剂先吸附在矿物的表面，再使另一种药剂分子或离子穿插在蹭，在矿物表面垂直排列,形成共吸附,例如用胺盐捕收石英,加入中性分子十二醇,醇类中性分子和阳离子捕收剂的烃基依靠范德华力的作用，使中性分子穿插在捕收剂离子中间，减少同名电荷的掩护作用，降低了药剂的临界束浓度和药剂用量，并在一定范围内提高石英的，起泡剂与捕收剂的分子或离子也常联系在一起，互相穿插，在矿物或气泡的表面发生共吸附，更便于气泡的矿化，提高了浮选过程的选择性。 第二种共吸附的模型为叠吸附。例如，柴油或煤油与杂极性捕收剂混合使用，烃类油与杂极性捕收剂的非极性端作用，使矿物表面更加水，醇类分子和煤油在煤表面的吸附，或油酸分子和煤油在磷灰石表面的吸附都属于层叠型的共吸附。 由于极性捕收剂的作用，提高了油滴在矿物表面的吸附，疏水性油有助于矿粒与气泡局部地区水膜的减薄，缩短了矿粒在气泡上固着的诱导时间，而且定些油类捕沿三相接触周边集中，增大了矿物的接触角，有助于气泡与矿粒的接触，增大了气泡与矿粒的附着强度。 四、药剂的预处理 同一种药剂，由于使用方法的不同，其用量和效果都不同，特别在水中溶解度小或不溶的药剂，更加明显，例如，烃油类，不加处理，在水中呈较粗的油滴，不但效果不好，而且用量增加。 1．配制水溶液 对于易溶于水的，一般配成5－10的水溶液使用，如黄药，硫酸铜，苏打等等。 2．加溶剂配制 一些不溶于水，但溶于某些溶剂的药剂，可以将其溶于溶剂中，如油到不溶于水，但溶于煤油；白药溶于邻甲苯胺等，先将其溶解，然后使用，可以提高其捕收作用。 3．配制成悬浮液或乳浊液 一些不易溶的固体药剂，可配成池浊液或悬浮液使用。例如，石灰在水中溶解度极小，20℃时约为0.17，随着温度反而减小，因此将石灰磨至100－10μm，与水混合搅拌制成石灰乳使用。 4．皂化 一些难溶的脂肪酸类药剂,如氧化石蜡，塔尔油等,皂化是最常用的办法。为了使其皂化，配药时要加温并加入药剂问题10左右的碳酸钠,加入矿浆时药剂溶液的温度应保持在60－700C左右。 5．乳化和气溶胶 为了提高药剂在矿将中的分散度或溶解度，可以休用乳化的方法，这对于难溶或不溶于水的药剂是很重要的，可以提高药剂与矿粒的接触几率和在矿粒上的覆盖面积，即提高了矿粒的疏水面积，增加其进入精的机会乳化的方法有机械强烈搅拌，或用超声波乳化等方法，脂肪酸类及柴油经过乳化后，可以提高它们在矿中的弥散程度，提高药剂效用，也可以采用添加为溶剂的办法，经过强烈搅拌乳化液，许多表面活性物质，都可作为乳化剂，在时也称它们为辅表收剂。 气溶胶是另外一种强化药剂作用的方法，实质是一和特殊的喷雾装置，将药剂在空气中雾化以后，再加入浮选机。采用该法，捕收剂和起泡剂用量均有比较明显的降低。例如，捕收剂仅为通常用量的1/3～1/4，起泡剂甲基丙醇为通常用量的1/5，我国采用气溶胶法加药的实践也表明，药剂用量可以降低30－50。 6．电化学处理 很多药剂经电化学方法处理后均可提高其活性。 自提出黄药与双黄药配合使用,可以改善黄药捕收能力的见解以后,对此进行了很多研究,由于双黄药溶解度很小，浮选硫化矿时较少使用，为了能在黄药溶液中产生一定比例的双黄药，并使其能分散成28－30μm的液滴,采用电化学氧化黄药的办法,使部分黄药阴离子变成双黄原，其反应式如下 工业上采用的电化学氧化设备,是根据是或电催化原理设计的,其中电讐化法比较简单,如下图。 它利用水流泵得到气、水、黄药的混合物，混合物从两片镍电极之间通过两电极间电压为3－5V，电流为1A，电极板大小为510mm。对深度为3－4的黄药溶液，经电化学氧化后，其氧化度为4－8，对铅锌浮选的锌循环，用60g/t每吨这种黄药处理后，锌的回收率可提高1.62。其他实践也证明，这种经电化学氧化处理的黄药用于铅锌浮选时，使铅锌的回收有提高1以上。烃类油经电化学处理后羧酸的含量明显增加，其结果下表 电化学法处理煤油的结果 煤油 烃类油中羧酸的含量，％ C1-C4 C5-C6 C7-C9 C10-C44 处理前 0.6-0.8 1.0-1.5 2 2 处理后 2.5 4-6 15-18 5-8 电化学处理煤油使某些矿物的浮选活性大增，浮选效果见下表 矿物名称 矿物的回收率，％ 未处理的煤油 电化学处理的煤油 辉钼矿 82.52 88.91 黄铜矿 79.34 87.16 常石 3.82 3.94 石英 7.45 7.59 电化学处理煤油的浮选效果 烃类油电化学处理的实质在于煤油吸附到阳极表面，放出电子，同时和水分子解离放出的羟基发生反应，使饱氧化成羧基化合物，其反应式如下 其他药剂，例如硫化钠，氰化钠，水玻璃，碳酸钠，脂肪胺等等，也可根据类似的原理，进行电化学处理，提高其药效。 7.磁处理 采用适当的磁声强度，对浮选药剂进行磁处理，可以增加药效，降低用量和指标，例如使用经过约120kA/m磁场强度处理的水，水玻璃及煤油的粗塔同来浮选磷灰石，可使回收率提高3－4，并可降低用量；用经过175－190kA/m磁场强度处理的油酸乳浊液浮选萤石，回收率可提高是。1.8－2.5；用72kA/m磁场强度处理过的乙醇选煤，精煤产率增加7左右。同时，对产品进行粒度分析表明精煤中1－0.5mm粒含量有明显增加，磁处理可以粗粒煤的浮游性。 浮选用水经过磁处理可以得到相似的结果，但与无机类有密切关系。如用蒸馏水浮选煤泥，则磁处理对浮选指标几乎没有影响，如果对自来水或加入氯化钠，氯化钾，氯化钙等无机盐类，再经磁处理，精煤出量可增加4－5左右。另有报导，用处理过的水选煤，可以增加煤油在煤粒表面的吸附量，并降低在矸石上的吸附量。 其他如用加温，放射性幅射和紫外光照射等均可提高药效。 在浮选过程中，矿浆浓度的大小不仅影响精矿品位与回收率，而且影响到药剂消耗及水电消耗。现在来分析矿浆浓度与下列因素的关系 一、矿浆浓度影响浮选时间 在浮选厂，当球磨机的处理能力不变时，在一定矿浆浓度下，矿浆流量也是一定的。由于各个作业的浮选机台数一定，因此，各个作业的浮选时间也是一定的。但是，当矿浆浓度增大或降低，那么矿浆流量也随之减小或增大，矿浆在浮选机中停留的时间（浮选时间）就要延长或缩短，而浮选时间的长短直接影响回收率与品位的高低。 二、矿浆浓度影响药剂体积浓度 浮选厂一般都以克/吨为单位来计算药剂用量。如果以这个单位的药剂用量不变，那么药剂的体积浓度就随矿浆浓度增大而增大，或随矿浆浓度的降低而降低。在浮选过程中，若要浮选的矿物在某一药剂体积浓度恰好是较佳条件，那么矿浆浓度的变化，增大或降低，就会使按体积浓度计算的药剂用量“过量”或“不足”，造成不利条件而影响浮选指标。 三、矿浆浓度影响矿浆充气度 矿浆浓度对充气度的影响，矿浆浓度过大或过小，都会降低矿浆的充气度。而充气度的强弱，又直接影响浮选时间。一般而言，较大的充气量可以提高浮选机的生产能力，并能得到较好的浮选指标。 如何选择比较适宜的矿浆浓度呢 矿浆浓度的大小，要根据矿石性质与浮选条件来决定。一般原则是当矿石比重较大，物料粒度较粗，粗选与扫选作业，宜用较大的浮选浓度。反之，矿石比重较小，粒度较细，精选作业，或混合精矿的分离作业，宜用较低的浓度。在生产实践中，粗选为2545，多数为2830；精选1020；扫选2040。 所谓药剂制度是指浮选过程中所添加的药剂种类、药剂的用量、添加方式、加药地点以及加药顺序等。在浮选厂，药剂制度是影响选矿技术经济指标最重要的因素。 一、 药剂种类 浮选厂的用药种类与矿石性质、工艺流程，需要得到几种选矿产品等因素有关。通常都是经过矿石的可选性试验或半工业与工业试验的研究来确定的。 这里特别要提到混合用药的问题，经试验研究与生产实践证明混合用药的效果往往较单一药剂效果好些，尤其是使用混合捕收剂效果显著，应用也比较普遍。据统计我国59个有色金属浮选厂，使用混合捕收剂的占44。为什么混合捕收剂效果较好研究表明使用混合捕收剂，矿物表面吸附的药剂层比较致密，捕收剂在矿物表面形成疏水层的速度比较快，也就加快了矿粒向气泡的附着速度。这是由于矿物表面的不均匀性，不同的捕收剂能发挥不同的特点作用于矿物表面，有利于矿物表面形成疏水层所致。此外药剂的协同效应也有一定作用。比如用丁基黄药与羟肟酸钠作混合捕收剂，选别铜录山矿某种氧化铜矿比单一丁基黄药的效果更好，可以减少硫化钠与二号油用量，选别指标也比较好。 关于混合用药的比例一般应通过试验来确定。 混合用药不单为捕收剂。对于起泡剂、抑制剂及絮凝剂亦可。 二、药剂用量 浮选时药剂用量要恰到好处。用量不足或过量都对选矿指标有影响，药剂用量过大还会增加选矿成本。浮选厂除了磨矿费用较高外，其次可能算药剂成本了，因此严格掌握药剂用量非常重要。 三、药剂配制 在设计浮选厂时，一般都要设计药剂制备室。把固体药剂稀释成液体，因为液体药剂添加方便，对于易溶于水而用量又较大的药剂，如硫化钠、硫酸锌、硫酸铜等，可以配制成较大的浓度，一般可以配成1020的浓度。如果药剂的用量较小或水溶液较差时，配制的浓度就应低些，如黄药、氰化物、重铬酸盐、硫氮9号等，常配成510的浓度。 对于某些难溶于水的药剂，可以借助于有机溶剂使其溶解，然后再配制成低浓度的溶液。 四、加药地点与加药顺序 为了充分发挥浮选药剂的作用于效果，对于加药地点与加药顺序一般的作法是 （1）对于难溶的药剂为使其有充分的作用时间，通常把药剂加在磨矿机中，如黑药与白药。 （2）根据药剂在浮选中所起作用的不同，添加地点也就不同。比如硫酸铜、黄药、松醇油三种药剂，一般的加药顺序是硫酸铜加在第一搅拌槽中心，黄药加在第二搅拌槽中心，松醇油则加在第二搅拌槽的出口处。 （3）为后面添加药剂更好发挥作用而创造条件。 浮选厂在一般的情况下，先添加矿浆PH值调整剂，把矿浆调整到一个适宜的PH值，才能更好地发挥捕收剂与抑制剂的作用。又比如，混合精矿脱药时，一般称加硫化钠把捕收剂的离子从矿物表面排除之后，再添加活性碳吸附，才能取得更好的效果。 （4）要注意某些有害离子引起药剂失效的问题。 比如铜离子与氰化物离子反应会使氰化物失效。在铜硫分离时，若在搅拌中出现较多的铜离子，就不要把氰化物加在搅拌槽中，而应直接加在分离浮选作业中，这样可以避免有害离子引起药剂失效。 浮选厂一般的加药顺序是对于原矿的浮选为PH值调整剂→抑制剂或活化剂→捕收剂→ 起泡剂；浮选被抑制过的矿物为活化剂→ 捕收剂→ 起泡剂。 五、加药方式 加药方式通常有集中添加与分段添加两种。一般原则是，对于易溶于水，不易被泡沫带走，不易失效的药剂可以集中添加，即在粗选前把全部药剂集中一次加完。反之，对于那些容易被泡沫带走，容易与细泥及可溶性盐类作用而失效的药剂，应分段添加为好。例如氧化铜矿的硫化浮选法，经硫化钠作用后，在矿物表面形成的硫化物薄膜不十分牢固，容易脱落，因此采用分段多点的加药方式。 为了提高药剂的效能，节约药剂用量。近年来，国内外在应用物理方法强化药剂效能方面进行了许多试验研究工作。其中有乳化、加温浮选、气溶胶法、电场与磁场的处理、利用紫外光的照射、利用高能量辐射来强化浮选过程及药剂的作用等等，这些工作仍在继续进行中。 在浮选过程中，浮选粒度与选别指标关系甚大。浮选时矿粒向气泡附着是浮选过程的基本行为，矿粒在气泡上附着的牢固与否，直接影响浮选指标的好坏。但是矿粒在气泡上附着的牢固程度，除了与矿粒本身的疏水性大小有关之外，还与矿粒的大小有关。就一般而言，矿粒小（除了小于510微米外），则向气泡附着较快，比较牢固，反之，粒度较粗，向气泡附着较慢，且不牢固。下面来分析矿粒在气泡上附着的受力情况。 矿粒在气泡上附着受到以下三个力的作用。 （1）力F1是矿粒在水中的重力，其方向向下，是使矿粒脱离气泡的力，它等于矿粒在空气中的重量W d3δg 减去在水中的浮力f d3 Δg，即 F1 W Cf d3δg - d3 Δg d3（δ-Δ）g 式中d 矿粒直径； δ矿粒的密度； Δ水的密度。 由上式可见力F1的大小与矿粒大小（d）的三次方成正比。矿粒大、则从气泡上脱离的力愈大。 （2）力F2是矿粒在气泡上附着的表面张力，确切的说，是作用在三相润湿周边上的表面张力在垂直方向上的分力，其方向向上，它使矿粒能够保持在气泡上附着的力，此力的大小为F2 2πrσ气-液sinθ 式中r附着面半径； σ气-液 气-液界面的表面张力； θ接触角（度）。 由上式可知保持矿粒在气泡上的附着力F2与矿粒的接触角θ有关系，接触角大的，即疏水性大的矿粒，在气泡上附着的力F2也大。 （3）力F3是气泡内的分子对于矿粒附着面的压力，这个力是使矿粒从气泡上脱离的力，所以其方向是向下丢的。其大小为 F3 π r22σ气-液/R 式中R气泡半径。 由上式可知大气泡（R大），则压力F3较小。