【正文】 浮選 中南選礦網絡培訓教材 課程的內容安排 ?第一章 浮選基本概述 ?第二章 浮選理論 ?第三章 浮選藥劑 ?第四章 浮選設備 ?第五章 典型浮選流程 學 習 方 法 ?理論聯系實際 ?天道酬勤 ?善于思考，要多問 “ 為什么？ ” ?動手做實驗，不怕吃苦 相關的課程 《 物理化學 》 《 表面化學 》 《 膠體化學 》 《 流體力學 》 《 無機化學 》 《 有機化學 》 《 礦石學基礎 》 《 分析化學 》 成績評定 ? 平時作業(yè)占 5% ? 平時提問占 5% ? 實驗課（包括實驗報告）占20% ? 考試成績占 70% 第一章 浮選基本概述 ?第一節(jié) 浮選及浮選過程 ?第二節(jié) 浮選發(fā)展歷史 ?第三節(jié) 浮選的特點 ?第四節(jié) 浮選法在選礦中的地位 ? 第五節(jié) 浮選在貴州礦業(yè)發(fā)展中的地位 什么是浮選 ？ ?浮選是利用礦物表面物理化學性質的差異，使礦物顆粒選擇性地向氣泡附著的選礦方法。 ? 對浮選有較大影響的表面性質主要有：濕潤性、電性、吸附、氧化、溶解、分散、絮凝等等。 第一節(jié) 浮選及浮選過程 2 老的浮選概念 主要有三種： 1 全油浮選： 1860年由英國人 Willian Haynis首先取得專利權。 分選作用主要在油 水界面發(fā)生，疏水礦粒進入油相，親水礦粒進入水相。 1898年這種工藝用于工業(yè)生產。 2 表層浮選： 1907年由馬克魁斯通（ Macquiston）首先取得專利權。 分選作用主要在水 氣界面發(fā)生，疏水礦粒浮在水面上，親水礦粒沉入水中。 ? 以上兩種浮選因其是在兩相界面發(fā)生，因此又稱為界面浮選。 3 泡沫浮選： 1902年由 Potter首先取得專利權。 分選作用主要在氣 水 固三相界面發(fā)生，疏水礦粒念附氣泡上浮，親水礦粒留于水中。 3 礦物的浮選 過程 （礦物是怎樣浮選的） 碎磨 — 攪拌槽（加藥劑，礦物顆粒與藥劑作用） — 浮選機（攪拌使礦漿懸浮，產生細小氣泡）攜帶礦粒升到礦漿表面完成浮選分離 (正浮選工藝：礦化泡沫即精礦，槽底物即尾礦；反浮選工藝：礦化泡沫即尾礦，槽底物即精礦） — 產品脫水（濃縮、過濾、有時也干燥） ? 礦物的浮選過程是在固 （ 礦物 ） 、 液 （ 水 ）和氣 （ 氣泡 ） 三相界面上進行的 ， 進行這一過程的關鍵在于：礦物表面性質 （ 潤濕性 ） 差異 ， 從礦漿中析出足夠量的穩(wěn)定而細小的氣泡；有用礦物 （ 欲浮礦物 ） 有充分的機會與氣泡群碰撞 ， 并牢固地粘附在氣泡上被浮到礦漿的表面 ， 脈石礦物雖有機會與氣泡碰撞 ， 但不粘附 ， 遺留在礦漿中 ， 在這里氣泡是分選的媒介 ， 同時又是運載工具 。 第二節(jié) 浮選發(fā)展歷史 ? 自 1906年發(fā)布第一個具有現代泡沫浮選特征的專利（ Sulman and pickard,美國專利 8351201/1906）至今已有 近百年 的歷史。 ? 現在泡沫浮選已成為最重要的和應用最廣泛的一種選礦方法?？蓱糜谝郧罢J為沒有工業(yè)利用價值的低品位的及結構復雜的礦物。最初用于 硫化礦物 ，逐漸發(fā)展到用于 氧化礦物 和某些 非金屬礦物 和 煤炭、石墨 等。以至擴展到環(huán)保、化工、食品、材料、醫(yī)藥、生物等領域。但是常規(guī)的泡沫浮選有其局限性，它的有效分選粒度基本上在 ~（對煤炭 ~）超出此粒度范圍泡沫浮選的效果很差。 浮選領域的進展 ? 近二三十年來 ， 浮選領域的進展是： ? 1. 浮選機的不斷改進和大型化 ? 2. 新藥劑 、 新工藝不斷涌現 ? 3. 浮選理論的研究不斷深入 二 浮選發(fā)展歷史 同時，隨著化學工業(yè)的發(fā)展，人們開始設想用化學試劑來改變礦物的可浮性，因而浮選藥劑業(yè)不斷地得到了發(fā)展。 比較重要的有： 1913年發(fā)現重鉻酸鉀用于抑制方鉛礦；硫酸銅活化鉛鋅礦； 1921年采用有機化合物作捕收劑； 1922年用氰化物作抑制劑抑制硫化礦； 1924年用脂肪酸作氧化劑的捕收劑； 1925年黃藥的合成并作為硫化礦的捕收劑，使得泡沫浮選的分選效率大大優(yōu)于全油浮選和表層浮選。從而擺脫了競相爭艷的局面，以至于當我們現在談到浮選是一般都是指泡沫浮選 二 浮選發(fā)展歷史 ⑷ 1925年至今，是泡沫浮選在理論與實踐上蓬勃發(fā)展時期。 1930年起，對各種礦物的可浮性開始進行全面的研究； 1940年前后開始了煤泥的大規(guī)模浮選，使浮選的范圍由硫化礦推廣到氧化礦、非金屬礦、以及現在的稀有金屬礦。由于浮選依據的是礦物表面性質，而表面性質是多樣的，而且對于每一種礦物之間都必然存在某些差異，更何況采用了化學藥劑的處理，因此，原則上浮選可以分選自然界中的各種礦物，浮選的生命力及其廣闊的前程也正在于此。近幾十年來，浮選已經不再局限于礦物加工工程，而向其他領域發(fā)展，在化學工業(yè)、造紙工業(yè)、農產、食品工藝及廢水處理等方面有著廣泛的應用。 第三節(jié) 浮選的特點 ⑴應用廣泛； ⑵分選效率高、富集比高； ⑶有益于礦產資源的綜合利用； ⑷分選粒度細，前途廣闊，處理細粒浸染的礦物特別有效。 浮選是資源加工技術中最重要的技術，由于浮選法所取得依據決定，它的應用前景是極為廣闊的，幾乎所有的礦物都可以采用浮選法從礦石中分離出來，同時可加工處理二次資源及非礦物資源。涉及無機化學、有機化學、表面化學、電化學、物理化學等幾乎整個化學學科領域，形成了浮選電化學、浮選溶液化學、浮選劑分子設計、浮選表面化學等交叉學科領域。隨著浮選的不斷發(fā)展，目前，浮選已不局限于冶金礦山，在化工、造紙、食品、農業(yè)、醫(yī)藥、工業(yè)廢物、廢水諸方面都有著廣闊的應用前景。 第四節(jié)浮選法在選礦中的地位 ? 浮選法原則上可選別所有礦石。目前，每年經浮選處理的礦石已超過十億噸?？梢钥隙ǖ恼f，浮選法是一種最重要的選礦方法，預計今后還會得到更廣泛的應用 。 ◆ 可選別各種黑色、有色、稀有金屬、貴金屬礦物 100多種有用礦物。 ◆ 對貧礦、細粒礦、雜礦石有更大適應性。目前，回收率＜ 60％的項目都被禁止，已從礦業(yè)擴展到其他領域。 ◆ 除浮選礦石，目前，浮選廣泛應用于冶金、化工、造紙工業(yè)、農產品及食品工業(yè)、醫(yī)藥微生物、工業(yè)廢物及廢水處理等方面。 ◆ 冶金工業(yè)產品浮選，如銅鎳混合礦、煉銅爐渣、陽極泥等的浮選、錳礦石中伴生Ag(740g/t)的富集回收。 ? 工業(yè)廢物及廢水 （ 二次資源 ） ： 自然礦產的最大特點是數量的有限性和開發(fā)的一次性 ，因此 “ 資源的循環(huán)使用 ” 是最大的節(jié)約 ?！?三廢治理 ， 環(huán)境保護 ” 是目前全世界共同關心的問題 。 例如 ， 我國全國固體廢料已堆有 80多億噸 ， 占地 90多萬畝 ， 目前固體廢料利用節(jié)約 24％ ， 每年有 76％ 左右的固體廢料堆存 （ 引起資源和環(huán)保問題 ） 。 如粉煤灰的綜合利用首先得用浮選法回收碳 ， 而省內目前是空白 ， 省外已蓬勃開展 。 以貴鋁為例 ， 目前已堆存 200萬噸 ， 每年排放 15萬噸 ，堆場建設費 6元 /噸 。 ? 貴州省礦產資源豐富，在貴州這僅占全國總面積%的地方，至今發(fā)現的礦產達 110種以上，發(fā)現各類礦床、礦點 3000余處。其中 76種已程度不同地探明了儲量，全省探明儲量的產地達 1338處，這些礦種中“ 煤、磷、鋁、銻、金、錳 ” 構成貴州主要的礦產資源優(yōu)勢。根據全國保有儲量對比排序，貴州有 40種礦產排列全國前十位，其中 29種礦產列第一至第五位，22種列入第一至第三位。全省已探明礦產價值 3億萬元以上，人均 ，居全國第八位，單位國土面積的礦產潛在價值和人均占有量，高于全國平均水平，在西部 12省區(qū)中居前列，發(fā)展礦業(yè)在貴州具有廣闊的前景。 第五節(jié) 浮選在貴州礦業(yè)發(fā)展中的地位 四 浮選在貴州的礦產開發(fā)中的地位 貴州作為礦業(yè)大省，煤、磷、鋁、電是我省四大支柱產業(yè)，但是，優(yōu)勢礦產資源卻未能得到充分和合理的開發(fā)利用，資源優(yōu)勢未能變成經濟優(yōu)勢，大量的礦產資源流失。 長期以來，我省礦業(yè)以采礦為主，為追求短期效益而采富棄貧、采易棄難，加之浮選技術水平低、成本高，導致我省礦產資源存在有用成分回收率低、綜合利用率低、儲量利用率低等問題，且大量難選礦產資源成為 “ 死寶 ” 而未得到利用，僅資源回收率就只有國家規(guī)定回收指標的三分之一。我省現階段礦業(yè)發(fā)展的狀況與一個礦產資源大省的地位不相稱。 目前資源的合理開發(fā)、能源的高效利用和生態(tài)環(huán)境的改善已成為促進經濟和社會協(xié)調發(fā)展的重要因素，礦物加工工程正在發(fā)揮重要的作用。由于礦產資源的不可再生性，礦山普遍存在供礦危機，隨著高品位礦產資源不斷枯竭，大量低品位的礦物只能靠礦物加工技術才能得以利用。煤、磷、鋁是我省的支柱產業(yè)，也是現實優(yōu)勢資源，還是我省發(fā)展戰(zhàn)略的主要依托資源。 四 浮選在貴州的礦產開發(fā)中的地位 我省煤炭資源儲量大、種類全、埋藏淺、煤質優(yōu)良，被譽為 “ 江南煤海 ” ，煤炭儲量處在全國第五位，達 ，煤炭的蘊藏量為江南 9省之和，含煤地層主要為二疊系上統(tǒng)，含煤面積 7萬平方公里。 2022年我省生產原煤 t，在全國排第六位，具有明顯的區(qū)位優(yōu)勢，目前已開發(fā)利用儲量占總儲量的 12%，后備儲量較大。當前，要發(fā)展?jié)崈裘杭夹g，為煉焦工業(yè)提供原料，必須進行選煤，選煤具有很大的經濟效益和環(huán)境效益，隨著 “ 西電東送 ” 作為西部大開發(fā)的一項重要戰(zhàn)略措施的實施，發(fā)展選煤業(yè)可加強我省能源優(yōu)勢。 四 浮選在貴州的礦產開發(fā)中的地位 ? 隨著國家對環(huán)境保護的重視，特別是對大氣中二氧化硫造成的酸雨污染更為關注，對生產煤層硫分大于 3%的礦井，逐步實行限產或關停，新建、改造含硫分大于 %的礦井，應當配套建設相應規(guī)模的煤炭洗選設施，另外 ,在我國各大、中城市，以及經濟發(fā)達地區(qū)，一般要求硫分介于 ～ 1%，灰分小于 20%，而從我省煤炭資源賦存情況來看，大部分原煤的硫分都大于 %，按要求都應配套建設選煤廠，而目前我省除在建的金佳選煤廠為動力煤選煤廠外，其余均為煉焦煤選煤廠，在今后一段時間內將會建設一批選煤廠。 四 浮選在貴州的礦產開發(fā)中的地位 ? 貴州磷礦分布廣泛，全省 46個縣市均有產出，以甕福、開陽、織金最為豐富，現有儲量 26億噸，占全國總儲量的 1/6，排名全國第三位，全省磷（ P2O5）含量平均達 22%，甕福磷礦是國內少有的特大型中低品位磷礦石礦山，是我國目前最大的磷礦石采選聯合企業(yè)，磷（ P2O5）平均含量 26%，現有儲量占全省總儲量的 1/3。這些礦石都必須經過選礦才能得到含 P2O5大于 30%的富礦；織金磷稀土礦 13億噸的儲量（平均品位僅 18%左右），也因礦物加工技術問題未解決而無法進行伴生稀土的綜合回收；開陽的磷礦石原礦品位一般都在30%以上，暫時不需要選礦。 四 浮選在貴州的礦產開發(fā)中的地位 截止 1999年底，我省鋁土礦保有儲量尚存 4億噸，能經濟地開發(fā)利用的露采儲量只有 1億噸。按國家規(guī)定的回收率，以 2022年達到年產 400萬噸礦石的規(guī)模計算，這 1億噸露采儲量尚可滿足 25年的需求，我省非國有礦山資源回收率不足 20%，如果繼續(xù)用這種方式，按每年 400萬噸礦石的需求量開采，則保有的 1億噸露采儲量只能維持 5年， 5年以后我省的鋁業(yè)就成無米之炊了，年產 45萬噸的規(guī)模的貴州鋁廠存在很大的供礦危機，并且在現有的鋁土礦露采儲量中 ,大部分為 A/S在 5— Al2O3〉 58%的普鋁礦石，貓場的地下礦床， A/S大部分在 8以上，但含硫大于 %，這類礦石資源難于滿足氧化鋁拜爾法生產，必須通過選礦方法脫出礦石中硫化礦和含硅礦物，才能提高鋁土礦的質量，使 A/S達 8— 10，含硫小于 %。 四 浮選在貴州的礦產開發(fā)中的地位 黃金：貴州是國內首先發(fā)現的有工業(yè)價值的微細粒金礦省區(qū)，屬產金大省，主要有紅土型和卡林型兩類金礦，卡林型金礦進一步分為以沉積巖和火山碎屑巖為容礦巖石兩種類型。 現已探明儲量 150噸，遠景儲量 500噸，全省黃金資源主要以微細粒浸染型原生金礦為主，除少部分為砂金礦 (如天柱金礦等 )及氧化礦 (如老萬場金礦、紫木凼金礦上部氧化礦 )外， 90%以上屬微細粒浸染型原生金礦，它主要分布在黔西南地區(qū) (136噸 )，目前已發(fā)現紫木凼、爛泥溝、板其、丫它、泥堡、戈塘、苗龍等 7個較大礦床。 四 浮選在貴州的礦產開發(fā)中的地位 作為全國黃金十大重要生產基地之一，國家已把我省列為黃金工業(yè)拓展的新基地，制定了 “ 北礦南下、東礦西移 ” 黃金工業(yè)布局的戰(zhàn)略轉移。我省黃金工業(yè)在 “ 十五 ” 規(guī)劃目標中指出，計劃五年內規(guī)劃投資