【正文】 分選效率高主要可以在以下方面可以看出來： 可適于選別低品位礦石，且富集比高，如：輝鉬礦浮選，原礦品位僅為 %，經(jīng)過浮選可達(dá)到 45%左右的鉬精礦，其富集比達(dá) 1500。涉及無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、表面化學(xué)、電化學(xué)、物理化學(xué)等幾乎整個(gè)化學(xué)學(xué)科領(lǐng)域，形成了浮選電化學(xué)、浮選溶液化學(xué)、浮選劑分子設(shè)計(jì)、浮選表面化學(xué)等交叉學(xué)科領(lǐng)域。 第三節(jié) 浮選的特點(diǎn) ⑴應(yīng)用廣泛； ⑵分選效率高、富集比高； ⑶有益于礦產(chǎn)資源的綜合利用； ⑷分選粒度細(xì)，前途廣闊，處理細(xì)粒浸染的礦物特別有效。由于浮選依據(jù)的是礦物表面性質(zhì)，而表面性質(zhì)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(xué)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。從而擺脫了競相爭艷的局面，以至于當(dāng)我們現(xiàn)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(shí)踐上蓬勃發(fā)展時(shí)期。 二 浮選發(fā)展歷史 同時(shí)，隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，人們開始設(shè)想用化學(xué)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。 ⑶ 1912年～ 1925年，是泡沫浮選與其他浮選競爭，并取得優(yōu)勢的時(shí)期。 浮選領(lǐng)域的進(jìn)展 ? 近二三十年來 ， 浮選領(lǐng)域的進(jìn)展是： ? 1. 浮選機(jī)的不斷改進(jìn)和大型化 ? 2. 新藥劑 、 新工藝不斷涌現(xiàn) ? 3. 浮選理論的研究不斷深入 追溯浮選的發(fā)展歷史，主要經(jīng)歷了四個(gè)階段： ⑴ 1860年～ 1902年，全油浮選法為主要時(shí)期，效率底，耗油大。近年發(fā)展起來的泡沫分離法（ foam fractionation）對 ～ 粒具有良好的應(yīng)用前景。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。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。 ? 現(xiàn)在泡沫浮選已成為最重要的和應(yīng)用最廣泛的一種選礦方法。 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(jī)（攪拌使礦漿懸浮，產(chǎn)生細(xì)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(chǎn)品脫水（濃縮、過濾、有時(shí)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(jìn)行的 ， 進(jìn)行這一過程的關(guān)鍵在于：礦物表面性質(zhì) （ 潤濕性 ） 差異 ， 從礦漿中析出足夠量的穩(wěn)定而細(xì)小的氣泡；有用礦物 （ 欲浮礦物 ） 有充分的機(jī)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(jī)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(shí)又是運(yùn)載工具 。在選礦過程中，礦石必須首先被粉碎，使共 生的有價(jià)礦物成份從無用的脈石物質(zhì)解離出來。將空氣引入礦漿 產(chǎn)生氣泡，礦漿由細(xì)分散于水中的礦石形成，礦漿 的水中含有起泡劑。 泡沫浮選是一個(gè)將細(xì)粉碎后的有價(jià)礦物與其共生的 脈石分離的過程。 3 泡沫浮選： 1902年由 Potter首先取得專利權(quán)。 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。 1898年這種工藝用于工業(yè)生產(chǎn)。 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(quán)。 選礦學(xué) 第五篇 浮選 貴州大學(xué)礦業(yè)學(xué)院 張覃 教授 課程的內(nèi)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(shè)備 ? 第五章 浮選工藝 ? 第六章 典型浮選流程 學(xué) 習(xí) 方 法 ?理論聯(lián)系實(shí)際 ?天道酬勤 ?善于思考，要多問“為什么？” ?動手做實(shí)驗(yàn)，不怕吃苦 相關(guān)的課程 《物理化學(xué)》 《表面化學(xué)》 《膠體化學(xué)》 《流體力學(xué)》 《無機(jī)化學(xué)》 《有機(jī)化學(xué)》 《礦石學(xué)基礎(chǔ)》 《分析化學(xué)》 參考資料 ? 《 國外金屬礦選礦 》 ? 《 礦冶工程 》 ? 《 浮選過程的物理化學(xué) 》 ―― 冶金工業(yè)出版社 ， ? 《 國外選礦快報(bào) 》 ? 《 化工礦物加工與利用 》 ? 《選煤技術(shù)》 ? 《煤炭加工與綜合利用》 ? 《有色金屬》（選礦部分） 1983 ? 《浮選》北京：冶金工業(yè)出版社 ? 《選礦藥劑概論》 鄧玉珍， 北京：冶金工業(yè)出版社 ? 《浮選過程物理化學(xué)基礎(chǔ) 》 格列姆博茨基，北京：冶金 工業(yè)出版社 ? 《晶體的結(jié)構(gòu)及晶體的性質(zhì)》 ? 《 浮選藥劑 》 ―― 見伯熙 . ? 《 浮選藥劑作用原理及應(yīng)用 》 ― 王淀佐 ， 北京：冶金工業(yè)出版社 ? 《 浮選溶液化學(xué) 》 ― 王淀佐 成績評定 ? 平時(shí)作業(yè)占 5% ? 平時(shí)提問占 5% ? 實(shí)驗(yàn)課（包括實(shí)驗(yàn)報(bào)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(diǎn) ?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(xué)性質(zhì)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(zhì)主要有：濕潤性、電性、吸附、氧化、溶解、分散、絮凝等等。 分選作用主要在油 水界面發(fā)生，疏水礦粒進(jìn)入油相，親水礦粒進(jìn)入水相。 2 表層浮選： 1907年由馬克魁斯通（ Macquiston）首先取得專利權(quán)。 ? 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。 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。該過程是建立在經(jīng)過適當(dāng)準(zhǔn)備的 表面對氣泡的親和力的基礎(chǔ)上的。對氣泡有特殊親和力的礦物上 升到表面進(jìn)入泡沫，于是與被水濕潤的那些礦物分 離開。顆 粒粉碎，通常達(dá)到大約 208μm（ 65網(wǎng)目），將礦物 粉碎到這樣的粒度，以便可以容易地被氣泡升舉。 第二節(jié) 浮選發(fā)展歷史 ? 自 1906年發(fā)布第一個(gè)具有現(xiàn)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?？蓱?yīng)用于以前認(rèn)為沒有工業(yè)利用價(jià)值的低品位的及結(jié)構(gòu)復(fù)雜的礦物。以至擴(kuò)展到環(huán)保、化工、食品、材料、醫(yī)藥、生物等領(lǐng)域。 ? 大于 ～ ，其它物理分選法有較好的適應(yīng)性。 ? 小于 ~系列成功的分選工藝，近年來利用相界面實(shí)現(xiàn)分選的工藝過程發(fā)展到可以分離膠粒、離子、分子等更微小的顆粒領(lǐng)域，如電泳分離、離子浮選等。 ⑵ 1902年～ 1912年，除全油浮選外，出現(xiàn)了表層浮選和泡沫浮選，并在方法砂鍋內(nèi)不斷改進(jìn)、完善。這一時(shí)期內(nèi)：人們通過生產(chǎn)實(shí)踐和反復(fù)的比較發(fā)現(xiàn)，由于氣泡的引入是礦粒分選效率大為提高，尤其是 1910年機(jī)械攪拌式浮選機(jī)的制造成功， 1912年正式投入使用以后，人們開始偏向使用泡沫浮選。 比較重要的有： 1913年發(fā)現(xiàn)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(jī)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。 1930年起，對各種礦物的可浮性開始進(jìn)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(xiàn)在的稀有金屬礦。近幾十年來，浮選已經(jīng)不再局限于礦物加工工程，而向其他領(lǐng)域發(fā)展，在化學(xué)工業(yè)、造紙工業(yè)、農(nóng)產(chǎn)、食品工藝及廢水處理等方面有著廣泛的應(yīng)用。 浮選是資源加工技術(shù)中最重要的技術(shù)，由于浮選法所取得依據(jù)決定，它的應(yīng)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(shí)可加工處理二次資源及非礦物資源。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(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、工業(yè)廢物、廢水諸方面都有著廣闊的應(yīng)用前景。這是用重、磁選法無法達(dá)到的指標(biāo)，因而，大大擴(kuò)大了礦物資源的范圍，把過去不能開采的礦床變?yōu)橛袃r(jià)值的工業(yè)礦床。 浮選方法、依據(jù)決定了浮選法有利于處理共生復(fù)雜的礦石，利用它們之間的表面性質(zhì)的差異，通過人的處理，可有效地分選多種有用成份。 分選粒度的下限，浮選中目前定為 10微米，有些比重大的重礦物甚至可以達(dá)到 5微米。目前，每年經(jīng)浮選處理的礦石已超過十億噸。 ◆ 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。目前，回收率＜ 60％的項(xiàng)目都被禁止，已從礦業(yè)擴(kuò)展到其他領(lǐng)域。 ◆ 冶金工業(yè)產(chǎn)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。 ? 化學(xué)工業(yè)： 回收肥皂廠的油脂，浮選染料等。 ? 醫(yī)藥微生物： 從水中脫除寄生蟲卵，分選結(jié)核桿菌和大腸桿菌等，分離細(xì)胞?！?三廢治理 ， 環(huán)境保護(hù) ” 是目前全世界共同關(guān)心的問題 。 如粉煤灰的綜合利用首先得用浮選法回收碳 ， 而省內(nèi)目前是空白 ， 省外已蓬勃開展 。 ? 水是人類寶貴的資源 ， 一般來說 ， 工業(yè)產(chǎn)值每增長 1％ ， 工業(yè)廢水增加 ％ ， 我國水資源不豐富 ，人均占水量只相當(dāng)于世界人均占水量的 25％ ， 隨著工業(yè)的發(fā)展 ， 用水量加大 ， 排放的污水量會增加 ， 反過來又加大了對原有水源的污染 。CF型超效浮選裝置系列便是目前污水處理的有效設(shè)備 。其中 76種已程度不同地探明了儲量，全省探明儲量的產(chǎn)地達(dá) 1338處，這些礦種中“煤、磷、鋁、銻、金、錳”構(gòu)成貴州主要的礦產(chǎn)資源優(yōu)勢。全省已探明礦產(chǎn)價(jià)值 3億萬元以上，人均 ，居全國第八位，單位國土面積的礦產(chǎn)潛在價(jià)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。 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(shù)水平低、成本高，導(dǎo)致我省礦產(chǎn)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(chǎn)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(biāo)的三分之一。 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(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會協(xié)調(diào)發(fā)展的重要因素，礦物加工工程正在發(fā)揮重要的作用。煤、磷、鋁是我省的支柱產(chǎn)業(yè)，也是現(xiàn)實(shí)優(yōu)勢資源，還是我省發(fā)展戰(zhàn)略的主要依托資源。 2023年我省生產(chǎn)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。 四 浮選在貴州的礦產(chǎn)開發(fā)中的地位 ? 隨著國家對環(huán)境保護(hù)的重視，特別是對大氣中二氧化硫造成的酸雨污染更為關(guān)注，對生產(chǎn)煤層硫分大于 3%的礦井，逐步實(shí)行限產(chǎn)或關(guān)停，新建、改造含硫分大于 %的礦井，應(yīng)當(dāng)配套建設(shè)相應(yīng)規(guī)模的煤炭洗選設(shè)施，另外 ,在我國各大、中城市，以及經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)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(yīng)配套建設(shè)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(shí)間內(nèi)將會建設(shè)一批選煤廠。這些礦石都必須經(jīng)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(shù)問題未解決而無法進(jìn)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(shí)不需要選礦。按國家規(guī)定的回收率，以 2023年達(dá)到年產(chǎn) 400萬噸礦石的規(guī)模計(jì)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(chǎn) 45萬噸的規(guī)模的貴州鋁廠存在很大的供礦危機(jī)，并且在現(xiàn)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(chǎn)，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(zhì)量，使 A/S達(dá) 8— 10，含硫小于 %。 現(xiàn)已探明儲量 150噸，遠(yuǎn)景儲量 500噸，全省黃金資源主要以微細(xì)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