细粒的基本物理化学性质与浮选行为
第一章 浮选基本原理
第一章浮选基本原理1.1概述一、浮选及浮过程（1）浮选浮游选矿又名浮选，它是根据矿物表面物理化学性质的不同，对细粒矿物进行分选的方法。
浮选的对象：物料粒度细，粒度和密度作用小，重选方法难以分离的矿物；磁性和电性差别不大难以用磁选和电选分离的矿物。
浮选过程：在气、液、固三相体系中完成的复杂的物理化学过程。
其实是疏水的有用矿物粘附在气泡上，亲水的脉石矿物留在水中，从而实现，从而实现彼此分离。
（2）浮选过程①磨矿：先将矿石磨细，使有用矿物与其他矿物或脉石矿物分离②调浆加药：调节矿浆浓度，加入浮选药剂，以提高浮选效率③浮选分离：矿浆在浮选机中充分浮选，完成矿物的分选④产品处理：主要是脱水固体细颗粒和水混合形成矿浆磨矿调浆，加药充气浮选精矿尾矿二、浮选发展简介在古老的金银淘洗加工过程中，人们已认识到利用矿物的天然疏水性或亲水性（亲油性）的不同来提纯矿物原料。
浮选作为一种工业规模的选圹方法出现，在国外大约是在19世纪末叶。
在我国，解放前只有少数几座有色金属和石墨浮选厂。
大部分分布在东北和安徽。
１、全油浮选法根据各种矿物亲油性及亲水性的不同，加大量油类与矿浆搅拌，然后将粘附于油层中的亲油矿物刮去，面亲水性的矿物仍留在矿浆中，从而达到分离矿物的目的。
――早期工业浮选的先驱。
２、表层浮选法在工业上的应用出现于1892年，将磨矿干粉小心轻轻撒布在流动的水流表面，疏水性矿物不易被水润湿依靠表面张力面漂浮水面上，聚集成薄层，成为精矿；易被水润湿的亲水性脉石流入水中作为废弃尾矿排出。
３、泡沫浮选法1877年出现选别石墨的泡沫浮选专利，水煮沸水蒸气气泡。
1886年出现化学法产生气泡进行浮选专利，气泡作为载体。
20世纪初，出现原始的泡沫浮选法，使浮选法向前推进一步，并出现了许多形式的泡沫浮选法。
（1）气体浮选法（2）电解浮选法（3）真空浮选法（4）正压力浮选法（5）机械充气搅拌浮选法４、药剂在浮选法发展过程中的作用在浮选法发展过程中，药剂的应用和发展起了巨大的作用。
浮选知识要点
1）浮选：是利用矿物表面物理化学性质（润湿性）的差异，并借助浮选药剂的作用从矿浆中浮出某种固体，从而使不同矿物有效分离的一种选矿方法2）油团浮选：3）泡沫浮选：是在矿浆中引入气泡，使疏水性矿粒与气泡附着着并借助气泡的升浮运动，使其在矿浆液面得到富集4）浮选基本过程：①磨矿—即先将矿石磨细，使有用矿物与其他矿物或脉石矿物解离；②调浆加药—调整矿浆浓度适合浮选要求，并加入所需的浮选药剂，以提高效率③浮选分离—矿浆在浮选机中充气浮选，完成矿物的分选；④产品处理—浮选后的泡沫产品和尾矿产品进行脱水分离。
5）矿物结构及性质：矿物是由离子、（或原子、分子）等质点组成离子晶体。
1、离子晶体由阴阳离子组成，离子之间以静电引力结合形成离子键。
此类矿物断裂时，沿离子界面断开；矿物表面形成不饱和离子键；一般此类矿物表面极性较强。
2、原子晶体，由原子组成，原子间以共价键结合，共价键具有方向性、饱和性。
此类矿物断裂后其表面形成强极性。
3、金属晶体。
晶格质点为金属阳离子，金属阳离子间以金属键结合。
其断裂面为强不饱和键，呈强极性。
4、分子晶体。
晶格质点为分子，分子之间形成分子。
其断裂后表面为分子建，属弱键，极性很弱。
6）矿物表面性质由于矿物断裂后暴露在表面的键不同，使矿物表面具有不同的性质，此性质对矿物可浮性有着较大的影响。
当矿物表面有较强原子键、离子键时，矿物表面有较强的极性和化学活性；矿物表面对水分子有较大的吸引力；矿物表面表现为亲水性。
当矿物表面有极弱的分子键时，矿物表面有较弱的极性和化学活性；矿物表面对水分子有较小的吸引力；矿物表面表现为疏水性。
不同晶格结构的极性顺序极性由强到弱为：离子键、共价键、金属键、分子建。
矿物表面极性越强，矿物亲水性越强；疏水性越弱；矿物天然可浮性越差。
7）煤的结构和性质：复杂的高分子有机化合物的混合物。
煤不是晶体结构，组成复杂。
丝炭、暗煤、镜煤、亮煤。
.煤的结构（万－克列维廉模型）煤是多环芳香族高分子化合物有机质的基本结构单元主要是带有支链和各种官能团的缩聚稠环芳香系统由多层平面碳网组成，并存在有侧链煤化程度不同，层间距不同。
浮选
1.浮选：依据矿物表面物理化学性质的差异进行分选的方法。2.泡沫浮选：以泡沫为载体依据矿物表面物理化学性质的差异分选细粒物料的方法。3.可选性：矿物浮选的难易程度。4.品位：目的物在矿石中所占有的百分比。5.精矿产率：矿物浮选精矿产品在原矿中所占有的百分比。6.润湿：润湿是自然界中常的现象，是由于液体固体表面排挤在固体表面所产生的一种界面作用。7.三相润湿周边：当气泡附着浸入水中的矿物表面，达到润湿平衡时，气泡在矿物表面所形成三相接触点围成的周边。8.润湿接触角：过三相润湿周边上任一点P作气液界面的切线,与固液界面之间所形成的包括液相的夹角。9.润湿阻滞：润湿过程中，润湿周边展开或移动受到阻碍，使平衡接触角发生改变，这种现象称为润湿阻滞。10.水化作用：水分子在矿物表面（或离子表面）定向排列。11.疏水矿物表面：润湿性差、接触角大的疏水表面。12.亲水矿物表面：润湿性好、接触角小的亲水表面。13.疏水性矿物：矿物表面极性弱，对水分子的引力小，水化作用弱的矿物。14.粘附功：矿粒与气泡附着只有单位面积时，附着前后体系的自由能的变化。15.定位离子：在双电层内层吸附的离子。16.配衡离子：颗粒表面带电后，吸引溶液中的反号离子，即双电层外层吸附的反号离子。17.总电位：指矿物表面与溶液之间的电位差。也称表面电位。18.斯特恩电位：斯特恩层与溶液的电位差。19.动电位：滑动面上的电位和溶液内部的电位差，也称Zate电位。20.零电点：矿物表面的静电荷为零时，溶液中定位离子的负对数值。21.等电点：矿物表面电动电位为零时，溶液中定位离子的负对数值。22.正吸附：吸附后表面层溶质的浓度大于溶液内部的浓度，这种吸附称为正吸附。23.负吸附：吸附后表面层溶质的浓度小于溶液内部的浓度，这种吸附称为负吸附。24.物理吸附：由分子间力引起的吸附。25.特性吸附：双电层吸附中除静电吸附以外的吸附。对溶液中某种组分有特殊的亲合力。26.半胶束吸附：在范德华力的作用下，矿物表面吸附捕收剂的非极性端发生缔合作用形成类似胶束的结构。27.捕收剂：作用在固液界面上，且有选择性可以固体表面提高疏水性，增加可浮性，促使气泡附着，增强附着的牢固性浮选药剂。28.起泡剂：作用于气液界面上，降低表面张力，具有起泡作用的表面活性物质。29.三相泡沫：由液、气、固三相构成的泡沫。30.两相泡沫：由液、气两相构成的泡沫。31.抑制作用：破坏和削弱矿物对捕收剂的吸附，增强矿物表面的亲水性，从而降低矿物可浮性的作用32.活化作用：能促进和增强矿物与捕收剂的相互作用，提高矿物的可浮性。33.气泡矿化：浮选过程中，颗粒附着在气泡上的现象。34.矿化气泡：附着矿粒的气泡。35.浮选动力学：泡沫产品随浮选时间变化的数量关系。36.浮选速度常数：浓度为1时的浮选速度。是一个比例常数。37.接触时间：从碰撞瞬间到发生脱落瞬间所经历的时间。38.诱导时间：从碰撞瞬间到发生附着瞬间所经历的时间。39.接触曲线：同一种矿物，同一种药剂，气泡能否与矿物附着的药剂用量与pH值之间的关系曲线，称为接触曲线。40.充气量：浮选机正常工作，单位时间、单位浮选槽面积所能吸入气体的数量。41.矿浆通过能力：浮选机单位时间内所能处理的矿浆量立方米数。42.充气均匀度：气泡在矿浆中分布的均匀性。43.浮选段数：浮选中磨矿与浮选相结合的次数。44.浮选循环：回路，经过一次浮选，得到一种产品称一个循环。45.浮选流程：矿石浮选时，矿浆流经各作业的总称。46.二次富集作用：在泡沫层中上层气泡破灭和机械夹带的水形成下泻水流，随下泻水流机械夹带的非目的物重新返回矿浆中，这种在泡沫层中发生的富集作用称为二次富集作用。47.精选作业：对处选粗选作业的精矿进行分选的作业。48.扫选作业：对粗选（或扫选或前序浮选）作业的尾矿进行的分选作业。49.粗选作业：浮选工艺中第一次对矿浆进行的分选作业。
浮选的概念和意义
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
浮选的概念和意义
1、什么是浮选?
浮选全称浮游选矿，主要指泡沫浮选，是根据矿物颗粒表面物理化学性质的差异，从矿浆中借助于气泡的浮力实现矿物分选的过程。
2、浮选的基本过程
现在的浮选过程一般包括以下作业
磨矿。
先将矿石磨细，使有用矿物与其他矿物(或脉石矿物)解离。
调浆加药。
调整矿浆浓度适合浮选要求，并加入所需的浮选药剂，提高效率(搅拌槽内完成)
浮选分离。
矿浆在浮选机中充气浮选完成矿物的分选
产品处理。
浮选后的泡沫产品和尾矿产品进行脱水分离。
3、浮选中用到的一些概念
正浮选：将有用矿物浮入泡沫产物中，将脉石矿物留在矿浆中
反浮选：将脉石矿物浮入泡沫产物中，将有用矿物留在非泡沫产物中
优先浮选：将有用矿物依次选出为单一精矿，称为优先浮选(如：硫化铅锌矿)
混合浮选：将有用矿物共同选出为混合精矿，随后把混合精矿中的有用矿物分选开，称为混合浮选
浮选药剂：主要是捕收剂、调整剂和起泡剂
捕收剂：是增强矿物疏水性和可浮性的药剂，如黄药和黑药
调整剂：是用于调整捕收的作用及介质条件的药剂，包括抑制剂、活化剂和pH 值调整剂。
抑制剂是用来增大矿物表面亲水性、降低矿物可浮性的药剂。
活化剂是用来促进矿物和捕收剂的作用或者是消除抑制作用的药剂。
PH。
矿物浮选第3章浮选的基本原理教程
目 录
• 浮选概述与基本原理 • 矿物表面性质与可浮性 • 浮选药剂种类与作用机理 • 浮选工艺流程与操作参数优化 • 浮选实践案例分析 • 常见问题分析与解决策略
01 浮选概述与基本原理
浮选定义及目的
浮选定义
浮选是一种利用矿物表面物理化 学性质的差异，使矿物颗粒在气 泡或泡沫上选择性粘附，从而实 现矿物分离和富集的选矿方法。
表面电性
03
矿物表面常带有电荷，影响矿物颗粒之间的相互作用及与浮选
药剂的吸附。
矿物表面润湿性与可浮性关系
润湿性定义
指液体在固体表面铺展的能力，通常 用接触角来衡量。
润湿性与可浮性关系
润湿性好的矿物容易被水润湿，难以 被气泡吸附，因此可浮性差；反之， 润湿性差的矿物容易被气泡吸附，可 浮性好。
矿物表面电性与可浮性关系
03
药剂添加顺序和时间需严格控制，以确保最 佳浮选效果。
04
定期检查药剂质量和添加系统，确保药剂稳 定供应和准确添加。
04 浮选工艺流程与操作参数 优化
粗选、扫选、精选流程介绍
粗选
初步分离有用矿物和脉石矿物， 得到粗精矿和尾矿。粗选作业通 常采用较大的药剂用量和较粗的 磨矿细度。
扫选
对粗选尾矿进行再次分选，回收 其中的有用矿物，提高资源利用 率。扫选作业的药剂用量和磨矿 细度一般较粗选略低。
自动加药系统
根据矿石性质、给矿量等因素，自动调节药剂种类和用量 ，实现精准加药。
自动控制系统
通过检测矿浆浓度、流量、液位等参数，自动调节浮选机 充气量、搅拌速度等，实现浮选过程的自动控制。
在线检测与分析技术
应用X射线荧光光谱仪、在线粒度分析仪等在线检测与分 析技术，实时监测浮选过程中有用矿物的品位和回收率， 为操作参数调整提供依据。
浮选在选矿中的作用与意义
浮选在选矿中的作用与意义浮游选矿是一门分选矿物的科学技术,是一种主要的选矿方法。
它的原理是利用矿物表面物理化学性质的差异,使矿石中一种或一组矿物有选择地附着于气泡上，从而将有用矿物与脉石矿物彼此分开。
因其主要对象是分选矿物，所以叫做“浮游选矿”,简称为“浮选”。
矿物表面物理化学性质主要指的是矿物表面的润湿性。
在常见的一些矿物中,如石墨、硫磺、辉钼矿等表面不易被水润湿,表现出与水亲和力小的性质,其细粒就易粘附于气泡而上浮,叫做“疏水性矿物”。
另一类矿物,如石英、方解石、云母等表面容易被水润湿,表现出与水亲和力大的性质,其细粒则不易粘附于气泡上,叫做“亲水性矿物”。
浮选过程是在浮选机组中完成,它是一个连续过程。
具体可分为以下四个阶段：1.原料准备浮选前原料准备包括细磨、调浆、加药、搅拌四项。
细磨后原料粒度要达到一定要求,其目的主要是使绝大部分有用矿物从镶嵌状态中单体解离出来,另一目的是使气泡能载负矿粒上浮,一般需磨细到小于0.2毫米。
调浆指的是把原料配成适宜浓度的矿浆。
然后加入各种浮选剂,以加强有用矿物与脉石矿物表面润湿性的差别。
搅拌的目的是使浮选剂与矿粒表面有充分作用的时间。
2.搅拌充气依靠浮选机的搅拌充气器进行搅拌作用并吸入空气,也可以设置专门的压气装置将空气压入。
其目的是使矿粒呈悬浮状态,同时产生大量尺寸适宜且较稳定的气泡,造成矿粒与气泡接触碰撞的机会。
3气泡的矿化经与浮选剂作用后,表面疏水性矿粒能附着在气泡上,逐渐升浮至矿液面而形成矿化泡沫。
表面亲水性矿粒不能附着于气泡而存留在矿浆中。
这是浮选分离矿物最基本的行为。
4 矿化泡沫的刮出为保持连续生产,及时排出矿化泡沫,浮选机转动的刮板把它刮出,此产品叫做“泡沫精矿”。
留在矿浆中然后排出的产品,叫做“尾矿”。
在浮选中,矿粒表现出能附着于气泡而上浮的这种性质叫做“矿物的可浮性”,其中能与气泡附着的叫做“易浮矿物”,不能与气泡附着的叫做“难浮矿物”。
浮选在选矿中的作用与意义
浮选在选矿中的作用与意义浮游选矿是一门分选矿物的科学技术,是一种主要的选矿方法。
它的原理是利用矿物表面物理化学性质的差异,使矿石中一种或一组矿物有选择地附着于气泡上，从而将有用矿物与脉石矿物彼此分开。
因其主要对象是分选矿物，所以叫做“浮游选矿”,简称为“浮选”。
矿物表面物理化学性质主要指的是矿物表面的润湿性。
在常见的一些矿物中,如石墨、硫磺、辉钼矿等表面不易被水润湿,表现出与水亲和力小的性质,其细粒就易粘附于气泡而上浮,叫做“疏水性矿物”。
另一类矿物,如石英、方解石、云母等表面容易被水润湿,表现出与水亲和力大的性质,其细粒则不易粘附于气泡上,叫做“亲水性矿物”。
浮选过程是在浮选机组中完成,它是一个连续过程。
具体可分为以下四个阶段：1.原料准备浮选前原料准备包括细磨、调浆、加药、搅拌四项。
细磨后原料粒度要达到一定要求,其目的主要是使绝大部分有用矿物从镶嵌状态中单体解离出来,另一目的是使气泡能载负矿粒上浮,一般需磨细到小于0.2毫米。
调浆指的是把原料配成适宜浓度的矿浆。
然后加入各种浮选剂,以加强有用矿物与脉石矿物表面润湿性的差别。
搅拌的目的是使浮选剂与矿粒表面有充分作用的时间。
2.搅拌充气依靠浮选机的搅拌充气器进行搅拌作用并吸入空气,也可以设置专门的压气装置将空气压入。
其目的是使矿粒呈悬浮状态,同时产生大量尺寸适宜且较稳定的气泡,造成矿粒与气泡接触碰撞的机会。
3气泡的矿化经与浮选剂作用后,表面疏水性矿粒能附着在气泡上,逐渐升浮至矿液面而形成矿化泡沫。
表面亲水性矿粒不能附着于气泡而存留在矿浆中。
这是浮选分离矿物最基本的行为。
4 矿化泡沫的刮出为保持连续生产,及时排出矿化泡沫,浮选机转动的刮板把它刮出,此产品叫做“泡沫精矿”。
留在矿浆中然后排出的产品,叫做“尾矿”。
在浮选中,矿粒表现出能附着于气泡而上浮的这种性质叫做“矿物的可浮性”,其中能与气泡附着的叫做“易浮矿物”,不能与气泡附着的叫做“难浮矿物”。
浮选总结(1)
名词解释：1.浮选：按矿物表面物理化学性质差异分离各种细粒矿物的方法。
2.浮选过程：在气--液--固三相体系中完成的复杂的物理化学过程，其实质是疏水的有用矿物粘附在气泡上，亲水的脉石矿物留在水中，从而实现彼此分离。
3.断裂面：在破碎和磨细过程中，矿物受到外加机械力的作用、晶体内连结质点间的部分键力受到破坏，随之出现新的不规则“断口”或比较平滑的“解理面”，二者合称为矿物晶体的断裂面。
4.解理面：严格沿着一定结晶方向破裂成比较平滑的矿物表面。
5.断口：不按一定结晶方向破碎所形成的凸凹不平的矿物表面。
6.近程次序：在每个分子的周围，由于分子间力的作用，其它分子可以暂时“定居”，出现类似于晶体的有规则排列，而离开这个指定分子稍远处，这种规律就逐渐破坏直至消失。
表面张力：在液体表面层的切线方向上有一种企图缩小表面的力在起作用，这种力就是表面张力。
8.表面能：表面能等于液体内部分子迁移到表面层并把原来位于表面层的分子移开所消耗的功。
9.水偶极子：正、负电荷中心相距较远，所以水分子具有较大的偶极矩，属强极性分子，称水分子为水偶极子。
10.润湿现象：由于液体从固体表面排挤空气并吸附在固体表面所产生的一种界面作用，（其相反的作用则是空气从固体表面排挤液体）。
11.三相润湿周边：当气泡附着浸入水中的矿物表面，达到润湿平衡时，气泡在矿物表面所形成三相接触点围成的周边。
12.接触角：过三相润湿周边上任一点作气液界面的切线，与固液界面之间所形成的包括液相的夹角，为润湿接触角。
13.润湿阻滞：液滴移动时，润湿周边的移动受到阻碍，使开始时的平衡接14.水化作用：水分子的定向排列，形成水化层。
15. 水化层：置于水中的矿物，由于表面不饱和键力或极性的影响吸引偶极水分子使极性水分子在矿物表面产生定向、密集的有序排列，这种界面水就称为矿物表面水化层。
水化层是介于矿物表面和普通水之间的中间过渡区域，又称为“界间层”16.表面电位：指固体表面与溶液之间的电位差。
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• 1.1.3 细粒矿物浮选的基本问题 • Elementary problems of flotation of mineral fines • 随着矿产资源愈来愈“贫、细、杂”,细 粒选矿的问题愈来愈突出. • 下图描述了细粒的物理化学性质所造成 的浮选基本问题：
•
微细颗粒的基本特征、 微细颗粒的基本特征、物理化学性质与浮选行为的关系
• 1.1 矿物浮选行为与粒度的关系 • Relation between flotation behaviors and particle size of minerals • 1.1.1 浮选粒度界限 • Particle size limits of flotation • 1. 浮选对矿物粒度的要求 • 单体解离程度: 浸染粒度; 细磨达到单体解离 • 适宜的入选粒度: 气泡附着、提升、脱落, 泡沫稳定性 • 矿物种类: 比重、疏水性、形状，石墨鳞片易附着于气泡 • 浮选机类型：充气型、搅拌型、气泡大小、矿浆流动类型 • 关于浮选粒度上限与下限，有多种理论计算公式，书上列 出了一些，由于影响因素复杂，计算结果变化很大. • 浮选粒度上限: 100um—1000um • 浮选粒度下限: 3um—10um
• 1.3.1.2 细粒互凝 Coagulation of fine particles • 浮选矿浆中含有多种不同矿粒，表面电 性差异较大，易发生相互凝聚，形成细粒的 聚集体。除异性电荷相互吸引外，不同矿物 （如磷灰石、方解石、白钨矿等）均带负电， 但如果数值差别较大，也能发生互凝，叫做 异凝聚（Hetero-coagulation）。 • 细粒互凝会使浮选选择性变坏。
• 2. 影响浮选粒度界限的因素及其一般规律 • (1) 浮选粒度上限与γlg(液气界面张力)、接触 角θ成正比 • (2) 粒度上限与矿粒与液体间密度差∆ρ成反 比,与矿粒(在矿浆中)的相对紊流速度Vrt成反 比,即紊流越强,搅拌越剧烈,越易脱落,粒度 上限越低. • (3) 气泡直径db越小,粒度上限越低. • (4) 浮选粒度上限随接触角增大而增大,粒度 下限则随接触角增大而降低,即疏水性强的 矿物,浮选范围扩大,易浮.
• 1.2.2 浮选速率 Flotation rate • 由于细粒与气泡的碰撞粘附概率低，所以 浮选速率也低。 • 浮选速率常数Kf与矿粒(Dp)及气泡(Db)直 径的关系有两类不同的表达式： • 1. Kf ∝ Dpx x=1 - 2 （与气泡大小 无关） • 2. Kf ∝ (Dpm / Dbn） • m、n为与矿粒及气泡直径有关的常数。 • 以上有关Kf的公式都表明，浮选速率常数 随粒度变小而显著降低。
• 2.溶解组分与矿物表面的相互作用 • Interaction between dissolved components and mineral surfaces • (1)矿物溶解离子的活化作用 • 短链黄药对闪锌矿和黄铁矿捕收作用弱。 • 对黄铜矿和方铅矿捕收作用强。 • 矿浆中溶解的Cu2+ 、Pb2+ 离子对闪锌矿和 黄铁矿表面有活化作用，粒度变细时，氧化程度 提高，溶解度增大，矿物间相互活化作用更为显 著，造成复杂细粒多金属硫化矿难选（分成不同 金属难）。 • ZnS +Me2+ =MeS +Zn 2+
• （2）溶解组分与矿物表面的化学反应与表面转化 • 指的是一种矿物的溶解组分在另一种矿物表面的化学反应， 导致矿物表面转化。 • （（2）是复分解反应，（1）是置换反应） • 例如，方解石表面产生白钨矿沉淀及其互相转化 • 白钨矿/方解石体系中 • CaCO3(s) +WO42- =CaWO4 (s) +CO32• 热力学计算表明，当白钨矿溶解产生的WO42-的浓度 满足 • lg(WO42-) >-22.59 +2pH 时 • 方解石表面将产生CaWO4 (s) 白钨矿沉淀，这就是 “矿物表面转化”。（反应向右进行）也可向左进行。 （酸性条件下，反应向右进行，生成H2O及CO2 ; 反之反 应向左进行，pH8.8为临界pH）
• 本章总结 • 细粒的物理化学性质对浮选行为的影响； • 1. 质量小、动量低、与气泡碰撞、粘附几率低、 浮选速率低、易被夹带进入泡沫。 • 2. 比表面积大、药剂消耗大， • 表面能大，氧化速率高，溶解度增大，矿浆难 免离子浓度增加，活化脉石矿物浮选，导致表面 转化，降低浮选选择性。 • 3. 细粒易发生矿泥罩盖和互凝，影响浮选品位 及回收率． • 因此，研究细粒浮选理论与新工艺，对于 解决复杂贫细矿产资源的选矿问题，具有十分重 要的意义．
• 1.3 细粒的化学性质对浮选的影响 • Influence of chemical properties of fine particles on flotation • 1.3.1 表面电性 Surface electric charge • 浮选中细粒的表面电性表现为矿泥罩盖(细一粗)与细粒 互凝（细一细）。 • 1.3.1.1 矿泥罩盖 Slime coating • 由于相反电荷的静电吸引，细粒附着于粗粒，干扰浮选过 程，引起脉石混入精矿使品位降低；也可能阻碍捕收剂的 吸附，降低回收率。一般靠加分散剂或调节pH值使矿粒带 同种电荷而互相排斥分散。 • 例如，氧化铝pzc=9，方铅矿在各种pH均带负电。pH<9时， 氧化铝荷正电，罩盖在方铅矿表面，抑制黄药在方铅矿表 面的吸附。pH>9时，二者均带负电，矿泥罩盖作用消失。
• 1.3.3 溶解度 Solubility • 1.溶解度 • 影响细粒溶解度增大的原因有两个方面： • （1）破碎磨矿过程中粒度分布不均匀，少 量超细矿粒(<1um)的存在使溶解度显著增加。 当固体粒度为1一10um时，矿粒溶解度增大并 不显著。但是，当固体粒度<0.5um时，溶解度 大大增加。 • （2）主要原因还在于细粒表面能高，氧化 速度高，例如硫化矿易氧化成硫酸盐，溶解度 增大。 • 对浮选的影响：矿浆中难免离子组分及浓度 增大，影响浮选过程。
• 进一步研究表明pH8.8为白钨矿/方解石体系表面 互相转化的临界pH值。 • pH<8.8时方解石表面生成白钨矿沉淀 • pH>8.8时白钨矿表面生成方解石沉淀 • 对于其他混合矿物体系（磷灰石/方解石、萤 石/方解石、白钨矿/菱锌矿）也可进行类似的计算， 确定矿物表面转化的条件（临界pH值），表面转 化使浮选行为相近，分离困难。 • 矿物表面转化现象可以用俄歇电子能谱检测 （图1-13）。
1. 细粒的基本物理化学性质与浮选行为 Elementary physicochemical properties and flotation behaviors of fine particles 1.1 矿物浮选行为与粒度的关系 Relation between flotation behaviors and particle size of minerals 1.2 细粒的物理性质对矿物浮选的影响 Influence of physical properties of pine particles on mineral flotation 1.3 细粒的化学性质对浮选的影响 Influence of chemical properties of fine particles on flotation
• 夹带程度的计算：（与Rw及mp有关） • 随粒度Байду номын сангаас细，质量变小，微粒易受运动介 质的粘滞力作用而被上升水流夹带进入泡沫 层，夹带程度增大： • Pc = Rwa / (Rwa + b mpc) • 式中：mp为矿粒质量，为影响细粒夹带 m 的主要因素。 • Pc夹带因子 • a, c为常数，b为与矿浆粘度有关的参数 b = f (η)
• 1.1.2 浮选指标与粒度的关系 • Relation between flotation indexes and particle size • 浮选指标(精矿品位与回收率)受粒度影响, 最佳粒度范围因矿物与浮选条件而异。 • 矿物浮选回收率最佳的粒度范围(图1-2): • 疏水硫化矿: 5—200um,范围较宽. • 亲水氧化矿,盐类矿物: 10—80um,范围较 窄. • 一般10—100um为较适合浮选粒度范围, • 浮选精矿品位受粒度变细影响,显著降低.
Me 2+ =Cu 2+ 、Pb 2+
•
FeS2 +Me 2+ =MeS +Fe 2+ +So
• 教科书上经过热力学计算表明一些硫化矿物 溶解所产生的金属离子浓度（如Cu2+, Ag+ 等）远大于活化闪锌矿及黄铁矿所需要的浓 度（因而很容易活化闪锌矿及黄铁矿）。另 一方面，石英、长石等脉石矿物也常常被矿 浆中的溶解金属离子（ Ca2+ 、Mg2+、Fe2+、 Cu2+）等活化，造成浮选品位下降，分离困 难。
• 1.2.3 细粒夹带 Entrainment of fine particles • 细粒夹带：浮选中细粒被泡沫水夹带进入精矿。 不是疏水附气上浮，而往往是亲水粒子夹杂在泡间 水中。 • 细粒脉石被夹带进入精矿的回收率正比于水的 回收率 • Rem=eo x Rw • Rem：给定粒度及时间，细粒脉石回收率 • eo： 夹带度，对给定粒度和比重的矿粒为一常 数 • Rw ：水的回收率 • (图1-8 Philes 及Mount Isa 两矿业公司试验结果均 为线性)
• 矿粒与气泡间的附着力必须大于重力或脱 落力，才能附着。表面疏水性越强的矿粒越 易附着。 • 矿粒与气泡的碰撞概率随粒度降低而减 小。 • 矿粒与气泡的粘附概率存在一最佳粒度 范围，粒度变细显著降低（10—20um几乎 不发生），没有足够动能克服气泡表面水化 膜与气相粘附。 • 粒度愈小的矿粒与气泡一旦粘附后就愈 难脱附，造成泡沫过分稳定而发粘。（三相 泡沫，气泡装甲，气泡表面矿泥罩盖。保护 气泡不兼并，增大小气泡的稳定性。）