浮选剂

浮选时使用各种药剂来调节浮选物料和浮选介质的物理化学特性，以扩大浮选物料间的疏水-亲水性（即可浮性）差别，提高浮选效率。常用的浮选药剂分捕收剂、起泡剂和调整剂三大类。

捕收剂自然界中除煤、石墨、硫黄、滑石和辉钼矿等矿物颗粒表面疏水，具有天然可浮性外，大多数矿物颗粒的表面是亲水的。为改善可浮性，需添加使矿物颗粒疏水的捕收剂，即极性捕收剂和非极性捕收剂。极性捕收剂由能与矿物颗粒表面发生作用的极性基团和起疏水作用的非极性基团两部分组成。当这类捕收剂吸附于矿物颗粒表面时，其分子或离子呈定向排列，极性基团朝向矿物颗粒表面，非极性基团朝外形成疏水膜，使矿粒具有可浮性。

选别铜、铅、锌、铁、镍与锑等硫化矿物时，常用各种有机硫代化合物作为捕收剂。具代表性的是：①烷基（乙、丙、丁、戊基等）二硫代碳酸钠（或钾），如CH3CH2OCSSNa,又称黄原酸盐，俗称黄药；②烷基二硫代磷酸或其盐类，如（RO）2PSSH，式中R为烷基，俗称黑药。烷基二硫代氨基甲酸盐以及黄药的酯类衍生物等，也是硫化矿物常用的捕收剂。

非硫化矿物捕收剂多为各种有机含氧酸及其盐类，如脂肪酸及其皂类（常用的有油酸、塔尔油、氧化石蜡皂）以及烃基磺酸钠等。用于浮选铁矿石、磷灰石及萤石等。浮选钨、锡矿泥时，则用甲苯胂酸、苯乙烯磷酸等捕收剂。以上药剂均为离子型化合物，有效部分为阴离子，称阴离子捕收剂。常用的阳离子捕收剂有脂肪胺及醚胺，用于氧化锌矿及硅酸盐等矿物的浮选。

非离子型极性捕收剂的分子不解离，如含硫酯类，非极性捕收剂为烃油（也称中性油），如煤油、柴油等，用于天然可浮性矿物如石墨、辉钼矿及煤的浮选；与极性捕收剂共用，可进一步增大矿物颗粒的疏水性。

起泡剂 具有亲水基团和疏水基团的表面活性分子，定向吸附于水-空气界面，降低水溶液的表面张力，使充入水中的空气易于弥散成气泡，并产生稳定的泡沫。起泡剂与捕收剂有联合作用，共同吸附于矿物颗粒表面，促进矿物上浮。常用的起泡剂有松醇油（中国俗称二号油）、甲酚酸、混合脂肪醇、异构的己醇或辛醇、醚醇类以及各种酯类等。

调整剂按用途不同分：①pH值调整剂。通过调节矿浆酸碱度，控制矿物表面特性、矿浆化学组成以及各种药剂的作用条件，改善浮选效果。常用的有石灰、碳酸钠、氢氧化钠和硫酸等。②活化剂。能增强矿物同捕收剂的作用能力，使难浮矿物受到活化而被浮起。如用硫酸铜处理难于同黄药作用的闪锌矿，在矿物表面形成硫化铜覆盖薄膜，能被捕收浮选；或用硫化钠活化铅、铜氧化矿后，再用黄药浮选等。③抑制剂。提高矿物亲水性或阻止矿物同捕收剂作用，使其可浮性受到抑制。如用石灰抑制黄铁矿，用硫酸锌及氰化物抑制闪锌矿，用水玻璃抑制硅酸盐脉石等。利用淀粉，栲胶（单宁）等有机物作抑制剂，可使多种矿物浮选分离。④絮凝剂。使矿物细颗粒聚集成较大颗粒，以加快其在水中的沉降速度；利用选择性絮凝可进行絮凝-脱泥及絮凝-浮选。常用的絮凝剂有聚丙烯酰胺和淀粉等。⑤分散剂。阻止细矿粒聚集，使之处于单体分散状态，作用与絮凝剂相反，常用的有水玻璃、磷酸盐等。

浮选药剂的用量随药剂种类、矿石性质、浮选条件及流程特点等因素而变化。一般每吨矿石只用几克、数十克至数百克，也有多至数千克的。

浮选按分选有价组分不同可分为正浮选与反浮选，将无用矿物(即脉石矿物)面在矿浆中作为尾矿排出的方法叫正浮选；反之叫反浮选。浮选中常用的浮选药剂有捕收剂、起泡剂、抑制剂、活化剂、pH调整剂、分散剂、絮凝剂等。常见的浮选机有机械搅拌式、充气式、充气机械搅拌式等。

各种浮选工艺的理论基础大体相同，即矿粒因自身表面的疏水特性或经浮选药剂作用后获得的疏水（亲气或油）特性，可在液-气或水-油界面发生聚集。目前应用最广泛的是泡沫浮选法。矿石经破碎与磨碎使各种矿物解离成单体颗粒，并使颗粒大小符合浮选工艺要求。向磨矿后的矿浆加入各种浮选药剂并搅拌调和，使与矿物颗粒作用，以扩大不同矿物颗粒间的可浮性差别。调好的矿浆送入浮选槽，搅拌充气。矿浆中的矿粒与气泡接触、碰撞，可浮性好的矿粒选择性地粘附于气泡并被携带上升成为气-液-固三相组成的矿化泡沫层，经机械刮取或从矿浆面溢出，再脱水、干燥成精矿产品。不能浮起的脉石等矿物颗粒，随矿浆从浮选槽底部作为尾矿产品排出，图1为泡沫浮选过程示意图。有时，将无用矿物颗粒浮出，有用矿物颗粒留在矿浆中，称为反浮选，如从铁矿石中浮出石英等。

工艺实例：

云南省某铅锌矿主要铅矿物为氧化铅和硫化铅，以及少量的铅铁钒; 主要锌矿物为氧化锌，以及少量的硫化锌和铁尖晶石。X射线衍射分析可知原矿中的氧化铅是白铅矿，硫化铅是方铅矿，氧化锌是异极矿，脉石成分有石英、萤石、方解石和白云石。主要矿物铅、锌关系复杂，多呈细脉浸染状，氧化矿与方解石的嵌布关系密切，硫化矿与石英的嵌布关系密切，风化、泥化严重。

试验原则流程的确定：根据白铅矿、异极矿硫化的顺序，确定了先硫化—黄药法浮选白铅矿，再硫化—苯硫酚法浮选异极矿的异步硫化—浮选流程，该流程比直接加入大量的Na2S一步硫化浮选效果更好。

磨矿细度试验

铅、锌的回收率随磨矿细度的提高先显著升高，当磨矿细度达到 －0.074 mm 占 95%时，铅、锌的回收率几乎同时达到最大值; 继续提高磨矿产品细度，铅、锌的回收率开始小幅下降。因此，该铅锌矿合适的磨矿细度为 －0.074 mm 占95% 。

浮选条件的试验：方铅矿的浮选条件试验包括Na2CO3用量试验和丁黄药用量试验，白铅矿的浮选条件试验包括Na2S 用量试验和丁黄药用量试验，异极矿浮选条件试验包括Na2S 用量试验和苯硫酚用量试验，通过以上试验确定最佳药剂用量。

闭路试验

对于该易磨易粉碎、嵌布粒度较细的铅锌矿石，利用同种矿物可浮性的差异，采用分级硫化浮选工艺，可以有效地降低药剂用量、提高分选指标;在 Na2S 硫化白铅矿的同时，少部分活性较好、难以被硫酸锌和亚硫酸钠抑制的异极矿也被硫化，从而随白铅矿一起上浮，导致白铅矿精矿含锌高达19.10% ，因此，将白铅矿浮选精矿作为铅锌混合精矿有利于提高生产效益，对于铅锌矿浮选工艺，烟台鑫海矿山设计院创新的工艺流程能得到较高的铅锌回收率和品位，受到好评。