浮选初级知识（五）

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：

1）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，那么矿浆量也随之减小或增大，矿浆在浮选机中停留的时间，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。

2）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。

3）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。

4）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和浮选条件来决定，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25~45％，多数为28~30％：精选10~20％：扫选20~40％。

矿浆PH值，又叫矿浆酸碱度。它是指矿浆中氢离子的浓度[H⁺]或碱离子的浓度[OH^-]的大小。在水溶液中，当温度为20℃时，它们的浓度的乘积为10^_14，即C_H2O=[H⁺][OH^-]=10^-14如果水溶液为中性时，氢离子浓度[H⁺]与碱离子浓度[OH^-]是相等3的，亦即[H⁺]＝[OH^-]＝10^_7。

为了方便起见，就用氢离子浓度【H⁺】对数的负值来表示溶液中氢离子浓度的大小，就是常说的PH值。即PH=-lg[H⁺]。所以，PH值表示了溶液中氢离子的浓度，即表示了酸碱度。当PH=7时为中性，PH>7时为碱性， PH<7时为酸性。

在浮选过程中，PH值对矿物浮选的影响是多方面的，它是影响浮选指标的重要因素。

1）PH值对矿粒表面的亲水性及电性的影响

矿浆在PH值较大的情况下，由于矿浆中的OH^－离子较多，矿粒表面吸附大量的OH^－，会使矿粒表面亲水性增大并阻碍捕收剂阴离子的吸附。PH值也影响到矿粒表面的电性，PH值的大小直接影响到矿粒表面的ξ电位。尤其是对某些氧化矿的浮选，由于PH值的不同，所用的浮选药剂也因此不同。

2）浮选药剂要解离成为有效离子与PH值有直接关系

绝大多数的浮选药剂是以离子型的方式与矿物表面起作用的。就是说药剂要解离成为离子以后，才能与矿物表面发生作用。药剂解离成为有效离子的多少，这与PH值有很大关系。

若药剂的有效离子为阴离子X^-时，就要在碱性矿浆（PH>7）的条件下，才能产生更多的有效离子X^-。因为X^-＋H₂O=XH+OH^-上述反应是可逆的，只有在[OH^-]浓度增大的条件下，反应才会向左进行，而产生更多的X^-。比如，要在矿浆为碱性的条件下，黄药才能解离更多的阴离子ROCSS^-,脂肪酸解离成RCOO^-,氰化物解离成CN^-。

当药剂的有效离子为阳离子时，只有在低PH值的矿浆中才能解离出较多的阳离子。如胺类捕收剂的有效离子为阳离子RNH⁺₃,其水解反应式为：RNH₂+H₂O=RNH⁺₃+OH^- 上式要在较小的PH值条件下，反应才能向右进行。

各种矿物的浮选在一定条件下存在着一个适宜的PH值因为矿浆的PH值往往直接或间接的影响到矿物的可浮性。但是临界PH值是随浮选条件而改变的，如果使用不同的捕收剂或改变其浓度，此时矿物的临界PH值也将发生变化。比如用黄药做捕收剂时，黄药阴离子在矿物表面的吸附密度，就与黄药阴离子的浓度和氢氧离子浓度的比值([X^-]/[OH^-])有一定的关系，PH值越高，黄药在矿物表面的吸附量越低。

研究认为，在某些难溶氧化物和硅酸盐矿物的浮选中，PH值的大小影响到捕收剂在矿物表面发生化学吸附以后所产生的是哪种络合物有关系，如果PH值有利于生成金属的羟基络合物（第一氢氧化物），则对提高回收率有利。比如用油酸浮选软锰矿的试验，在PH值＝8.5时能得到比较高的回收率，此时在矿物表面生成了较多的金属羟基络合物MnOH⁺。

根据上述可知，任何一种矿物的浮选，在一定的浮选条件下，存在着一个比较适宜的PH值，只有在适宜的矿浆PH值的条件下，才能取得较好的选别指标。

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。

1）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的试验研究来确定的。

这里特别要提出混合用药的问题，经试验研究与生产实践证明：混合用药的效果往往较单一用药的效果好些，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，有利于在矿物表面形成疏水层所致。此外药剂的协同效应也有一定的作用。比如用丁基黄药与羟酸钠做混合捕收剂，选别铜录山矿某种氧化铜矿比单一丁基黄药的效果更好，可以较少硫化钠和二号油的用量，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、絮凝剂亦可。

2）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，因此严格控制药剂用量非常重要。

3）药剂配置

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10~20％的浓度。如果药剂的用量较小或水溶性较差时，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5~10％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。

4）加药地点与加药顺序

为了充分发挥浮选药剂的作用效果，对于加药地点与加药顺序一般的做法是：

a.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。

b.根据药剂在浮选中所起的作用不同，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。

c.为后面添加药剂更好发挥作用而创造条件。浮选厂在一般情况下，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和抑制剂的作用。又比如，混合精矿脱药时，一般先加硫化钠把捕收剂的离子从矿物表面排除之后，再添加活性炭吸附，才能取得更好的效果。

d.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，若在搅拌槽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。

e.浮选厂—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。

5）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，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。