作为选矿技术员，浮选初级知识，你掌握了吗？

浮选即泡沫浮选，是根据矿物表面物理化学性质的不同来分选矿物的选矿方法。

在浮选过程中，矿物的沉浮几乎与矿物密度无关。比如黄铜矿与石英，前者密度为4.2，后者密度为2.66，可是重矿物的黄铜矿很容易上浮，石英反而沉在底部。经研究发现矿物的可浮性与其对水的亲和力大小有关，凡是与水亲和力大，容易被水润湿的矿物，难于附着在气泡上，难浮。而与水亲和力小，不易被水润湿的矿物，容易上浮。因此可以说，浮选是以矿物被水润湿性不同为基础的选矿方法。一般把矿物易浮与难浮的性质称为矿物的可浮性。浮选就是利用矿物的可浮性的差异来分选矿物的。在现代浮选过程中，浮选药剂的应用尤其重要，因为经浮选药剂处理后，可以改变矿物的可浮性，使要浮的矿物能选择性地附着于气泡，从而达到选矿的目的。

浮选是最重要的选矿方法之一。据统计，有90％的有色金属矿都是用浮选法处理的。此外浮选法还广泛用于稀有金属、贵金属、黑色金属、非金属以及煤等矿物原料的选别。近年来，国内外还用浮选法进行水质净化，污水处理等。可见浮选法的应用范围是相当广泛的。与其他选矿方法相比，用浮选法选别细粒浸染矿石时，效果较好而且比较经济合理。浮选法也常用于选别粗粒或粗细不均匀浸染矿石的细粒部分。

浮选与其他选矿方法一样，要做好选别前的物料准备工作，即矿石要经过磨矿分级，达到适宜于浮选的浓度细度。此外，浮选还有以下几个基本作业：

①矿浆的调整和浮选药剂的加入

其目的是要造成矿物表面性质的差别，即改变矿物表面的润湿性，调节矿物表面的选择性，使有的矿物粒子能附着于气泡，而有的则不能附着于气泡。

②搅拌并造成大量气泡

借助于浮选机的充气搅拌作用，导致矿浆中空气弥散而形成大量气泡，或促使溶于矿浆中的空气形成微泡析出。

③气泡的矿化

矿粒向气泡选择性地附着，这是浮选过程中最基本的行为。

④矿化泡沫层的形成与刮出

矿化气泡由浮选槽下部上升到矿浆面形成矿化泡沫层，有用矿物富集到泡沫中，将其刮出而成为精矿（中矿）产品。而非目的矿物则留在浮选槽内，从而达到分选的目的。通常浮选作业浮起的矿物是有用矿物，这样的浮选过程称之为正浮选，反之，浮起的矿物为脉石，则称之为反浮选（或称逆浮选）。

自然界的矿物种类繁多，大约有3500多种。由于结晶时的物质组成、温度、压力等条件的差异，矿物的晶格千差万别。矿物的可浮性与晶体结构有很大的关系。实践证明：具有天然可浮性的矿物不多，只有石蜡、石墨、滑石、叶蜡石、辉钼矿等少数几种。而云母、石英等认为是没有天然可浮性的矿物。晶体结构与可浮性的关系十分复杂，下面只能列举几种典型矿物晶体结构与可浮性的关系。

①石蜡

石蜡是天然有机碳氢化合物，分子式C_n+H_2n+2石蜡晶体基本的单元是分子，每个分子由锯齿状衔接的碳原子组成。这些石蜡分子结成晶体时，由分子键联系着，是由两个分子瞬间偶极中正负电荷互相吸引引起的，即色散力起作用，强度较小，它与水分子的永久偶极的作用很小。所以石蜡晶体不论完整或破裂，水分子都很少在它的附近发生定向排列。这就是石蜡亲水性小。疏水性大，具有较好的天然可浮性的原因，也是许多带烃基的浮选药剂具有疏水性的原因。

②石墨

石墨的成分是碳，石墨晶体中的碳原子按六方形环状成层排列。层中相邻的碳原子以共价键相结合，作用力很强，而两层间的碳原子由分子键联系着，作用力很弱。石墨晶体沿层面破裂后形成小片，石墨碎片的两端是断裂的共价键，对于水分子有很大的吸引力，有一部分水分子排列其周围。所以碎片的两端是亲水的。但是碎片的平面是微弱的分子键，是疏水的，并占很大的优势。所以结晶石墨的疏水性好，具有天然可浮性。

硫化矿中的辉钼矿（MoS₂）和硅酸盐中的叶蜡石，与石墨晶体结构相似，有一定的天然可浮性。但并非一切层状的矿物都有天然可浮性。如云母虽然有光滑的片状解理面，在水中其层面以离子键存在，层面与两端都亲水。

③石英

石英是在选矿过程中最为常见的脉石矿物。它是由许多硅氧四面体彼此以顶角相连，组成向三维空间延伸的架状结构，破裂时都是折断Si—O间的共价键，所以断面上有很强的亲水性，没有天然可浮性，断裂后的Si^-常吸附OH^-,断裂后的O^-常吸附H^＋。

④方铅矿（PbS）

铜、铅、锌、铁的硫化矿物的晶格种类较多。其中较有代表性的方铅矿具有简单的立方体晶格。

这些金属硫化物中的晶格质点间的键力，常常兼有共价键和金属键的性质。破裂面上的原子或离子周围，水分子很容易作定向排列，缺乏天然可浮性。但是它们的表面也很容易吸附氧或有机药剂，这对浮选是极有利的条件。

总之，矿物的晶格与可浮性的关系，主要取决于表面暴露的是什么键，若表面呈离子键，即表面作用力为很强的静电力场，这类矿物（方解石、萤石等）是亲水的。其天然可浮性差，需加异极性的捕收剂来改变矿物表面的亲水性，才可能浮选。如果矿物表面是共价晶格或是分子晶格，破碎后表面可能是共价键，也可能是分子键，或者两者兼有。如果表面呈共价键，即表面有较强的价键能。这类矿物（如绿柱石、石英等）是亲水的，不易浮，也需要加异极性捕收剂作用后才能浮选。

只有表面暴露的是分子键，才是疏水的。如前面所述的，分子键力于三种，其中以色散力为主的表面疏水性最好，如石蜡、石墨、辉钼矿等。应当指出，在浮选实践中，矿物是否可浮，不仅与矿物表面固有的润湿性有关，更主要是要看是否与捕收剂起作用。