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铅锌矿选矿 选矿工艺与设备概论1 铅锌矿选矿工艺流程8 浮选基础知识12 选矿基础知识-粗选、精选和扫选15 氧化铅锌选矿方法介绍16 铅锌矿的浮选方法16 浮选流程主要注意事项20 破碎机械的工作原理和主要类型21 破碎车间的主要技术经济指标22 颚式破碎机故障及排除方法22 几种新型破碎机的发展介绍24 新型节能滚动轴承球磨机优点29 球磨机传动技术的革命29 溢流型球磨机操作、维护、检修规程30 球磨机操作常见问题31 提高球磨机产量和质量的几个关键问题34 螺旋分级机35 皮带运输机跑偏的分析与处理37 矿样的采取与制备38 国内外浮选设备进展40 13 选矿工艺与设备概论 选矿工艺技术与选矿设备的发展是同步的，设备的技术水平不仅是工艺水平的最好体现，其生产技术状态也直接影响着生产过程、产品的质量和数量以及综合经济效益。 1粉碎工艺与设备 粉碎是大块物料在机械力作用下粒度变小的过程。粉碎是矿物加工过程的重要环节。粉碎可分为四个阶段破碎、磨矿、超细粉碎、超微粉碎。粉碎过程是高能耗的作业，粉碎过程的基本原则是“多碎少磨”。 1.1破碎流程 （1）一段破碎流程。一段破碎流程一般用来为自磨机提供合适的给料，常与自磨机构成系统。该工艺流程简单，设备少，厂房占地面积小。 （2）两段破碎流程。该流程多为小型厂采用。 3三段破碎流程。该流程的基本形式有三段开路和三段一闭路两种。 （4）带洗矿作业的破碎流程。当给料含泥（-3mm量超过510和含水大于58时，应在破碎流程中增加洗矿作业。 1.2磨矿分级工艺流程 （1）球磨、棒磨流程 对选矿而言，采用一段或两段磨矿，便可经济地把矿石磨至选矿所需要的任何粒度。两段以上的磨矿，通常是由进行阶段选别的要求决定的。 一段和两段流程相比较，一段磨矿流程的主要优点是设备少，投资低，操作简单，不会因一个磨矿段停机影响到另一磨矿段的工作，停工损失少。但磨机的给矿粒度范围宽，合理装球困难，不易得到较细的最终产物，磨矿效益低。当要求最终产物最大粒度为0.20.15mm（即6079-200目），一般都采用一段磨矿流程。小型工厂，为简化流程和设备配置，当磨矿细度要求80200目时，也可用一段磨矿流程。 两段磨矿的突出优点是能够得到较细的产品，能在不同磨矿段进行粗磨和细磨，特别适用于阶段处理。在大、中型工厂，当要求磨矿细度小于0.15mm即80-200目），采用两段磨矿较经济，且产品粒度组成均匀，过粉碎现象少。根据第一段磨机与分级机连接方式不同，两段磨矿流程可分为三种类型第一段开路；第二段全闭路；第一段局部闭路，第二段总是闭路工作的磨矿流程。 （2）自磨流程 自磨工艺有干磨和湿磨两种。选矿厂多采用湿磨。为了解决自磨中的难磨粒子问题，提高磨矿效率，在自磨机中加入少量钢球，这时称为半自磨。 自磨常与细碎、球磨、砾磨等破磨设备联合工作，根据其联结方式可组成很多种工艺流程。 1.3破碎筛分设备 现在工业中应用的破碎设备种类繁多，其分类方法也有多种。破碎设备可按工作原理和结构特征划分为颚式破碎机、圆锥破碎机、辊式破碎机、冲击式破碎机和磨碎机等。 1颚式破碎机 颚式破碎机破碎工作是靠动颚板周期地压向固定颚板，将夹在两颚板之间的物料压碎。 按照动颚运动的轨迹，可分为简单摆颚式破碎机与复杂摆动颚式破碎机。颚式破碎机俗称“老虎口“，是历史悠久的破碎机之一，至今仍是破碎硬物料最有效的设备。 2圆锥破碎机 圆锥破碎机是借助于旋摆运动的圆锥面，周期地靠近固定锥面，使夹于两个锥面产品物料受到挤压和弯曲而破碎。它可以分为用于粗碎的旋回破碎机和用于中细碎的圆锥破碎机。 （3）辊式破碎机 辊式破碎机的工作部分是两个相对回转的辊子。辊子表面可以带齿牙，称为齿辊式破碎机。它以劈裂破碎为主兼有挤压的断破碎。按齿辊数目又可分为单齿辊、双齿辊与多齿辊破获碎机。 （4）冲击式破碎机 锤式破碎机和反击式破碎机都是冲击式破碎机。这种破碎机，有一个高速旋转的转子，上面装有冲击锤，当物料进入破碎机后，被高速旋转的锤子击碎或从高速旋转的转子获得能量，高速抛向破碎机壁或特设的硬板而被击碎。 （5）磨碎机 磨碎机是一个两端带有中空轴颈的空心圆柱筒，物料从圆筒一端进入，产物从另一端排出。筒内装有磨碎介质（钢球、钢棒或砾石），根据磨碎介质的不同，磨碎机分为球磨机、棒磨机或砾磨机。筒体转动时将介质带到一定高度而下落，对物料产生冲击与磨剥作用，使物料粉碎。 将颗粒大小不同的混合物料，通过单层或多层筛子而分成若干个不同粒度级别的过程称为筛分。筛分设备有固定筛、惯性振动筛、自定中心振动筛、重型振动筛、共振筛、直线振动筛。 （1）固定筛 固定筛是由平行排列的钢条或钢棒组成，钢条和钢棒称为格条，格条借横杆联结在一起，格条间的缝隙大小即为筛孔尺寸。固定筛分为格筛和条筛两种。 （2）惯性振动筛 振动筛是工业中普遍采用的一种筛子，应用范围广，适用于中、细碎的预先和检查筛分。根据筛框运动轨迹特点，可分为圆运动振动筛和直线振动运动筛两类。前者包括单轴惯性振动筛、自定中心振动筛和重型振动筛；后者包括双轴惯性振动筛和共振筛，按筛网层数还可以分为单层筛和双层筛两类。 （3）自定中心振动筛 自定中心振动筛适用于大、中型厂的中、细粒物料筛分。国产自定中心筛的型号为SZZ，根据筛层数不同分为SZZ1（单层）和SZZ2（双层）。一般为吊式筛，但也有座式筛。 （4）重型振动筛 重型振动筛的原理与自定中心振动筛相似，但振动器的主轴完全不偏心，而以皮带轮的轴孔偏心来达到运转时自定中心的目的。重型振动筛结构比较坚固，能承受较大的冲击负荷，适用于筛分大块度、相对密度大的物料，最大给料可达350mm。主要用于中碎前作预先筛分，此外，对含水、含泥量高的物料，可在中碎前进行预先筛分及洗矿，筛上物入中碎机，筛下物进入洗矿脱泥系统。 （5）共振筛 共振筛也称弹性连杆式振动筛，振幅大，筛分效率高，处理能力大，电耗小，结构紧凑。但制造工艺复杂，机器质量大，振幅难稳定，调整比较复杂，橡胶弹簧容易老化。 （6）直线振动筛 直线振动筛的振动力大，振幅大，振动强烈，筛分效率高，生产率大，可筛分粗块物料。由于水平安装，安装高度小，直线往返运动，对脱水、脱泥和重介质选矿脱介质有利。但结构比较复杂，两根轴的旋转速度高，故制造和润滑要求高，振动不易调整。 1.4磨矿分级设备 选矿厂中广泛使用的磨矿设备是球磨机和棒磨机。在球磨机中，目前只有格子型及溢流型被采用。锥型球磨机因其生产率低，现己不制造，但个别旧选矿厂仍沿用着。球磨机和棒磨机的规格以简体内径D和筒体长度L表示。 （1）格子型球磨机 各种规格子型球磨机的构造基本相同，球磨机的筒体用厚约18～36毫米的钢板卷制焊成，它的两端焊有铸钢制的法兰盘，筒体内装有衬板，用锰钢、铬钢、耐磨铸铁或橡胶等材料制成，其中高锰钢应用较广，使用橡胶尚处于试制阶段。衬板厚约50～130毫米，与筒壳之间有10～14毫米的间隙，用胶合板、石棉垫、或塑料极或橡皮铺在其中，用来减缓钢球对简体的冲击。 （2）溢流型球磨机 溢流型球磨机因其排矿是靠矿桨本身高过中空轴的下边缘而自流溢出，无需另外装设沉重的格子板。此外，为防止球磨机内小球和粗粒矿块同矿浆一起排出，故在中空轴颈衬套的内表面镶有反螺旋叶片。 （3）棒磨机 目前选矿厂使用的棒磨机，只有溢流型和开口型两种，前者用得较普遍，后者现已停止制造。棒磨机的构造与溢流型球磨机大致相同。所用磨矿介质为长圆棒。 （4）离心磨 离心磨是一种新型的高效率超细密设备，它分为竖式和卧式两种。根据管的数目，前者又可分为单管和三管行星式离心磨。 （5）振动磨矿机 振动磨是在高频下工作，而高频振动易使物料生成裂缝，且能在裂缝中产生相当高的应力集中，故它能有效地进行超细磨。但此种机械的弹簧易于疲劳而破坏，衬板消耗也较大，所用的振幅较小，给矿不宜过粗，而且要求均匀加入，故通常适用于将1～2毫米的物料磨至85～5微米干磨或5～0.1微米湿磨。。 （6）喷射磨矿机 喷射磨是一种把物料的细磨与分级、干燥等作业相综合的新型干磨设备。主要用在化工和建筑材料工业，但最近有用于磨矿的趋势。喷射磨的工作情况是用高温压缩空气，或过热蒸气，或其他预热气体作介质。用含铁石英岩的喷射磨产品经磁选后的选别指标，和球磨机的及砾磨机的相比较，精矿品位约高2～3％，铁的回收率约高2～15％。 7螺旋分级机 螺旋分级机是与湿法球磨机配套的设备与球磨机共同完成磨碎与分级。其规格用直径表示，根据螺旋个数可分为单螺旋分级机和双螺旋分级机。按分液面的高低，其又可分为高堰式、浸入式和低堰式。 （8）水力旋流器 水力旋流器的上部呈圆柱形，下部呈圆锥形，圆柱体的中央插入一根溢流管，上部外侧有一与其相切的进浆管。水力旋流器在我国选矿厂已有多年的应用实践,主要用于细粒级的分级、矿浆浓缩、脱泥脱水等。 2重选工艺与设备 在过去30年,环境意识不断增强。成本和最大回收率不再是工厂设计仅有的考虑。效率、有效的和环境允许的工艺,加之了解了最大回收率不一定导致最佳经济效益是今天的考虑。重选不受颗粒粗度的限制,假定矿物间充分解离,尾矿就能在尽可能粗的情况下排除,从而减少了磨矿能的需要。另外,重选不需要药剂。由于尾矿的排放和废物的净化被简化,不仅降低了主成本,而且降低了环境成本。 2.1重选工艺 矿石的重选流程是由一系列连续的作业组成。作业的性质可分成准备作业、选别作业、产品处理作业三个部分。 （1）准备作业，包括a为使有用矿物单体解离而进行的破碎与磨矿；b多胶性的或含黏土多的矿石进行洗矿和脱泥；c采用筛分或水力分级方法对入选矿石按粒度分级。矿石分级后分别入选，有利于选择操作条件，提高分选效率。 （2）选别作业，是矿石的分选的主体环节。选别流程有简有繁，简单的由单元作业组成，如重介质分选。 （3）产品处理作业，主要指精矿脱水、尾矿输送和堆存。 2.2重选设备 处理现代矿物,所需的设备必须要具备以下几个特点1处理量大,现代的矿物处理客观上要求以规模效应来创造效益。2对微细粒级效果显著,特别是对-01037mm粒级要效果明显,原有设备基本上能保证01037mm粒级的回收。3富集比较高,选别指标好。4功耗低。5结构简单,便于维护。重选设备有水力分级的云锡式分级箱、分泥斗，重介质分选的圆锥形重介质分选机、重介质振动溜槽、重介质旋流器、斜轮重介质分选机，跳汰机，溜槽分选机，摇床，涡流分选机，光电分选机等。 3磁电选工艺与设备 磁选基于矿物间磁性差异，在不均匀磁场中实现矿物之间分离的一种选矿方法。目前，国内外使用的磁选机种类很多，分类方法不一。 （l）按磁选机的磁源可分为永磁磁选机与电磁磁选机； （2）根据磁场强弱可分为弱磁场磁选机，中磁场磁选机，强磁场磁选机； （3）按选别过程的介质可分为干式磁选机与湿式磁选机； （4）按磁场类型可分为恒定磁场、脉动磁场和交变磁场磁选机； （5）按机体外形结构分为带式磁选机、筒式磁选机、辊式磁选机、盘式磁选机、环式磁选机、笼式磁选机和滑轮式磁选机。 3.1磁选工艺应用 用途黑色金属矿选矿铁矿石磁选；有色和稀有金属矿精选钨锡分离、铜钼分离、铜铅分离；重介质选矿中磁性重介质的磁选回收；非金属矿物原料选矿中除去含铁杂质高岭土除铁；废水处理。 1磁铁矿的弱磁选 我国鞍山钢铁公司大孤山铁矿所处理的矿石为鞍山式贫磁铁矿，原矿含铁量3040，sio2含量4246。采用的原则流程为阶段磨矿阶段选别流程，选别设备是永磁式磁力脱泥槽和永磁筒式磁选机。 2赤铁矿、镜铁矿、菱铁矿的还原焙烧--弱磁选，强磁选用于锰铁矿，黑钨粗精矿和锆英石粗精矿，钛铁矿，高领土和煤等。 3.2电选工艺 电选是以带不同电荷的矿物和物料在外电场作用下发生分离为理论基础的。电选法应用物料固有的不同摩擦带电性质、电导率和介电性质。因为静电力与颗粒表面电荷大小和电场强度成正比,所以静电力对细的、片状的轻颗粒影响大些。因此,颗粒可以得到有效的分离。 电选过程的工业应用可细分为几类 1矿物和煤的分选选矿和选煤部门; 2食物提纯食品业; 3废料处理废料管理; 4静电分级根据粒度和形状将固体分类; 5静电沉积从固体中除去粒状污染物质或从气体中除去液体。 3.3磁选设备 （1）湿式弱磁场永磁筒式磁选机 这种磁选机主要用于分选强磁性物料。 （2）电磁磁滑轮 设备由沿物料运行方向极性交变或极性单一的多极磁系组成。电磁磁滑轮的磁感应强度可达0.1～0.15T，给矿粒度10～100mm。滑轮的尺寸为￠L（600～1000）（1700～2400）mm。它在选矿厂中的作用和永磁磁滑轮相同。 （3）永磁筒式磁选机 设备结构它的主要部分由滚筒和磁系构成。磁系和磁场特性磁系为锶铁氧体.应用细粒强磁性矿物粒的干选，磁性材料的提纯，粉状物料中排除磁性杂质。 （4）湿式弱磁磁选机 设备由圆筒、磁系、槽体等三个主要部分组成。 （5）超导高梯度磁选机 设备结构周期式的超导高梯度磁选机是一台设超导磁滤器。主要部分是超导线圈、制冷机构、分选机构、给矿机构等。该超导磁法器可作为 1）磁分离过程基础研究的实验室装置； 2）模拟大型装置操作条件的中间试验之用； 3）小规模生产用。 3.4电选设备 电选设备是以施加到临时带电颗粒上的静电力为基础的。电选机的设计是以矿物带电机理为依据的。根据带电机理,电选机可分为以下3类 1自由落体静电电选机接触带电和摩擦带电; 2高压电选机电晕带电; 3接触电选机感应带电。 1接触或摩擦带电电选机自由落体电选机 在这种电选机中,颗粒之间或与第三种材料如容器、给料器、溜槽或喷嘴的壁接触或摩擦而获得电荷。这些颗粒然后进入电场中,根据它们的极化和所带电荷多少而发生分离。 2传导感应带电电选机 当颗粒与传导电极接触时,在电场中可将导体与非导体分离开,这就是传导电选机的依据。当有高压电场存在时,不同颗粒与接地导体接触,可以发生传导感应带电。通常通过传导,导体颗粒迅速带电,而绝缘颗粒带电的速度要慢得多,从而使导体颗粒与绝缘颗粒分开。 4浮选工艺与设备 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。 4.1浮选工艺 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，后者为2.68,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 一、矿浆的调整与浮选药剂的加入 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饱,而有的则不能附着于气泡。 二、搅伴并造成大量气泡 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饱析出。 三、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。 四、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饱沫层，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）。 浮选工艺是一个较复杂的矿石处理过程，其影响因素可分为不可调节因素（原矿性质和生产用水的水质）和可调节因素（浮选流程、磨矿细度、矿浆浓度、矿浆酸碱度、浮选药剂制度）。 4.2浮选设备 为了实现矿粒之间的分离，矿物表面必须具有不同的润湿性，又有数量和质量满足需要的泡沫，还应有合适的机械设备，使它们分成性质和质量各不相同的产品，这些设备就是浮选机。浮选机是实现浮选过程的重要设备。浮选效果的好坏，除药剂、工艺流程的影响外，浮选机性能的优劣有着相当大的关系。为此，各国在改进和发展浮选机方面都做了相当多的工作。 浮选机类型机械搅拌式浮选机、充气式浮选机、混合式浮选机或充气搅拌式浮选机、气体析出式浮选机。 （1）机械搅拌式浮选机 机械搅拌式浮选机的特点矿浆的充气和搅拌都是由机械搅拌器来实现的，属于外气自吸式浮选机，充气搅拌器具有类似泵的抽吸特性,既自吸空气又自吸矿浆。 XJK浮选机（俗称A型）其特点是 第一、盖板上安装了18～20个导向叶片。 第二、叶轮、盖板、垂直轴、进气管、轴承、皮带轮等装配成－个整体部件。 第三、槽子周围装设了一圈直立的翅板，阻止矿浆产生涡流。 （2）充气搅拌式式浮选机 其特点是1、充气量易于单独调节2、机械搅拌器磨损小3、选别指标较好4、功率消耗低 丹佛型浮选机1〉有效充气量大；2〉槽内形成一个矿浆上升流。 （3）充气式浮选机 充气式浮选机1、结构特点无机械搅拌器无传动部件2、充气特点充气器充气，气泡大小由充气器结构调整3、气泡与矿浆混合特点逆流混合。用途处理组成简单、品位较高、易选矿石的粗、扫选 浮选柱结构简单、占地面积小、维修方便、操作容易、节省动力。 （4）气体析出式浮选机 气体析出式浮选机主要用于细粒矿物浮选和含油废水的脱油浮选。 5结论 选矿技术的发展很大程度上是与选矿工艺的改进和选矿设备的发展息息相关的。我国有色金属矿产资源富矿少，贫矿多；粗颗粒少，细颗粒多；单一矿少，共生矿多。为了充分利用这些“贫、细、杂”的矿产资源，实现矿业的可持续发展，必须大力开发选矿工艺，如重选、磁电选、浮选、重介质预选等相互联合的各种联合选矿工艺。在选矿设备上，保证设备取得优良选别效果和独具中国特色。 铅锌矿选矿工艺流程 铅锌矿石一般都要经过选矿富集成精矿才能冶炼铅、锌金属产品。矿石技术加工选冶试验，是地质勘探工作的重要组成部分，是评价矿床能否作商品矿石开发的重要依据之一，因此在地质勘探过程中必须进行矿石可选性试验。在详查或初勘阶段，一般应做实验室初步可选性试验，在初勘或详勘阶段一般要做详细可选性试验。当矿石物质成分复杂，又有巨大综合利用价值的大中型、超大型矿床或属新类型矿石，除进行详细可选性试验外，必要时还要做实验室规模的扩大试验。对某些矿石类型当用选矿方法得不到合格精矿产品或无法单体分离时，还要进行实验室冶炼试验。 在进行矿石可选性试验之前，首先应进行矿床矿石物质成分研究，划分矿石类型，查明元素赋存状态，鉴定矿物种类、矿石结构构造、嵌布粒度特性，为选矿试验制定合理选矿工艺流程提供依据。 铅锌矿石工业类型划分，是在矿石自然类型基础上，按矿石氧化程度不同分为硫化矿石、混合矿石。 按矿石中有用组分不同，可分为铅矿石、锌矿石、铅锌矿石、铅锌铜矿石、铅锌硫矿石、铅锌铜硫矿石、铅锡矿石、铅锑矿石、锌铜矿石等。按矿石结构构造不同，可分为浸染状矿石、致密块状矿石、角砾状矿石、条带状矿石、细脉浸染状矿石等。 当选冶部门需要按矿石类型、分采、分选时，而在地质剖面图上能够圈出，且与相邻剖面能对应相连，则应圈出其分布范围，分别计算储量。铅锌矿的选矿试验，根据矿石类型不同，则选择不同的选矿方法。硫化矿石通常用浮选方法。氧化矿石用浮选或重选与浮选联合选矿，或硫化焙烧后浮选，或重选后用硫酸处理再浮选。对于含多金属的铅锌矿石，一般用磁浮、重浮、重磁浮等联合选矿方法。无论何种矿石类型还是采用何种选矿方法及其工艺流程，其精矿品位均应符合国家颁布的现行有色金属行业标准，即铅精矿标准代替国家有色金属行业标准铅锌精矿化学成分。 铅锌矿冶炼方法硫化铅精矿是炼铅的主要矿物原料，其冶炼方法有火法和湿法两种。目前以火法为主，湿法处于试验研究阶段。火法炼铅采用烧结焙烧 鼓风炉熔炼和反应熔炼、沉淀熔炼等方法。铅的精炼主要采用火法精炼，其次是电解精炼。 硫化锌精矿是炼锌的主要矿物原料，也有火法和湿法冶炼。火法冶炼采用竖罐蒸馏、平罐蒸馏或电炉；湿法炼锌，近年来发展很快，已成为炼锌的主要方法。火法炼锌所得粗锌采用蒸馏法精炼或直接应用；而湿法炼锌所得电解锌，质量较高，无需精炼。对于难分选的硫化铅锌混合精矿，一般采用同时产出铅和锌的密闭鼓风炉熔炼法处理。对于极难分选的氧化铅锌混合矿，我国有独特的处理方法，即用氧化铅锌混合矿原矿或其富集产物，经烧结或制团后在鼓风炉熔化，以便获得粗铅和含铅锌熔融炉渣，炉渣进一步在烟化炉烟化，得到氧化锌产物，并用湿法炼锌得到电解锌。此外，还可用回转窑直接烟化获得氧化锌产物。 我国铅、锌精矿产品中含有丰富的伴生组分，在冶炼过程已综合回收，经济效益十分可观。冶炼铅时综合回收的有铜、硫、锌、金、银、铂族金属、铋、铊、镉、硒、碲等产品。冶炼锌时综合回收的有硫、铅、铜、金、银、铟、镓、锗、镉、钴、铊、汞等产品。 浮选基础知识 浮选法是利用矿物表面的物理化学性质差异来选别矿物颗粒的过程,旧称浮游选矿,是应用最广泛的选矿方法。几乎所有的矿石都可用浮选分选。如金矿、银矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辉铜矿、辉钼矿、镍黄铁矿等硫化矿物，孔雀石、白铅矿、菱锌矿、异极矿和赤铁矿、锡石、黑钨矿、钛铁矿、绿柱石、锂辉石以及稀土金属矿物、铀矿等氧化矿物的选别。石墨、硫黄、金刚石、石英、云母、长石等非金属矿物和硅酸盐矿物及萤石、磷灰石、重晶石等非金属盐类矿物和钾盐、岩盐等可溶性盐类矿物的选别。 浮选的另一重要用途是降低细粒煤中的灰分和从煤中脱除细粒硫铁矿。全世界每年经浮选处理的矿石和物料有数十亿吨。大型选矿厂每天处理矿石达十万吨。浮选的生产指标和设备效率均较高，选别硫化矿石回收率在90％以上，精矿品位可接近纯矿物的理论品位。用浮选处理多金属共生矿物，如从铜、铅、锌等多金属矿矿石中可分离出铜、铅、锌和硫铁矿等多种精矿，且能得到很高的选别指标。 浮选适于处理细粒及微细粒物料，用其他选矿方法难以回收小于10μm的微细矿粒,也能用浮选法处理。 一些专门处理极细粒的浮选技术，可回收的粒度下限更低，超细浮选和离子浮选技术能回收从胶体颗粒到呈分子、离子状态的各类物质。浮选还可选别火法冶金的中间产品，挥发物及炉渣中的有用成分，处理湿法冶金浸出渣和置换的沉淀产物，回收化工产品（如纸浆，表面活性物质等）以及废水中的无机物和有机物。 1949年以前中国只有几座浮选厂，1949年以后建成了几百座处理各种矿石的现代浮选厂。在多金属矿石的分离浮选、复杂矿石的综合利用、铁矿石浮选以及非金属矿石与煤的浮选等领域内，均取得了成就。 浮选工艺 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。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。 常规泡沫浮选适于选别0.5mm至5μm的矿粒，具体的粒限视矿种而定。当入选的粒度小于5μm时需采用特殊的浮选方法。如絮凝－浮选是用絮凝剂使细粒的有用矿物絮凝成较大颗粒，脱出脉石细泥后再浮去粗粒脉石。载体浮选是用粒度适于浮选的矿粒作载体，使微细矿粒粘附于载体表面并随之上浮分选。还有用油类使细矿粒团聚进行浮选的油团聚浮选和乳化浮选；以及利用高温化学反应使矿石中金属矿物转化为金属后再浮选的离析浮选等。用泡沫浮选回收水溶液中的金属离子时，先用化学方法将其沉淀或用离子交换树脂吸附，然后再浮选沉淀物或树脂颗粒。 处理呈分子、离子及胶体大小的物料，采用浮沫分离。其特点是利用某些物料的疏水性，缓慢搅拌及少量充气，使成浮沫聚集于水面上刮出。如从水中回收油脂、蛋白质、纸浆以及化工产品等。离子浮选是在能与离子发生沉淀或络合的表面活性剂的作用下，使反应生成物进入浮沫，完成分选。 无泡沫浮选是使浮选物料在水－气、有机液－水、水－油界面（或表面）萃取聚集后分离。例如早期使用的薄膜浮选，全油浮选；正在发展中的液－液萃取浮选等。油球团筛分是用油将已疏水化了的有用矿物颗粒形成选择性球团后，再行筛分。浮选所需的气泡最早由煮沸矿浆或化学反应产生；目前常用机械搅拌以吸入空气或导入压缩空气起泡，还有减压或加压后再减压起泡以及电解起泡等。与浮选效果有关的因素很多，除矿石性质外以浮选药剂，浮选机和浮选流程最为重要。 浮选药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RO2PSSH，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。 浮选机是浮选工艺的主要设备。由单槽或多槽串联组成,浮选中矿浆的搅拌充气，气泡与矿粒的粘附,气泡上升并形成泡沫层被刮出或溢流出等过程，都在浮选槽内进行。 按搅拌和充气方式的不同，可分5种 ①机械搅拌式。搅拌和充气都由机械搅拌器实现。有离心叶轮、星形转子和棒形转子等类型。搅拌器在浮选槽内高速旋转，驱动矿浆流动，在叶轮腔内产生负压而吸入空气。 ②充气机械搅拌式。除机械搅拌外，再向浮选槽中充入低压空气。 ③充气式。靠压入空气进行搅拌并产生气泡，如浮选柱和泡沫分离装置等。 ④气体析出式。用降低压力方法或先加压后降至常压的方法，使矿浆中溶解的空气析出，形成微泡。 ⑤压力溶气式。利用高压将充入的空气预溶于水,然后在常压下于浮选槽内析出,形成大量微泡。 浮选流程包括磨矿,分级,调浆及浮选的粗选、精选、扫选作业。有一段磨浮流程；分段磨矿－浮选的阶段磨浮流程；精矿或中矿再磨再选流程。浮选产出粗精矿的作业称粗选；粗精矿再选作业称精选；尾矿再选作业称扫选。回收矿石中多种有用矿物时，不同矿物先后浮选的流程称优先浮选或选择浮选；先将有用矿物全部浮出后再行分离的流程，称混合－分离浮选。工业生产时必须针对矿石的性质和对产品的要求，采用不同的药方和浮选流程。 铜矿浮选硫化铜矿物常用黄药（捕收剂），松醇油起泡剂和石灰（调整剂）等药剂处理后浮选，以与脉石及共生的硫化铁矿物分离。大多采用优先浮选。氧化铜矿一般用硫化钠活化后再加黄药浮选，或直接用脂肪酸作捕收剂浮选。 铅锌矿浮选采用优先浮选流程时，用硫酸锌、氰化物抑制闪锌矿,用黄药浮选方铅矿;然后用硫酸铜活化并再加黄药浮选闪锌矿。采用混合浮选流程时，先用黄药将铅、锌矿物一并浮出；再对混合精矿用硫酸锌、氰化物抑制锌矿物，浮出铅矿物。现在许多选矿厂采用亚硫酸及其盐类代替氰化物。 铁矿浮选常用油酸、塔尔油、氧化石蜡皂或石油磺酸盐为捕收剂（兼起泡剂），浮选赤铁矿、褐铁矿等矿物，称铁矿正浮洗；或用阳离子胺类捕收剂浮选石英，或用阴离子捕收剂浮选经钙离子活化的石英，称铁矿反浮选。可用絮凝-脱泥-反浮选工艺处理细粒浸染铁矿石。 钨、锡矿泥浮选对含有黑钨矿或锡石的细泥，用油酸或甲苯胂酸或苯乙烯磷酸作捕收剂，用水玻璃作脉石抑制剂浮选回收。有时还需用硝酸铅等作活化剂。 萤石及磷灰石浮选常用油酸或氧化石蜡皂或塔尔油作捕收剂，用水玻璃、栲胶、磺化粗菲等作脉石抑制剂进行浮选。 煤泥和石墨浮选一般用醇类作起泡剂，用煤油等中性油作捕收剂浮选。 发展趋势由于需浮选处理的矿石中的有用成分含量越来越低，浸染粒度越来越细，成分越来越复杂难选，同时，浮选领域不断扩大，包括其他选矿方法难于奏效的细泥物料的处理，老选矿厂尾矿的再处理，各种废旧金属材料的回收以及各种废料的处理、利用，以及污水的净化等。 因此必须 ①继续发展新的浮选工艺和大型高效的浮选设备； ②研究作用力强，选择性好，用量少，无毒或毒性小的浮选药剂； ③研究浮选数学模型以及过程的自动控制,使过程最佳化，达到最好的分选效果,以提高经济效益； ④进一步从矿物工艺学、化学、物理学、表面化学、流体动力学、概率统计等方面深入研究浮选机理，以指导浮选生产实践，进一步发展浮选理论体系。 选矿基础知识-粗选、精选和扫选 一般情况下所说粗选，清选，扫选，主要是指浮选机（矿用浮选机），磁选机（干式磁选机，湿式磁选机）等选矿设备。 矿石经初选选别后，将其中所含水量的部分脉石或围岩选出，而得到了高于原矿品位的产物，称为粗精矿，一般还达不到精矿质量的要求，这一工序称为粗选作业。将粗精矿进行再选以得到合格的精矿，这工序称为精选作业。有时需要将粗精矿经过几次精选才能得到合格精矿，其作业依次称为一次精选、二次精选、三次精选。 一般粗选尾矿还不能作为最终尾矿废弃，往往还需进入下一步作业处理，这一作业称为扫选。为了提高金属的回收率，有时需要经过多次扫选才能得出最终尾矿。 矿石经过选别作业处理后，除去了大部分的脉石与杂质，使有用矿物得到富集的产品称之为精矿。精矿是选矿厂的最终产品，有时也叫最终精矿，一般作为冶炼的原料。最终精矿要使其主要成分及杂质含量都达到国家标准，才能称为合格精矿。 对于精矿，中矿，尾矿，每次浮选后精矿和尾矿之外的就叫中矿。 原矿经过选别作业处理后，其主要成分已在精矿中富集，有的经过综合处理后，矿石的次要成分或其他伴生金属也得到回收。所以剩余的部分产物则含有用成分很低，这部分产物称之为尾矿，或叫最终尾矿。应当指出，在尾矿中仍然含有受目前技术水平限制而难于提取的有用成分，但将来有可能成为再利用的原料。因此，一般都将尾矿堆放在尾矿库保存起来。 在选别过程中得到的中间产物称为中矿。中矿的有用成分含量一般介于精矿和尾矿之间。在选别过程中，中矿一般需要返回适当作业地点处理，或者进行单独处理。 氧化铅锌选矿方法介绍 经过磨矿、氧化铅浮选后，将铅浮选的尾矿进行1-3级细粒粗选，每级粗选精矿进行1-3次精选，粗选中矿及第1次精选中矿进入下一级粗选后，再进行精粒浮选，从而得精矿。它针对泥质氧化锌矿先浮小粒后浮大粒的上浮特性，从根本上解决了现有技术难于对泥质氧化锌矿进行浮选的问题，不仅可从泥质氧化锌矿中选出有用的锌矿，而且还提高了氧化锌矿的回收率，减少尾矿含氧化锌量，降低浮选剂耗量，使泥质氧化锌矿这一矿产资源得到有效利用。 选矿步骤如下 A、将泥质氧化锌矿进行磨矿，使粒度为-0.1mm的占50％～80％； B、将磨细的矿浆分级溢流进行氧化铅的浮选； C、将铅浮选的尾矿送入搅拌桶内，控制矿浆浓度在25～35％，加入浮选剂，控制矿浆pH值9-11，搅拌6-15min； D、将上述矿浆送入浮选槽进行1-3级细粒粗选，每级粗选精矿进行1-3次精选，粗选中矿进入下一级粗选， 具体选矿工艺是含泥小于16％的矿浆进行一级6-8min的粗选，粗选精矿进行1-3次且每次1-2min的精选，得精矿产品，1次精选中矿及粗选中矿进入脱泥；含泥17-21％的矿浆进行二级且每级5-7min的粗选，每级粗选精矿进行1-3次且每次1-2min的精选，得精矿产品，第二级1次精选中矿及第二级粗选中矿进入脱泥；含泥22-26％的矿浆进行三级且每级4-6min的粗选，每级粗选精矿进行1-3次且每次1-2min的精选，得精矿产品，第三级1次精选中矿及第三级粗选中矿进入脱泥； E、将D步骤细粒浮选后的中矿送Φ150mm以下的水力旋流器组或高频细筛进行脱泥，脱除-0.074mm以下的细泥，送搅拌桶，控制矿浆浓度25-35％，补充浮选剂，控制矿浆pH值9-11，搅拌5-12min，送入浮选槽； 铅锌矿的浮选方法 铅锌是人类从铅锌矿石中提炼出来的较早的金属之一。铅锌广泛用于电气工业、机械工业、军事工业、冶金工业、化学工业、轻工业和医药业等领域。此外，铅金属在核工业、石油工业等部门也有较多的用途。在铅锌矿中铅工业矿物有11种，锌工业矿物有6种，以方铅矿、闪锌矿最为重要。方铅矿的化学式为PbS，晶体结构为等轴晶系，硫离子成立方最紧密堆积，铅离子充填在所有的八面体空隙中。新鲜的方铅矿表面具有疏水性,未氧化的方铅矿很易浮选，表面氧