浮选

“浮选（flotation）”一词，是漂浮选矿的简称。浮选是根据矿物颗

粒表面物理化学性质的不同，从矿石中分离有用矿物的技术方法。

简介

浮选工艺流程(图1)浮选，漂浮选矿的简称，是根据矿物颗粒表面物理化学性质的不同，

按矿物可浮性的差异进行分选的方法。

利用矿物表面的物理化学性质差异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。用途

浮选法广泛用于细粒嵌布的金属矿物、非金属矿产、化工原料矿

物等的分选。 我国所称的选矿是源自西文的“（oredressing）选

矿”，原义可进似地译作矿石调理（是冶炼前的准备工作），现今由

于技术内容的扩展，西方通常使用“矿物加工（mineral

processing）”一词。目前广为大众学者说接受的浮选，精确地说，

应为矿物“泡沫浮选（froth flotation）”。

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。浮选分类

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。发展历史

浮选工艺流程(图2)中国古代利用矿物表面的天然疏水性来净化朱砂、滑石等矿质药物，

使矿物细粉飘浮于水面，而与下沉的脉石分开。淘洗砂金时，将羽毛

蘸油粘捕亲油疏水的金、银细粒，称为鹅毛刮金，迄今仍有应用。明

《天工开物》记载金银作坊回收废弃器皿和尘土中金、银粉末时“滴

清油数点，伴落聚底”。就是利用表面性质的差异进行分选的方法。

在古希腊和欧洲也有用油和沥青收集矿物的证据。18世纪人们已知道

气体粘附固体粒子上升至水面的现象；19世纪时人们就曾用气化（煮

沸矿浆）或加酸与碳酸盐矿物反应产生的气泡浮选石墨。19世纪末

期，由于对金属的需求量不断增加，能用重选处理的粗粒铅、锌、铜

硫化矿的资源逐渐减少，在澳大利亚、美国及一些欧洲国家开始用浮

选选别细粒矿石，为冶炼提供精矿。初期应用薄膜浮选法及全油浮选

法。前者是将矿石粉洒于浮选机中流动的水面上，疏水性矿物飘浮于

表层被回收；后者在矿浆中拌入一定数量的矿物油，粘捕疏水亲油矿

粒并浮至矿浆表面回收。到20世纪初应用泡沫浮选法，按矿粒对水中

气泡亲和程度不同进行选别。1922年用氰化物抑制闪锌矿和黄铁矿，

发展了优先浮选工艺，1925年使用以黄药为代表的合成浮选药剂，药

剂用量由全油浮选时为矿石量的1～10％降至矿石量的万分之几，使

浮选得到了重大发展，并广泛应用于工业生产。同时，浮选理论的研

究也迅速发展，例如1932年美国高登著《浮选》，1933年苏联列宾捷

尔著《浮选过程的物理化学》，1938年澳大利亚瓦克著《浮选原理》

等。

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，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。浮选方法

常规泡沫浮选

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

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（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。主要设备