浮選法

浮選法是利用礦物表面物理化學性質的不同來分選礦物的選礦方法。工業上廣泛應用的是泡沫浮選，它的特點是有用礦物選擇性地附着在礦漿中的空氣泡上，並隨之上浮到礦漿表面，達到有用礦物與脈石的分離。

浮選前礦石要磨碎到符合浮選所要求的粒度，使有用礦物基本上達到單體解離以便分選。並添加浮選藥劑。浮選時往礦漿中導入空氣，使形成大量的氣泡，於是不易被水潤濕的，即通常稱之為疏水性礦物的顆粒附着在氣泡上，隨同氣泡上浮到礦漿表面形成礦化泡沫層；而那些容易被水潤濕的，即通常稱之為親水性礦物的顆粒，不能附着在氣泡上而留在礦漿中。將礦化泡沫排出，即達到分選的目的。

一般是將有用礦物浮入泡沫產物中，將脈石礦物留在礦漿裏，這種浮選通常叫正浮選。但有時卻將脈石礦物浮入泡沫產物中，將有用礦物留在礦漿裏，這種浮選叫反浮選。

如礦石中含有兩種或兩種以上的有用礦物，其浮選方法有兩種，一種叫做優先浮選，即把有用礦物依次一個一個地選出為單一的精礦；另一種叫混合浮選，即先把有用礦物同時選出為混合精礦，然後再把混合精礦中的有用礦物一個一個地選分開。

浮選應用範圍特別廣泛，絕大多數的礦石都可用浮選法處。有色金屬（銅、鉛、鋅等）礦石90%以上是用浮選法選別。

浮選法的選分效率比較高，它能有效地將品位很低的礦石選成為高品位的精礦，特別是對於細粒嵌布、成分複雜的礦石，採用浮選法處理時，常常可取得較好的選分效果。但浮選法必須使用浮選藥劑，所以它的選礦成本與重選法和磁選法相比較，一般要高些。 ^[2] 

浮選法主要是根據液體表面張力的作用原理，使污水中固體污染物黏附在小氣泡上。當空氣通入廢水時，廢水中的細小顆粒物共同組成三相體系。細小顆粒黏附到氣泡上時，使氣泡界面發生變化。顆粒能否黏附於氣泡上與顆粒和液體的表面性質有關。親水性顆粒易被水潤濕，水對它有較大的附着力，氣泡不易把水推開取而代之，這種顆粒不易黏附於氣泡上而除去。而疏水性顆粒則容易附着於氣泡而被除去。

各種物質對水的親疏性，可用它們與水的接觸角θ（以對着水的兩切線夾角為準）來衡量。接觸角θ<90°的為親水型物質，θ>90°的為疏水物質。

若要用浮選法分離親水性顆粒（如紙漿纖維、煤粒、重金屬離子等），就必須投加合適的藥劑——浮選劑，以改變顆粒表面性質，使其改為疏水性，易於黏附於氣泡上。同時浮選劑還有促進起泡的作用，可使廢水中的空氣形成穩定的小氣泡，以利於氣浮。

浮選劑的種類很多，如松香油、石油及煤油產品，脂肪酸及其鹽類、表面活性劑等。對不同性質的廢水應通過試驗選擇合適的品種和投加量，也可參照礦冶工業浮選的資料。

浮選劑的種類很多，根據其作用的不同可以分為以下幾種。

(1)捕收劑。如硬脂酸、脂肪酸及其鹽類或胺類等。其分子本身既有疏水基團又有親水基團。親水性基團可以附在顆粒的表面上，而疏水性基團朝外，這樣，使親水性的顆粒表面可轉化為疏水性的表面而粘附在氣泡上。

(2)起泡劑。如松節油等，它作用在氣一液接觸面上，用以分散空氣，形成穩定的氣泡。

(3)pH值調整劑。其作用是調整廢水的pH值，使之在最適合浮選的pH值下，進行浮選，以提高浮選的效果。

(4)活化劑。一般多是無機鹽類，其作用是使原來不易被捕收劑作用的顆粒表面，變為易於吸附捕收劑，加強捕收劑的作用效果。

總之，選加浮選劑的種類，應根據廢水的性質決定，以提高浮選的效果。

浮選法的形式比較多，常用的浮洗方法有加壓浮選、曝氣浮選、真空浮選以及電解浮選和生物浮選法等。

(一)加壓浮選法

加壓浮選法，在國內應用比較廣泛。幾乎所有的石油煉廠都是採用這種方法來處理廢水中的乳化油，並獲得較好的處理效果。出水中含油量可以達10mg/L～25mg/L。

其操作原理：在加壓的情況下，將空氣通入廢水中，便空氣溶解在廢水中達飽和狀態，然後由加壓狀態突然減至常壓，這時溶解在水中的空氣就成了過飽和狀態，水中空氣迅速形成極微小的氣泡，不斷向水面上升。氣泡在上升過程中，捕集廢水的懸浮顆粒以及膠狀物質等，一同帶出水面。然後從水面上將其去除。

加壓浮選法的工藝流程有兩種：一種為全部廢水加壓流程；另一種為部分廢水加壓流程。

(二)曝氣浮選法

曝氣浮選法是將空氣直接打入到浮選池底部的充氣器中，空氣形成細小的氣泡，均勻地進入廢水；而廢水從池上部進入浮選池，與從池底多孔充分器放出的氣泡接觸，氣泡捕集廢水中顆粒後上浮到水面，由排渣裝置刮送到泥渣出口處排出。淨化水通過水位調節器由出水管流出。

曝光浮選法的特點是動力消耗最小，但由於氣泡較大，而又很難均勻，故浮選效果略差些，同時操作過程中，多孔充氣器需經常進行清理防止堵塞，這給操作帶來不便。

(三)真空浮選法

該法是使廢水與空氣同時被吸入真空系統後接觸；一般真空度為27kPa～40kPa，在真空系統內，空氣泡會大量產生，氣泡攜帶廢水中的顆粒物質浮於水面，即可去除。

這種方法多用在油料生產工業廢水的治理方面，去除抽脂懸浮物效果較好，便於管理，但運轉動力費用較高，機械轉動部分運轉不夠穩定，因此，國內採用的不多。

(四)電解浮選法

電解浮選法，是對廢水進行電解，這時在陰極產生大量的氫氣。氫氣泡直徑很小，僅有20μm~100μm，廢水中的顆粒物質黏附在氫氣泡上，隨它上浮，從而達到淨化廢水的目的。同時，在陽極電離形成的氫氧化物，又起着混凝劑和浮選劑的作用，幫助廢水中的污染物質上浮或下沉，有利廢水的淨化。

電解浮選的優點是產生的小氣泡數量很大，每平方米的電極可以在1min內產生

個小氣泡，在利用可溶性陽極時，浮選過程和沉降過程可結合進行，裝置簡單。這是一種新的廢水淨化處理方法。

(五)生物浮選法

此法是將活性污泥投放到浮選池內，依靠微生物的增長和活動來產生氣泡（主要是二氧化碳氣泡），廢水中的污染物粘附在氣泡上浮漂到水面，加以去除，使水淨化。 ^[3] 

優點：

1、適於處理品位低、嵌布較細的礦石；

2、適於處理多金屬共生複雜的礦石，可分別回收、富集成多種產品的精礦；

3、可進一步處理其他選礦方法得到的粗精礦、中礦或尾礦；

4、應用範圍廣，分選效率高

缺點：耗藥劑，需細磨，成本高，浮選劑易造成環境污染 ^[4]