粗顆粒浮選技術及其應用

羅亨通，封東霞，楊多，張小永,2，熊宇農

1.昆明理工大學 國土資源工程學院，云南 昆明650093；2.省部共建復雜有色金屬資源清潔利用國家重點實驗室，云南 昆明 650093

引言

在常規浮選中，為了獲得較好的浮選指標，需要將礦物顆粒粒度控制在10～150 μm之間[1]，對于該粒度范圍外的粗顆粒，則需要消耗更多的能量將其磨細至合適粒度才能進行有效浮選回收[2]。在大部分選礦廠中，礦石粉磨階段所消耗的電能約占總消耗電能的70%～75%[3-4]，并且入料礦粒越粗，所需要消耗的能量也越高[5]。但目前礦山開采出的礦石大多品位較低，這些礦石直接入選會造成更多能量的消耗[6]。粗顆粒浮選技術一般是指直接浮選回收粒度大于150 μm的礦粒，它具有以下優勢：(1)對原礦進行預選拋尾，減少礦石處理量，并且可以提高后續磨浮工藝流程入料的品位，節省能量的消耗；(2)使用粗顆粒浮選技術可以對粗粒尾礦如重選尾礦進行再選，以提高資源利用率，減少能耗，降低選礦成本；(3)許多較脆的礦物如石墨和輝鉬礦等，在碎磨過程中很容易發生過粉碎現象，這樣不僅會造成能量的浪費，還會造成金屬流失[6-7]，而采用粗粒浮選技術，可以直接將部分解離的粗粒目標礦物選出，避免過磨，提高回收效率。

在浮選中，礦物顆粒需要與氣泡充分接觸和附著，形成礦粒-氣泡集合體后才能將礦物顆粒有效浮選出來，而在粗顆粒浮選中，礦物顆粒與氣泡的作用較弱，粗顆粒浮選受到抑制，主要表現在以下幾方面：(1)礦粒與氣泡接觸黏著幾率低。較粗顆粒與氣泡碰撞后，氣泡會產生較大變形，然后馬上復原，該過程會產生彈性振動，使得顆粒與氣泡黏附幾率低，氣泡的變形也會增大顆粒與氣泡之間的間隙，中間會夾雜許多液相，若來不及排出，也會使得礦粒與氣泡并未真正黏著；(2)礦粒與氣泡黏著牢固程度低。在浮選中，粗顆粒和超細顆粒(<10 μm)的浮選速率常數低于中間粒級顆粒的浮選速率常數，對此Schulze認為，當氣泡被困在湍流中旋轉渦流的中心時，氣泡表面的粒子會受到離心力，如果離心力超過能使顆粒附著在氣泡上的表面張力時，顆粒會脫離氣泡。Schulze提出了一個臨界無量綱值，即邦德數Bo(分離離心力與毛細保持力的比值，可以定義礦粒-氣泡集合體的穩定性)，當Bo>1時，脫離發生[8]，而粗顆粒粒度大，所受到的離心力較大。再者，氣泡要被成功礦化需要顆粒與氣泡接觸時間大于感應時間，顆粒越大，所需要的感應時間也越長，而粗顆粒浮選中不易滿足該條件，因此難以形成顆粒-氣泡集合體[9-12]。

就當前的浮選設備而言，常規的機械攪拌浮選機通過強烈攪拌來產生強大的湍流，使礦粒充分懸浮，剪切和分散氣泡，以及促進礦物顆粒、藥劑和氣泡間的相互作用[13]，然而，這對于粗顆粒的回收是適得其反的，葉輪產生的湍流會在系統中產生渦流，而旋渦中心的氣泡旋轉得非常快，在離心力的影響下，粗顆粒會與氣泡分離，因此它需要在相對靜止系統中才能穩定黏附在氣泡上，被有效回收。1984年，Schulze等人[14]發現，在相對靜態環境下浮選粗顆粒，最大可浮粒度可以提高到幾毫米。除了湍流之外，當處理粗礦粒時，目的礦物表面的解離度也很重要。一般地，礦物表面解離度隨著其粒徑的減小而增加，更大的解離度為氣泡的附著提供了更多的位置[15]，粗粒礦物粒度大，其解離度小。

根據浮選原理以及上述對于粗顆粒難浮的原因分析，一般可以通過以下方式改善粗顆粒浮選：(1)降低浮選機槽的深度，以縮短礦化氣泡的浮升行程，盡可能及時排出上浮產品。(2)加大充氣量。能夠增加氣泡數量，提高礦粒與氣泡的接觸概率。(3)適當提高浮選礦漿濃度，以增大礦粒的浮力。(4)適當改進藥劑制度。如適量添加中性油等輔助疏水藥劑，以強化粗粒表面的疏水化和加強礦化氣泡的黏著牢固度；提高捕收劑和起泡劑的濃度，此時脈石礦物的回收率也會得到提高[16-17]。

礦產資源逐漸呈現“貧、細、雜”的特點，這對于目前的選礦技術是很大的挑戰。粗顆粒浮選技術能夠緩解磨礦壓力，減少能量消耗，并且提高資源的利用率，在“綠色礦山”創建方面也具有重大意義。本文詳細闡述了泡沫中分選法、閃速浮選法和流化床浮選法等主要的粗顆粒浮選方法，以及相關的設備和實際應用，并且分析了其優缺點，以期為今后粗顆粒浮選技術的發展提供參考。

1 泡沫中分選法(SIF)

泡沫中分選技術是將礦漿直接給入到泡沫層中，然后回收目標礦物顆粒[18]。其分選原理為礦粒在通過由氣泡發生器或起泡劑在水或其他液體介質表面產生的運動泡沫層中下沉時進行礦物分選的過程中，礦粒直接接觸泡沫，疏水礦粒會立即被回收，成為精礦，而親水性礦粒則被給料水沖走，成為尾礦[19-20]。SIF試驗裝置配置如圖1所示。

圖1 SIF試驗裝置配置

SIF 試驗是在一個專門設計的設備中進行的，在該設備中，給礦是以濃度較高的狀態(質量濃度約60%～80%)水平給到泡沫上，與泡沫短時間(約3～5 s)接觸作用后，目標礦粒沿著浮選槽移動，進入溢流，得到泡沫產品，而親水礦粒則下沉被給料水帶走，成為尾礦[19]。

1.1 泡沫中分選法設備

國內外對于該技術研究有限，目前并沒有比較高效的相關的浮選設備。如圖2所示為一款泡沫分選機，該分選機主要由喂料箱、傾斜折流板、分漿器、初步充氣溝槽、噴嘴、充氣器、溢流嘴、泡沫刮板和錐形箱等部分構成。

圖2 泡沫分選機結構示意圖[21]

使用該分選機時，需要先將藥劑與給礦充分混合，從喂料箱給入，再打開折流板上的開關，保證折流板處于傾斜狀態。在礦漿進入到泡沫層中之后，精礦泡沫在充氣器的作用下流出，或者被刮板刮出，剩余的產品在錐形箱中聚集，最后在尾礦排出口流出[21]。

1.2 泡沫中分選法的應用

泡沫中分選方法在實際中運用不多， Leppelen JO等在選礦廠實驗室和半工業裝置中研究了該技術，對于磷灰石和方解石等礦物進行的試驗表明，如果礦物粒度小于3 mm，則上述所有礦物均可被成功懸浮。在方解石的選別試驗中，在一定粒度下(尤其是0.1～0.5 mm 的范圍內)，SIF方法可得到的方解石精礦回收率超過90%[22]。

1.3 泡沫中分選法的優缺點

泡沫中分選法最大的特點在于疏水礦粒與氣泡直接接觸，并且浮選速度快，沒有礦粒-氣泡集合體的上浮過程，因此具有以下優點：(1)原礦在泡沫層上方水平給入，疏水礦粒與氣泡能夠長時間接觸，氣泡可以被充分礦化。(2)泡沫層無湍流脈動，防止礦粒從氣泡上脫落。(3)泡沫層對礦漿有過濾作用，使疏水礦粒與親水礦粒能夠良好分離。(4)分選速度快，疏水礦粒可在3～5 s內回收。(5)適合處理各種濃度的礦漿[7]。

另外泡沫中分選法設備的能耗低，處理能力大并且選別過程中的大部分水可循環利用，設備沒有運轉部件，磨損量小，維修方便。

其缺點在于，由于礦粒給入后與氣泡直接接觸便被回收，因此該方法對于礦物的疏水性要求很高，只適合處理特定的礦物，對于礦物的適應性較差，需要配合高效的起泡劑，并且該技術對細粒級礦物的選擇性較差，特別是當細粒級與粗粒級同時浮選時，由于礦粒在泡沫中的大量夾帶，會選出大量非目的細粒礦物[19]。

2 閃速浮選法

閃速浮選通常是在高礦漿濃度(65%～75%)條件下浮選粗粒級礦物[23]。閃速浮選處理的是磨礦分級回路中分級機的返砂或是旋流器的底流，其作用是除去已經單體解離的目標有用礦物和含有目標有用礦物的粗連生體，防止其泥化或者過粉碎，造成金屬流失或者后續選別的麻煩[24-25]，在高濃度粗顆粒礦漿中，這一部分礦粒由于濃度大而容易進入分級設備的返砂或底流中，易被捕收浮出，而含量較小的極細泥則會進入分級設備的溢流中被排走，加上閃速浮選時間較短，也促進了目標礦物與脈石的分離，保證了精礦的品位，還可以通過改進藥劑制度、調整礦漿pH值和浮選充氣量等提高精礦品位[26]。閃速浮選標準工藝流程如圖3所示，閃速浮選工藝過程如圖4所示。

圖3 閃速浮選工藝流程

圖4 閃速浮選槽浮選過程

閃速浮選槽分成四個區域：(1)旁路區——極粗礦粒從這里被排出成為尾礦，返回磨礦回路中；(2)混合區——葉輪攪拌礦漿，使固體礦粒充分混合和懸浮；(3)沉降區——較安靜的區域，但粗顆粒的分離仍在發生；(4)泡沫區——類似于其他浮選機的泡沫區，然而，在浮選槽的頂部內錐里，氣泡有一個非常有限的活動區域[27]。

從閃速浮選過程可以看出其與其他的浮選方法有著明顯區別：(1)給料很粗，一般為旋流器底流或者分級機返砂；(2)礦漿質量濃度高，可達70%；(3)礦粒在礦漿中停留時間短，通常小于3 s；(4)浮選前礦粒與藥劑接觸有限；(5)葉輪功率低，以促進粗顆粒旁流等[27]。

2.1 閃速浮選設備

2.1.1 常規閃速浮選機

常規閃速浮選機屬于機械攪拌充氣式浮選機[28]，是專門針對給料礦粒較粗和礦漿質量濃度高的分級機返砂或旋流器溢流及尾礦所設計的單槽浮選機[29]。YXII-4為北京礦冶研究總院在2012年研制出的閃速浮選機，其示意圖見圖5。

1—槽體；2—中部排礦口；2—精礦泡沫排礦口；4—驅動電機;5—推泡錐；6—液位檢測裝置；7—給礦口；8—底部排礦口

YXII-4型閃速浮選機主要由槽體、主軸、推泡錐、傳動機構和液位控制系統等組成。該類型閃速浮選機的特點在于:(1)葉輪—定子下方安裝了礦漿循環筒，能夠促進礦漿循環，增加礦物顆粒捕收的幾率；(2)槽體底部采用錐形設計，消除了死角，兼具濃密作用，能夠增大槽體內部軸向的濃度梯度；(3)礦漿在切向方向給入槽體錐形底上部，在葉輪的攪拌作用下，礦漿發生離析分層現象，即微細顆粒多分布于槽體中上部，而大部分的粗顆粒分布在槽體底部并排出；(4)底部管路上安裝了膠管閥，以避免粗顆粒堵塞管路；(5)設置了中部排礦口，以適應給礦的波動[30]。

2.1.2 高效閃速浮選機

高效閃速浮選機屬于射流浮選機，沒有傳動裝置，需要配置離心砂泵進行浮選。在浮選過程中，離心砂泵先把礦漿提升到射流泵，在高速高壓的噴射作用下，空氣也會被吸入礦漿射流束中，在礦漿被射出的瞬間，礦漿所受到的壓力驟降，體積突然增大，礦粒、浮選藥劑和氣泡之間發生劇烈的接觸和碰撞，有用礦粒附著在氣泡上，形成礦粒-氣泡集合體，通過喉管進入礦化反應管中，又由于氣泡在反應管內快速上升，礦漿快速下降，使氣泡和礦漿在礦化反應管中不斷地上下交替接觸，經過礦化反應后，進入到反沖假底，由調整速孔板向上噴射，礦化氣泡上浮到泡沫層，流入精礦管，尾礦通過假底上沿周邊的空隙流入尾礦管[23-31]，SL-SSF75-1型高效閃速浮選機結構示意圖如圖6所示。

1—噴射器；2—喉管；3—礦化管；4—泡沫槽；5—穩流板；6—槽體；7—反沖假底；8—調流板；9—下支架；10—粗尾礦管；11—循環管；12—尾礦管；13—尾礦通道；14—調整閘門；15—尾礦箱子；16—手輪絲桿；17—噴射器支承

2.2 閃速浮選的應用

甘肅某金礦中金的賦存狀態比較復雜,金嵌布狀態以包裹金為主，占84.79%，粒間金占15.21%，在礦石中的嵌布粒度極其微細(一般為5～50 μm)，微粒金占90.66%，用一般的選別方法難以取得理想的回收指標，因此在磨礦回路使用了YXⅡ-4 型閃速浮選機，結果發現，在處理量和原礦品位變化不大的條件下，綜合精礦中金品位提高5.95%，金綜合回收率增加了2.52%[30]，可以看出閃速浮選流程的引入，可以顯著改善選別指標。

海南山金礦業有限公司抱倫金礦，原礦中金品位大約為10 g/t，金礦物粒度分布寬。該工藝分級—磨礦回路中存在大量游離金，旋流器沉砂中，金品位達57.3 g/t，通過對旋流器的沉砂進行閃速浮選，得到的精礦金品位達1 826.03 g/t、回收率為74.98%[32]。

Kanowna Belle選礦廠原礦中，黃鐵礦是主要的硫化物，約82%的黃鐵礦顆粒粒度在38～425 μm之間，粒度較粗。在磨礦分級回路中引入閃速浮選設備，然后分別采用柱式和常規浮選兩種方法對旋流器溢流進行處理后，金和硫的總回收率分別為88.8%和87.6%，閃速浮選為最終精礦回收率貢獻了55%的硫和52%的金[33]。

2.3 閃速浮選法的優缺點

閃速浮選槽一般配置在磨礦分級回路中，在礦漿質量濃度很高的環境下，處理水力旋流器底流或者分級機的返砂，浮選精礦為粗精礦或最終精礦，尾礦返回磨礦分級回路中再磨、分級機分級后再通過常規浮選進行分選。因此閃速浮選槽集分級機與浮選機于一體，兼具粗選和精選的作用[24-34]，有著以下優點：(1)提前選出已經單體解離的有用礦物或者含有有用礦物的粗集合體，減少了過粉碎現象，減少了金屬流失，提高了有用礦物的回收率；(2)降低了磨礦循環量，減輕了磨礦壓力；(3)減少了進入常規浮選的礦量，能夠減少浮選機數量，降低選礦廠基建投資[35]；(4)預先選出較粗粒級礦物，浮選給礦粒度變窄，可以提高浮選效率[36]；(5)增加了浮選的選擇性，提高了精礦的質量[21]；(6)精礦粒度粗，細泥量少，精礦脫水容易，降低了脫水成本[37]。

閃速浮選的缺點：(1)處理的物料粒度粗，礦漿質量濃度大，因此設備管道及閥門磨損嚴重[38]；(2)處理的分級機沉砂量大，需配置多臺閃速浮選設備，投資較高[39]。

2.4 旋流閃速浮選法

閃速浮選法已被實踐證明了能夠回收粗粒礦物，但設備管道及閥門磨損嚴重以及回路中可能需要配置多臺閃速浮選機等問題的存在，使其進一步推廣存在很多阻礙。為了解決這些問題，李長根[40]結合了重力和物理化學力場，對閃速浮選法進行改進，開發了旋流閃速浮選方法。在離心力場中，對磨礦機溢流進行分級的同時，把已單體解離或粒級合格的有用重礦物從磨礦分級回路中及早浮選分離出來，泡沫產品和溢流進入常規浮選處理。其工藝流程如圖7所示。

圖7 旋流閃速浮選法工藝流程

與常規閃速浮選相比，在旋流閃速浮選中，浮選與分級是同時進行的，這簡化了常規閃速浮選的流程，配置相對簡單，減少了初期基建投資。

3 流化床浮選法

流態化床簡稱流化床，是一種利用氣體或液體通過顆粒狀固體層而使固體顆粒處于懸浮運動狀態，并進行氣固相反應過程或液固相反應過程的反應器[41]。流化床浮選基于干涉沉降原理，由于干涉沉降，懸浮液中顆粒的沉降速率與自由沉降的顆粒沉降速度相比會更小[42-43]。在干涉沉降中，每個顆粒的沉降會受其他粒子的影響，這種現象稱為“多粒子流體動力學相互作用”[44]。在流化床浮選中，給料處于受阻狀態，逆著上升流進入，并與氣泡接觸。疏水顆粒附著在氣泡上，形成礦粒-氣泡集合體，這降低了它們的有效密度。最后，礦粒-氣泡集合體上升，通過礦漿作為浮選精礦進入溢流槽中，而親水顆粒通過流化床下沉，以高濃度(55%～75%)尾礦的形式排出[45]。氣固流化床已廣泛應用于化工、冶金、石油、干燥和其他行業，它們有著高氣固接觸率和良好的熱量傳輸效率等優點[46-47]。

圖8 NovaCell型浮選柱的工作原理

近年來選礦學者將流化床與浮選技術相結合，開發出了流化床浮選技術，尤其是用于煤炭分離中的氣固分離床。氣固分離流化床具有干燥的分離環境，因此，在干旱和半干旱地區有很好應用前景[48]。

3.1 流化床浮選設備

國內外流化床浮選設備主要有兩種：一種是澳大利亞 Newcastle Jameson 教授研制的NovaCell浮選柱，另一種是美國ERIEZ公司研制的HydroFloat水力浮選機。

圖8為NovaCell浮選柱的工作原理。NovaCell是一種寬粒級的泡沫浮選設備，主要由浮選柱體、泡沫槽、中礦循環管路和礦氣混合裝置等組成，槽體的分選區域分為泡沫區、分離區和流態化區。給料進入一個垂直柱，遇到上升的液體流，密度較大的顆粒沉降在浮選柱的底部，然后會被上升的液體流化。更細的顆粒在流化液中從床層中被分離出，流化液位于柱的頂部附近。流化液被循環到浮選柱的底部。空氣通過礦氣混合裝置引入循環，它有兩個目的：(1)將空氣分散成直徑為300～400 μm細小的氣泡；(2)使氣泡和分離出的顆粒在強剪切區相互接觸，這增加了氣泡捕獲礦粒的概率。充氣循環流返回到浮選柱的底部。隨著氣泡的上升，細小氣泡在流化床的溫和環境中與疏水粗顆粒接觸。由于床層中沒有湍流，粗顆粒仍然附著在氣泡上，并被向上攜帶到泡沫層中[49]。

圖9 HydroFloat型水力浮選機的工作原理

圖9為HydroFloat型水力浮選機的工作原理。該裝置分為分離區和脫水區。給礦物料被給入到分離區的上方，與上升水流的運動方向相反。向上的流動水創造了懸浮顆粒的流化松散床層，它具有高間隙液體速度，能夠抵抗緩慢沉降顆粒的滲透。氣體由流量控制閥和流量計控制，然后通過位于外部的高剪切噴射系統，與起泡劑一起被給入和分散。當氣泡上升通過床層時，會附著在疏水顆粒上，從而降低了它們的有效密度，同時增加了它們的浮力[15]。

3.2 流化床浮選的應用

Bellson等人[50]利用閃鋅礦進行了粗顆粒浮選試驗，與Denver浮選機進行浮選效果的對比。用250～425、425～850和850～1 180 μm三種粒級的給礦進行試驗，試驗結果顯示，在250～425 μm粒級區間，兩種設備浮選效果相當，回收率都能達到90%以上。在425～850和850～1 180 μm的粒級區間內，HydroFloat浮選效果更好，尤其在850～1 180 μm的粒級區間，其回收率能夠達到85.9%，而Denver浮選機只能達到41.3%，可以看出HlydroFoat水力浮選機適合處理各粒級礦物，尤其適合處理粗粒級礦粒。

王東東等人[51]利用取自山西省屯蘭礦選煤廠的煤樣，用實驗室自制的流化床浮選設備進行浮選條件試驗，試驗結果發現，在0.7～1.0 mm和1.0～1.5 mm粒級中，使用中濃度起泡劑以及中速氣泡流時，產率達到 97.9%；對于1.5～2.0 mm 粒級顆粒，使用中速氣泡流和高濃度起泡劑時，產率達到95.9%，可以看出流化床浮選能夠有效選出粗粒煤，并且在低濃度起泡劑、低氣泡流速度時，提高水流速度可以適當提高浮選精煤產率。

3.3 流化床浮選的優缺點

在流化床浮選設備中，其礦漿質量濃度比傳統的機械攪拌式浮選機高得多，在高固體濃度下，相鄰的顆粒相互碰撞，其沉降路徑會被大大干涉，降低礦粒的運動速度。此外，高固體濃度也增加了礦漿的黏性，從而進一步降低顆粒沉降速度。礦粒間的碰撞現象是干涉沉降最重要的方面，并為其捕收提供良好的流體動力學條件[1]。因此與傳統浮選相比，流化床浮選有以下幾個優點：(1)促進礦粒與氣泡的附著。由于礦粒在流化床浮選裝置中的沉降/上升受到阻礙，氣泡和顆粒之間的速度差大大降低。因此，流速的降低會增加氣泡與顆粒之間的接觸時間，從而增大礦粒捕收幾率，提高浮選回收率。礦漿的高濃度也提高了氣泡和顆粒之間的碰撞概率，從而提高了回收率[52-53]。(2)礦漿湍流水平低。在流化床浮選裝置中，顆粒的分散和懸浮狀態是通過使用流化水來完成的[1]，因此礦漿處于低湍流的狀態，同時礦漿中還會形成許多“氣泡簇”或者“絮凝體”，也有利于粗粒礦物的捕收[54]。(3)無浮力限制。流化床浮選設備既是浮選設備，又是分級設備。其中使用的松散床層可以根據自由懸浮礦粒密度和礦粒-氣泡集合體密度之間的微小差異來實現分離[1]。因此，即使礦粒-氣泡集合體受到的浮力太小，無法被提升，也可以實現分離。(4)礦粒在礦漿中的停留時間長。在流化床浮選設備中，礦粒以與流體相反的方向運動。流體的向上流動降低了顆粒的有效沉降速度，致使礦粒無法達到其自由落體的最終速度。因此，流態化水大大增加了礦粒的駐留時間。(5)便于維修。流化床浮選設備不需要機械攪拌，因此沒有相關的內部運動部件的磨損，設備維修量大大減少。

流化床浮選法的缺點：HydroFloat浮選機適合窄級別入選，并且對于細顆粒的選擇性較差，且該設備耗水量大；NovaCell設備易受給礦波動的影響，當給礦的性質發生改變時，需要及時調整溢流尾礦口的位置。總體來說，流化床浮選法發展歷程較短，相關的設備和工藝都不太完善，并且該方法主要用于國外的磷灰石礦和鉀礦等的選別。

4 其他方法

其余粗粒浮選方法都是在常規的浮選方法的基礎上對粗粒浮選進行改善，例如進行超聲波處理，加入微納米氣泡。

柳開芳等人[55]對來自貴州省六盤水市某選煤廠的煤礦進行了超聲波處理。原煤煤泥中的0.50～0.20 mm含量高達49.26%，粒度較粗并且灰分高達45.74%。試驗中先用超聲波對粗粒級的煤泥進行8 min處理，再用常規浮選機進行浮選。結果發現精煤的可燃體回收率可達到83.44%，精煤產率為57.29%，灰分為12.30%，由此可知超聲波的引入可以改善粗粒煤的浮選。

在浮選中，微納米氣泡可以附著在疏水礦物表面，覆蓋礦物，充當礦物的二次捕收劑，附著在大氣泡上，改善粗顆粒的浮選效果[56]。因此韓峰等人[57]將微納米氣泡發生器與單槽浮選機相結合，在浮選礦漿中引入了微納米氣泡以改善對粗粒礦物的選別。原礦來自山西屯蘭選煤廠的原煤，試驗發現，對500～710 μm的粗粒煤，可燃體回收率最高能夠提高13.31%；對于250～500 μm的中粒煤，可燃體回收率最高可提高10.88%；而對于-250 μm的細粒煤的浮選效果提升不明顯，可以看出煤樣的粒度越粗，其浮選指標的改善越明顯，回收率越高。

5 結論

粗顆粒礦物的回收是選礦界的熱點與難點問題之一。由于粗粒礦物粒度大，慣性大，與氣泡的作用不強，難以形成穩定的礦粒-氣泡集合體，因此難以被有效回收。常規的機械攪拌浮選機中的強大湍流，極大影響了粗顆粒的回收效率，因此不適于粗粒浮選。泡沫中分選方法使礦粒與氣泡直接接觸后立即就被回收，粗粒礦物來不及脫落，因此能夠被有效回收，然而該方法對于礦粒本身的疏水性要求較高，因此只對特定的礦物浮選效果好，難以得到推廣。閃速浮選法提高了礦漿的濃度，使粗粒礦物在礦漿中受到更大的浮力，并且加強了其與藥劑、氣泡的作用，從而得到有效回收，但也正因為礦漿濃度過大，使設備相關部件磨損嚴重，增加了維修成本。用超聲波預處理原礦以及在礦漿中加入微納米氣泡也能夠改善粗粒的浮選，但該方法的應用也比較有限。而流化床浮選法采用了復合力場，為粗粒浮選提供了低紊流的環境，使其得到有效回收，它對于中粒礦物也具有較好的選別效果，設備損耗小，將會是以后粗粒浮選的一個發展方向，但由于發展歷程太短，積累的經驗太少，因此還應加強以下研究：

(1)加強流化床浮選技術機理的研究，如在HydroFloat浮選機中，探索粗顆粒床層穩定浮選需要的水流量、充氣量與顆粒性質之間的關系。

(2)推進對流化床浮選設備的改進，例如改善HydroFloat設備耗水量大的問題，NovaCell設備尾礦溢流槽位置問題，減小其受給礦波動的影響。

(3)擴大流化床浮選技術的應用范圍，目前該技術應用范圍較窄，多用于選別磷酸鹽礦和煤，在硫化礦上的應用較少。