王 欣

（吉林化工学院，吉林吉林 132000）

现阶段，针对有色金属进行提取最为关键的矿物资源是有色金属的硫化矿。但伴随着矿产资源的日渐消耗，导致能被应用的矿物资源逐渐变少，这也使后续开展回收利用工作的难度越发增大。而矿产资源也逐渐面向细、贫、难等极端化特点逐渐发展。因此为了从根本上解决金属硫化矿分选的问题，相关矿物加工人员研究出了硫化矿浮选电化学技术，这一技术的应用也被看作是未来硫化矿浮选工作的未来发展方向。

1 硫化矿浮选电化学技术工程化存在的问题

针对化学药物调控电位方法以及外加电场调控电位调控方法而言，虽然其最终实际进行调控的目的都是矿浆的电位，同时最终结果都是为了目标矿物的表面能够在某种程度的矿浆电位，呈现出表面亲水或是疏水特点的转化。但这样两种方式想要完成统一结果实际应用的过程是有着较大差异性的，简单来说就是在相应矿物表面出现氧化还原反应的方式天差地别。

对化学药剂调控电位，其是通过以氧化还原药剂的消耗来当作基本代价进一步充分实现电化学反应以及电位的控制，而后续的氧化还原反应却会出现在相同的矿物颗粒上方，这样一种反应的完成相对较为容易，但是这一过程中因为化学药剂的消耗会引发后续矿浆的电位出现变化。因此应当重视起这一问题，并针对化学药剂进行实时监控和补充，才能够保障矿浆电位能够维持在标准范围内出现波动。

通过应用化学药剂开展电位调控浮选工作，如果切实完成了矿浆电位监控、化学药剂添加的自动化问题之后，这可能意味着这一方法会为未来的工业生产带来极大的贡献。

而对于外加电场调控电位法而言，由于其是以消耗外部进入的电能的兴衰进一步针对电位的控制以及化学反应进行把控，因此其氧化还原反应不仅会出现在不同的电极，同时也可能出现在电极以及矿粒互相接触的多相化界面上方，特别是因为电极以及矿物表面会产生吸附、水化现象，这也导致其很难实现相与相之间的电荷传递。这样的情况也意味着电场调控电位法相较于化学药剂调控电位而言要难得多。

1.1 化学药剂的调控浮选

对于化学方法而言，其是通过持续添加氧化还原药剂，进一步针对矿浆的实际电位进行调整。通过这样的方式能够较为均匀的针对矿浆的氧化还原形式进行改变，但这其中依然存在有矿浆的实际组成过于复杂，并且药品的消耗以及补加困难等问题。虽然化学药剂电位调控浮选当中拥有诸多弊端，但是在外加电场调控电位工业化应用以前，依然是现阶段唯一一个能够广泛应用于工业生产过程中的方法。其中最大的问题就是合理的氧化还原及化学药剂的选择以及如何实现氧化还原剂添加的自动化，在实际实践过程当中需要重点着手以下几个问题。

1.1.1 传感器技术

想要精确迅速地针对框架中氧化还原剂的实际浓度以及矿浆中的单位进行精确迅速测定，这也为传感器的应用寿命以及灵敏度提出了更高的要求。

（1）针对相对较为复杂的多金属硫化矿分选工作而言，想要切实使其达到分离的结果，就一定要针对不同矿物的实际特点来进一步对矿浆地电位、pH等进行调整，同时在这一过程中需要向其中添加用量、种类不同的药剂。

（2）对于不同种类的药剂来说，应当通过应用差异化种类的传感器来进一步针对矿浆当中的药剂含量进行测定，通过这样的方式能够更加方便后续加药量环节的把控。但是应当注意的一点是，由于药剂的种类较为繁多，这可能会导致后续各个传感器之间出现相互干扰的情况出现，这也是导致传感器灵敏度下降的一个关键原因之一。

（3）不同药剂的投入也会导致矿浆的体系变得复杂，导致后续矿物分离过程的选择性被大大降低。

1.1.2 计算机的仿真和模拟

针对现有的理论知识，来构建起完善的模型，通过这样的方式来合理评价过程当中的所有参数，同时根据模拟情况来针对最终的结果进行还原。

1.1.3 自动化技术

针对上述两个问题之间进行切实结合以及镶嵌，能够合理构建出工作全过程地用于分析、信息采集、分析反馈、药剂添加量测定的综合性自动化调节系统，这也会使后续整个系统性浮选过程当中矿浆的pH以及电位能够被严格把控在合理范围之内。

1.1.4 电位调整剂的选择

在常规情况下，整个硫化矿物的浮选体系当中可能会涉及不同矿物之间的分离。针对不同种类的矿物分离而言，其都拥有合适的矿浆电位以及调整药剂，其中的化学药剂在进入其中发挥作用后，其最终出现的产物无法通过矿浆进行分离，这样就会整个矿浆体系的成分越发复杂，很有可能导致对后续展开的分离作用带来十分巨大的影响。在此之外，许多氧化还原药剂在实际反应过程中由于发生反应的速度过快，导致矿浆的单位出现大幅度波动的情况出现。这一情况同样会影响到后续矿物之间分离工作的精确性。除此之外，电位调整剂要求一定要保障药剂添加过程中的方便性，同时要对电位的调整过程带有一定程度的缓冲，并保障矿浆电位能够在相应的范围之内进行波动。

1.1.5 浮选设备以及工艺流程的选择

在一般情况下，浮选设备要求其选矿富集比以及处理能力都要保障在一定的限制范围之内。因此在应用常规的浮选机开展硫化矿物的浮选和分离工作的过程中，往往应当开展粗选、扫选、精选等多种作业行为，因此这也意味着每次进行作业的过程中需要许多台浮选机共同参与，这样也导致其中所需要的工艺流程会相对较长，实际开展流程的结构十分复杂，同时应用于监控点位的作业也相对较多，这将会为整个工作过程当中的布置给药点、添加药剂、系统自动监测等诸多环节带来十分烦琐的困扰。

由于实际需要的监控点较多且比较分散，这也导致可能应用的自动监测设备也会相对较多，这对于后续经济指标的增长以及生产管理工作的开展都会带来很大程度上的影响。因此如果选择应用新式的浮选设备，并实现使一个浮选回路可以通过应用有限数量的设备加以完成，这将会在很大程度上导致浮选工作的工艺流程得到缩短，并且在工艺过程中实际需要的监控电位也会变少，这将十分有利于后续工作过程中针对电位目标进行控制。

1.2 外加电场电位调控浮选

通过应用外部设计的工作性电极以及电源设备进一步针对矿浆的电位进行调整，应用这一方式无须在矿浆当中填入其他成本，在一定的条件下进一步使矿浆电位符合预期目标。通过这样的方式可以进一步使矿物分离，同时实际分离的精度也同样较高。对于外加电场电位的调控浮选工作而言，最关键的一个难点，就是浮选矿浆由于会处在高度分散的状态之下，这也可能会导致其最终表现出的实际导电性能相对较差，很难让矿浆当中存在的每一个颗粒都可以达到标准的极化电位。另外由于电极以及矿物之间可能会出现水化以及吸附的情况，导致这一方法相较于化学调控电位方法更难。

在针对这一方法进行应用的过程中；

（1）对电极结构进行设置，这一环节要求电极的配置要在悬浮过程不被影响的前提下，最大程度上提升工作电极的面积；

（2）选用合理的电极材料，针对电极材料的要求进一步得出能够使差异化矿物表面出现氧化还原反应的电催化剂。

（3）要保障电位进行浮选工作的过程中必须配套有相应的设备以及工艺。

2 硫化矿物浮选电化学技术工业化应用前景

针对理论研究方面来说，近些年硫化矿物浮选分离电化学理论研究得到了更加全面的完善。现行的研究过程中将硫化矿浮选电化学控制策略逐渐从二维转向三维或是多维，同时将腐蚀电化学理论、半导体能带理论等投入硫化矿物电化学浮选的应用工程中，并针对矿物之间的表面能态来针对其表面电化学反应的根源进行了解释，这也让目前的电化学控制过程变得越发可靠稳定。

近些年应用于硫化矿物浮选过程当中的控制技术自动化也获得了更加跨越式的突破，矿物分离工作当中也已经游客更多的自动给药机的广泛应用，同时相应的传感器技术也得到了更加飞跃式的发展，例如针对矿浆当中酸、碱度的实时在线监测技术在工业生产的过程当中已经被全面普及，同时针对矿浆电位开展的监测也已经拥有了广泛应用的实际案例，这也导致传导器逐渐拥有了相应的可靠性。

在浮选的过程当中，包含有各项技术指标的实时在线监测技术也逐渐实现了现场应用。同时将相对而言较为分散的控制性过程通过科学的方式进一步构建起一个健全的控制策略，那么选矿厂的实际控制水平将会从根本上达到实现工业化所要求的标准和水平。

由于现阶段在工业用浮选设备的研究领域获得了极大的突破，因此目前应用的浮选设备逐渐面向自动化控制、大型化等领域进行发展。特别是针对浮选柱技术而言，其相较于浮选机来说具备下列优点：

拥有较高的分离精度、应用流程较短，这也意味着后续开展自动控制工作时会更加方便。

外加电场电位调控浮选柱是通过将浮选柱技术以及电化学技术相融合获得的产物。针对硫化矿混合精矿的浮选分离而言，相关人士曾经针对铜钼混合矿开展过针对性实验，最终的实践效果相对来说较为出色，因此现阶段，其同样是实现应用外加电场电位法完成硫化矿物浮选分离的一个新式途径。

3 结束语

现阶段摆在硫化矿浮选电化学技术面前最困难的一大问题，就是如何在发展工业规模的过程中充分针对矿浆的电位进行控制。因此本文在针对硫化矿物浮现电化学技术工程中过程中存在问题进行分析的同时，提出了将浮选柱与电化学浮选技术相结合的策略，这可能会成为未来实现硫化矿电化学浮选工程化的一个新式途径。