起泡剂是浮选药剂中一类重要的药剂。通常在实际应用中以选矿指标作为起泡剂起泡性能好坏的判据^[1]。不同矿物及浮选工艺的差异对起泡剂的起泡性能影响较大，选择与之相适应的的起泡剂十分重要。在浮选过程中起泡剂的种类、用量和选择性是必须慎重考虑的因素。

在当今社会越来越重视环境保护、生态保护的可持续发展的大趋势中，矿山开发对环境和生态的破坏也越来越受到人们的关注^[2-3]。矿山药剂的使用促进了矿产资源的开发，极大地提高了矿物资源的回收利用率，与此同时，药剂的生产和使用也不可避免地带来污染，对生态环境造成一定的影响或破坏。起泡剂是选矿厂浮选作业中常见的一种药剂，很多情况下，选矿废水往往因起泡剂的含量高致使废水中的COD超标而不能直排到自然水域。这样就不可避免地增加矿山的废水处理成本。因此，起泡剂的选择不仅要考虑其对选矿指标的影响，也得考虑其对环境保护的影响^[4]。废水治理是解决选矿废水污染的一个途径，但需要增加大量的资金、人力和物力。而研发高效绿色环保的起泡剂是一个既能降低矿山企业生产成本，又能减轻药剂对环境污染的好途径。

本文针对起泡剂的选矿特性和环保特性对两种起泡剂开展了研究，旨在为新型高效绿色环保起泡剂的研发和工业利用提供一定的借鉴和指导意义。

1 试验准备

试验样品取自广东某铅锌矿。矿石中主要金属矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿，少量白铁矿、毒砂、硫锑铅矿等。脉石矿物主要为石英、方解石、白云石，少量为绢云母和绿泥石等。

矿石中方铅矿、闪锌矿、黄铁矿嵌布致密，相互犬牙交错，接触界线不规则。矿石中的方铅矿属于粗细不均匀嵌布，以中细粒为主。

原矿中所含铅锌硫三种主要有价元素，其中铅：4.42%、锌：8.35%、硫：31.33%。

试验药剂：丁黄药、乙硫氮为捕收剂(工业品)，石灰为pH值调整剂，硫酸铜(化学纯级)为活化剂，起泡剂为松醇油(二号油工业品)，起泡剂BK212(主要成分为链状醚醇)(自制)。

浮选试验在XF型浮选机上进行，参照广东某铅锌矿的生产流程，磨矿细度为-0.074 mm含量占85%，捕收剂种类为(丁基黄药和乙硫氮)，并将捕收剂加入球磨机中^[5]。

2 两种起泡剂的浮选特性对比试验

起泡剂的浮选特性是选择起泡剂首先要考虑的问题，而起泡剂的用量和浮选速度是研究起泡剂性能最为常见的影响因素。下面就起泡剂BK212与常用起泡剂松醇油在铅锌硫化矿选矿中的应用进行了对比试验研究。

2.1 起泡剂用量试验

在矿石磨矿细度为-0.074 mm含量占85%下，用石灰作调整剂将矿浆的pH值调到12.6左右，用丁基黄药和乙硫氮(质量比1 GA6FA 1)作铅矿物的混合捕收剂，石灰和捕收剂加入球磨机中，起泡剂加入浮选机搅拌1 min后进行浮选。两种起泡剂对比试验结果见表 1。

试验结果表明：当铅的指标相当时，BK212的用量比二号油用量低1/4，而当两者药剂用量相近时，使用BK212时, 铅的回收率指标比二号油高1%。

2.2 浮选速度试验

为了比较两种起泡剂对铅锌浮选速度的影响，在磨矿细度、矿浆pH值以及捕收剂用量不变的情况下，在两种起泡剂的适宜用量的条件下(二号油用量为22 g/t，BK212用量为18 g/t)，对其在不同时间段下铅锌的浮选回收情况进行试验研究。铅的浮选试验流程见图 1，浮选试验结果见表 2。

从表 2铅浮选试验结果可看出：在最初的1 min快速浮选阶段内，与二号油相比，使用起泡剂BK212浮选时，铅粗精矿的产率更大，铅的上浮量更高，回收率也高了近6%，这说明起泡剂BK212的对铅硫化物的浮选速度比二号油快。

为了研究起泡剂BK212和二号油对锌硫化物的浮选速度的影响，进行了锌硫化物的浮选试验。锌浮选的给矿为铅浮选的尾矿。

锌的浮选试验流程见图 2，试验结果见表 3。

从表 3锌浮选试验结果可以看出：在最初的1 min快速浮选阶段内，与二号油相比，使用相同药剂用量的BK212作为起泡剂浮选时，锌粗精矿的产率更大，锌的上浮量更大，回收率也高了3%，这与铅的浮选现象相一致。这也说明起泡剂BK212的浮选速度比二号油快的特性同样也适应于锌的浮选。

3 起泡剂的可生物降解性研究

为了考察起泡剂BK212是否对环境保护有利，下面对两种起泡剂进行了可生物降解性的对比试验研究。

有机污染物的可生物降解性的测定方法有许多种，主要有测定生物氧化率、测呼吸线、测定相对耗氧生物曲线、测B/C比、测COD₃₀、培养法等六大类。不同的有机污染物的生物降解性有不同的相适应的测定方法^[6-7]。

本试验采用测呼吸线的方法进行。测呼吸线即测定基质的耗氧曲线，并把活性污泥微生物对基质的生化呼吸线与其内源呼吸线相比较而作为基质可生物降解性的评价。当活性污泥微生物处于内源呼吸时，其呼吸速度是恒定的，内源呼吸线是一条直线。当供给活性污泥微生物外源基质时，耗氧量随时间的变化是一条特征曲线，即生化呼吸线。把各种有机物的生化呼吸线与内源呼吸线进行比较，即可判断其可生物降解性。生化呼吸线位于内源呼吸线之上，说明该有机物可被微生物降解。两条呼吸线之间的距离越大，该有机物的生物降解性越好。反之亦然。

试验仪器：WTW AN12呼吸速率测定仪。

试验条件：反应瓶总容积：313 mL，反应体系容积：150 mL，气体体积：158 mL，反应温度：35 ℃。活性污泥是从污水厂曝气池取得。试验用活性污泥为5 g/L。试验结果见表 4及图 3。

从图 3可以看出，在相同药剂浓度下，二号油和BK212在与活性污泥微生物作用初始期，两者的生化呼吸线十分接近，与内源呼吸线紧紧相邻，但当作用一定的时间以后，BK212的生化呼吸线明显远离了二号油生化呼吸线和内源呼吸线，而二号油生化呼吸线几乎与内源呼吸线是平行的。也就是说BK212的可生物降解性比二号油好得多。相对说来，二号油较难生物降解。

二号油的主要成分是α-萜烯醇、β-萜烯醇、γ-萜烯醇，其分子结构有三个特点：具有环状结构, 带有较多的支链, 叔碳醇结构。这三类结构特点是这类有机化合物难以生物降解的主要原因^[2]。BK212的主要成分是链状的醚醇，不含有二号油中所含难以生物降解结构的化合物。

两种起泡剂的测呼吸线法的对比试验研究，验证了两种起泡剂因其所含成分的结构不同而所出现的可生物降解性的差异，与传统的起泡剂二号油相比，BK212具有更好的可生物降解性。

4 结语

(1) 通过铅锌浮选试验，研究了两种起泡剂的浮选特性，研究结果表明，与传统的起泡剂二号油相比，BK212具有明显的优势，药剂用量少，浮选速度快。

(2) 通过测定两种起泡剂的生化呼吸线，研究了两种起泡剂的生物降解性，研究结果表明:与传统的起泡剂二号油相比，BK212更容易生物降解。

(3) 起泡剂BK212是一种高效环保绿色的矿用药剂，适用于有色金属硫化矿的浮选。