在選礦廠的藥劑添加系統中，有一種價格低廉、來源廣泛的白色粉末——石灰（CaO）。 它不像黃藥那樣“專攻一術”，也不像松醇油那樣“製造氣氛”，而是默默地在幕後調節礦漿酸鹼度、抑制有害礦物、改善沉降過濾，是選礦工藝中用量最大、成本最低的基礎調整劑。 本文將為您全面介紹這款“默默奉獻”的功勳藥劑。

一、什麼是石灰？

石灰的化學名稱是氧化鈣（CaO）， 俗稱生石灰。它是由石灰石（CaCO₃）高溫煆燒而成。 生石灰遇水會劇烈反應，生成氫氧化鈣（Ca（OH）₂），即熟石灰或消石灰。

在選礦中的角色：主要用作pH調整劑，將礦漿調節至鹼性，同時兼具抑制劑、凝聚劑、沉澱劑等多種功能。

常見形態：

• 塊狀生石灰：需現場破碎、消化成石灰乳使用

• 粉狀生石灰：可直接使用或消化後使用

• 熟石灰粉：已消化，可直接配製溶液

選礦廠通常使用生石灰，現場消化成石灰乳（濃度10%-20%）後添加。

二、石灰在選礦中的四大核心作用

1. pH調節劑——調節礦漿鹼度

這是石灰最主要、最基礎的作用。 許多浮選工藝需要在鹼性條件下進行（pH 8-12），石灰能够高效、低成本地將礦漿pH調節至所需範圍。

調節原理：

CaO+H ₂O → Ca（OH） ₂  Ca（OH） ₂ → Ca² ⁺ +2OH ⁻

氫氧化鈣解離產生氫氧根離子（OH⁻），提高礦漿pH值。

優勢：與碳酸鈉相比，石灰價格更低（約為碳酸鈉的1/3-1/2），調節能力强，可將pH調至12以上。

2.抑制劑——抑制黃鐵礦等硫化礦

這是石灰在硫化礦浮選中最重要的“附加功能”。 在銅、鉛、鋅等硫化礦的浮選過程中，常常需要抑制黃鐵礦（FeS₂），使其不隨有用礦物上浮，以保證精礦品位。 石灰能够選擇性地抑制黃鐵礦。

抑制機理：

• 石灰水解釋放Ca²⁺和OH⁻

• OH⁻在黃鐵礦表面形成親水的氫氧化鐵膜

• Ca²⁺吸附在黃鐵礦表面，進一步封锁捕收劑吸附

• 同時提高礦漿pH，使黃鐵礦處於穩定狀態

典型應用：

• 銅硫分離（抑制黃鐵礦，浮選黃銅礦）

• 鉛鋅硫分離（抑制黃鐵礦）

• 金礦浮選（抑制黃鐵礦，提高金精礦品位）

3.凝聚劑——加速細粒沉降

石灰水解釋放的鈣離子（Ca²⁺）能够壓縮細顆粒表面的雙電層，使細顆粒互相凝聚成較大的絮團，加速沉降。

應用場景：

• 尾礦濃密（加速尾礦沉降，提高回水利用率）

• 精礦過濾（改善過濾效能，降低濾餅水分）

4.沉澱劑——去除有害離子

礦漿中的碳酸根、矽酸根、砷酸根等有害離子會干擾浮選。 石灰能與這些離子反應生成難溶的鈣鹽沉澱，從而淨化礦漿。

反應示例：

CO₃²⁻ +Ca² ⁺ → 碳酸鈣 ₃↓ SiO₃²⁻ +Ca² ⁺ → 矽酸鈣 ₃↓

三、石灰的主要應用場景

四、石灰的使用方法

1.消化（配製石灰乳）

生石灰必須消化（加水反應）成氫氧化鈣後才能使用，直接加入會反應劇烈、放熱、損壞設備。

消化方法：

• 將生石灰緩慢加入水中（水：灰≈3-5:1）

• 攪拌消化30-60分鐘

• 得到10%-20%濃度的石灰乳

• 通過篩網去除未消化的雜質（石塊、過燒石灰）

注意事項：

• 消化過程放熱，會產生高溫蒸汽，注意防護

• 石灰乳易沉澱，需持續攪拌或定時攪動

2.添加點

• 一般加入球磨機（最常用），利用磨礦過程充分混合

• 也可加入攪拌槽或浮選機第一槽

• 要求與礦漿充分混合，作用時間3-5分鐘

3.典型用量

（注：具體用量需通過浮選試驗確定）

4.添加順序

通常先加石灰（調整pH、抑制黃鐵礦），再加其他調整劑（如水玻璃、碳酸鈉）、捕收劑和起泡劑。

五、石灰與碳酸鈉的對比

石灰和碳酸鈉是最常用的兩種鹼性調整劑，各有優劣：

選擇原則：

• 需要强鹼性、抑制黃鐵礦、成本優先時，選用石灰

• 需要溫和調節、分散礦泥、避免引入鈣離子時，選用碳酸鈉

• 許多情况下兩者配合使用，取長補短

六、影響石灰效果的因素

七、石灰的品質檢驗

選礦廠應對進廠石灰進行品質檢驗：

八、石灰的安全與環保

1.安全性

• 腐蝕性：生石灰遇水放熱，有腐蝕性； 石灰乳呈强鹼性，對皮膚、眼睛有嚴重腐蝕性。

• 粉塵：生石灰粉末對呼吸道有刺激性。

• 防護：操作時佩戴防護手套、護目鏡、防塵口罩； 消化時防止燙傷。

2.環保性

• 生態影響：石灰本身無毒，但高鹼性會危害水生生物。 含石灰的尾水需中和（如用酸）至中性後排放。

• 尾礦管理：含石灰的尾礦呈鹼性，可抑制重金屬溶出，有一定正面作用。

3.儲存與運輸

• 儲存於陰涼、乾燥、通風庫房，防潮、防雨淋（遇水會消化失效）。

• 避免與酸類、易燃物混存。

• 保質期：生石灰吸潮後有效成分下降，建議3個月內使用。

九、常見問題與解決方案

十、石灰的替代與配合

替代藥劑

• 碳酸鈉：需要溫和調節、分散礦泥時

• 氫氧化鈉：需要快速調堿但緩衝能力要求不高時

• 氨水：特定氧化礦浮選

配合使用

• 石灰+碳酸鈉：取石灰的强抑制能力和碳酸鈉的分散能力

• 石灰+水玻璃：抑制黃鐵礦的同時分散礦泥

• 石灰+硫酸銅：先抑制黃鐵礦，後活化閃鋅礦（鉛鋅分離）

結語

石灰，這款價格低廉、來源廣泛的白色粉末，是選礦工藝中用量最大、成本最低的基礎調整劑。 它默默地在幕後調節酸鹼度、抑制黃鐵礦、加速沉降、淨化礦漿，為浮選創造最佳環境。

理解石灰的多重作用，掌握其使用技巧，是每一位選礦工作者的必修課。 在追求精細化、綠色化的現代選礦中，科學使用石灰，將助力礦山企業實現“控成本、提名額、穩工藝”的目標。