舒波，余彬，任軍祥，李江平，蘭勝宗，申培倫，賴浩，劉殿文

1.楚雄滇中有色金屬有限責(zé)任公司，云南 楚雄 675000；

2.昆明理工大學(xué) 國土資源工程學(xué)院，云南省戰(zhàn)略金屬礦產(chǎn)資源綠色分離與富集重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，復(fù)雜有色金屬資源清潔利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650093

隨著電子信息技術(shù)的快速進(jìn)步和市場的擴(kuò)張，全球電子垃圾的年產(chǎn)量在過去5 年中約增長了20%，到2021 年約為5.74 Mt，每人平均產(chǎn)生7.6 kg 的電子垃圾[1]。廢舊電路板約占電子垃圾的3%，其含有多種有價(jià)金屬，通常包含銅、錫、鐵、金、銀、鈀等[2]。除了這些寶貴的金屬資源，廢舊電路板中還含多種有毒有害成分，如阻燃劑、重金屬（As、Cr、Cd、Hg）等，處理不當(dāng)易造成嚴(yán)重的環(huán)境污染[2]?！秶椅ｋU(xiǎn)廢物目錄》（2021 年版）已將廢舊電路板列入危險(xiǎn)廢物管理。

廢舊電路板的基本結(jié)構(gòu)是由玻璃纖維增強(qiáng)的樹脂和包括銅在內(nèi)的多種金屬材料組成的多層板，大約由40%的金屬、30%的塑料和30%的玻璃纖維及陶瓷等成分組成[3]。已開發(fā)了許多從廢舊電路板中回收有價(jià)金屬資源的技術(shù)，如搖床分選法、風(fēng)選+高壓靜電分選法、富氧熔池熔煉法、熱解法等各種技術(shù)已經(jīng)工業(yè)化應(yīng)用[4]。搖床分選法和風(fēng)選+高壓靜電分選法綠色環(huán)保、投資低、生產(chǎn)成本低，但其金屬回收率相對較低，尤其是稀貴金屬的回收率低，僅適合處理稀貴金屬含量較低的廢舊電路板；富氧熔池熔煉法的金屬回收率高，但其投資高、生產(chǎn)成本高、煙氣處理難度大；熱解法的資源綜合利用率較高，但其投資高、工藝流程長、生產(chǎn)成本高，目前很少有企業(yè)采用該技術(shù)[5]。

浮選是一種基于不同顆粒表面物理化學(xué)性質(zhì)差異進(jìn)行分選的傳統(tǒng)選礦方法。廢舊電路板中具有較高表面自由能的金屬組分（如銅、錫、鉛、鐵等）親水性強(qiáng)，而具有較低表面自由能的非金屬組分（如樹脂、玻璃纖維、陶瓷等）的疏水性強(qiáng)，因此，可通過浮選法分離廢舊電路板中的金屬組分與非金屬組分[6]。自O(shè)gunniyi 和Vermaak[7]于2009 年首次將浮選法應(yīng)用于廢舊電路板分選以來，浮選作為一種可實(shí)現(xiàn)廢舊電路板清潔分選的方法，已受到了廣泛的關(guān)注和較為深入的研究。廢舊電路板浮選技術(shù)具有綠色環(huán)保、生產(chǎn)成本低、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但目前其分選效率較低，迄今未能產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。本文重點(diǎn)對廢舊電路板浮選藥劑、強(qiáng)化浮選、浮選影響因素、浮選動(dòng)力學(xué)等方面的研究進(jìn)展進(jìn)行分析總結(jié)，并對廢舊電路板浮選技術(shù)未來的應(yīng)用前景及研究方向進(jìn)行展望，以期有助于推進(jìn)廢舊電路板浮選理論與技術(shù)的發(fā)展。

1 廢舊電路板的性質(zhì)

圖1 顯示了典型廢舊電路板的斷面，可明顯看到其主體結(jié)構(gòu)為銅箔與樹脂+玻璃纖維構(gòu)成的層狀結(jié)構(gòu)。廢舊電路板具有硬度高、韌性強(qiáng)的特點(diǎn)，其中的金屬組分與非金屬組分的力學(xué)性能差異較大，典型的金屬組分延展性好而脆性差，非金屬組分則與之相反[8]。一般采用以剪切破碎作用為主的破碎設(shè)備進(jìn)行物料粉碎，例如在工業(yè)生產(chǎn)中，一般將撕碎機(jī)用于粗碎，錘片式破碎機(jī)用于中碎和細(xì)碎。細(xì)碎后的廢舊電路板物料的粒度主要分布在0.60～1.20 mm，不僅粒度較粗，而且單體解離度不是很高[9-10]，無法滿足廢舊電路板浮選的給礦粒度要求，需采用球磨機(jī)、電磁振動(dòng)粉碎機(jī)等設(shè)備進(jìn)一步減小物料的粒度[11]。廢舊電路板的磨礦產(chǎn)品中，由于金屬組分比非金屬組分的延展性更好，金屬的粒級分布不均勻，總體上，粗粒級中的金屬含量高于細(xì)粒級中的[12-14]。在廢舊電路板磨礦產(chǎn)品中，顆粒的幾何形狀非常多樣，常見片狀、卷曲狀、絲狀、針條狀、球團(tuán)狀的顆粒[13]。以銅金屬為例，延展性的銅箔容易產(chǎn)生卷曲片狀的顆粒，其受礦漿的浮力較大，銅線則保留細(xì)長的形狀，其在浮選過程中容易被機(jī)械夾帶，而銅螺母可能更易形成近似球形的顆粒，其更容易沉降至浮選槽底[7]。特別需要指出的是，與天然礦石相比，廢舊電路板的可磨性差[15]，磨礦效率低且成本高，目前缺乏高效的廢舊電路板磨礦設(shè)備，這是制約廢舊電路板浮選技術(shù)工業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一。

圖1 典型廢舊電路板的斷面Fig.1 Sectional view of typical waste printed circuit boards(WPCBs)

廢舊電路板的類型多樣，成分復(fù)雜，通常包含Cu、Fe、Ni、Pb、Sn、Cd、Cr、Au、Ag、Si、Ca、Al、Br 等元素[2]。廢舊電路板中金屬組分主要為銅，銅的表面因暴露在空氣中通常會形成一定量的氧化銅，單質(zhì)銅和氧化銅均為親水性物質(zhì)，浮選過程中不易黏附在氣泡上[16]。廢舊電路板中的非金屬組分主要為玻璃纖維和樹脂。在電路板制造過程中，玻璃纖維需浸漬樹脂，這些樹脂在廢舊電路板破碎磨礦后也仍覆蓋在玻璃纖維顆粒的表面，因此，玻璃纖維的表面性質(zhì)與樹脂相近[16-18]。制造電路板的常見樹脂有環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚苯醚樹脂、氰酸酯樹脂、聚四氟乙烯樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂等，這些樹脂均為疏水性有機(jī)物，在浮選過程中很容易吸附在氣泡上并上浮[16,19]。此外，廢舊電路板中大多數(shù)金屬的密度都遠(yuǎn)大于非金屬組分的密度，而密度大的金屬顆粒比密度小的非金屬顆粒具有更大的沉降速度，這導(dǎo)致其與氣泡的碰撞時(shí)間更短，從氣泡脫落的概率更高，從而有利于金屬組分與非金屬組分的分離[20]。因此，利用廢舊電路板中的金屬組分與非金屬組分的親疏水性差異及密度差異，可采用反浮選法將它們分離。

2 廢舊電路板的浮選藥劑

雖然僅使用起泡劑進(jìn)行廢舊電路板浮選的工藝也有文獻(xiàn)報(bào)道，但研究表明通過使用捕收劑、調(diào)整劑可獲得更好的浮選分離效果[21-22]。用于廢舊電路板中的金屬組分與非金屬組分浮選分離的捕收劑主要有柴油、煤油、月桂胺、十二胺、十八胺、改性地溝油等，起泡劑主要有仲辛醇、甲基異丁基甲醇、松油醇等，分散劑主要有單寧酸、無水乙醇、水玻璃、六偏磷酸等。

2.1 廢舊電路板浮選捕收劑

廢舊電路板浮選藥劑的研究主要集中在捕收劑方面[23]。捕收劑的主要作用是選擇性提高目的礦物表面的疏水性，從而擴(kuò)大目的礦物與其他礦物的親疏水性差異。由于廢舊電路板中非金屬組分的表面為非極性表面，用于廢舊電路板浮選的捕收劑主要為非極性捕收劑。Yao 等[17]研究了柴油、組合捕收劑、月桂胺對廢舊電路板浮選的影響，結(jié)果表明，這些捕收劑通過疏水相互作用而物理吸附在非金屬顆粒的表面，其中柴油的選擇性最好，而月桂胺的捕收能力最強(qiáng)，柴油用量為740 g/t 時(shí)，柴油作捕收劑可獲得金屬品位55.36%、金屬回收率89.41%的精礦，而月桂胺可獲得金屬品位49.69%、金屬回收率92.67%的精礦。堯應(yīng)強(qiáng)[24]研究了廢舊電路板中的玻璃纖維樹脂和陶瓷與捕收劑的相互作用，發(fā)現(xiàn)煤油對玻璃纖維樹脂和陶瓷的捕收能力最強(qiáng)，機(jī)油、柴油的捕收能力較弱；玻璃纖維樹脂和陶瓷與捕收劑之間存在范德華力和疏水引力，且疏水引力起主導(dǎo)作用。韓俊[25]以煤油和十二胺為廢舊電路板的捕收劑，在煤油用量為250 g/t 的條件下，獲得銅品位21.46%、銅回收率89.76%的銅精礦；而在十二胺用量為250 g/t 的條件下，獲得銅品位21.89%、銅回收率89.51%的銅精礦；煤油通過范德華力吸附在非金屬顆粒表面，而十二胺通過靜電作用吸附在呈負(fù)電的非金屬顆粒表面。

為降低捕收劑的成本，以地溝油為原料制造的綠色再生捕收劑已被用作廢舊電路板的捕收劑。Zhu 等[26]將地溝油用作廢舊電路板的捕收劑，浮選研究表明，地溝油物理吸附在非金屬顆粒的表面，其含有的疏水基團(tuán)C-C/C-H 可顯著提高非金屬顆粒的疏水性，當(dāng)其用量為8 kg/t 時(shí)，可獲得銅品位47.77%、銅回收率91.15%的精礦。Zhu 等[18,27]還將皂化地溝油作為廢舊電路板非金屬組分的離子型捕收劑，皂化地溝油的主要成分是正十六酸、油酸和十八酸，分子中的C=O 可使其附著在親水性顆粒表面，起到穩(wěn)定氣泡的作用，而分子中的-CH3和-CH2可使捕收劑附著在疏水性顆粒表面，起到提高顆粒表面疏水性的作用；浮選試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)其用量為3 kg/t 時(shí)，可獲得銅品位66%、銅回收率47%的精礦。相較于柴油、煤油、月桂胺等傳統(tǒng)捕收劑，以地溝油為原料制造的再生捕收劑的用量要高得多，在捕收劑成本方面可能不具有明顯的優(yōu)勢。

2.2 廢舊電路板浮選分散劑

廢舊電路板中非金屬組分的疏水性強(qiáng)，在浮選礦漿中，不同非金屬組分之間存在疏水引力，導(dǎo)致非金屬顆粒容易團(tuán)聚，礦漿的分散性差[16,25]。為提高礦漿的分散性，無水乙醇、水玻璃、單寧酸、六偏磷酸鈉等可用作廢舊電路板的浮選分散劑。Wang 等[28]以乙醇和六偏磷酸鈉為分散劑、以松油醇為起泡劑進(jìn)行廢舊電路板浮選試驗(yàn)，獲得銅品位68.34%、銅回收率88.76%的精礦。Han[16]研究了單寧酸對廢舊電路板無捕收劑浮選的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)單寧酸的用量從0 mg/L 增加到60 mg/L，銅的回收率從61.92%增加到90.53%；機(jī)理研究表明，單寧酸分子鏈中的羥基和羰基可與非金屬顆粒表面中的溴、環(huán)氧基和羥基形成氫鍵，當(dāng)其吸附在非金屬顆粒表面時(shí)，增加了顆粒表面親水性官能團(tuán)的數(shù)量，增強(qiáng)了顆粒與水的相互作用，有利于顆粒在礦漿中分散。

2.3 廢舊電路板浮選起泡劑

在廢舊電路板浮選過程中，起泡劑除了能夠起到穩(wěn)定氣泡的作用，還具有一定的捕收作用。Campos等[29]研究了起泡劑甲基異丁基甲醇在廢舊電路板浮選中的作用，結(jié)果表明，甲基異丁基甲醇不僅能夠增加非金屬顆粒的疏水性，還可以提高氣泡的穩(wěn)定性和負(fù)載能力，且隨著其濃度的升高，廢舊電路板中非金屬顆粒的疏水性增強(qiáng)。非金屬顆粒疏水性的增強(qiáng)歸因于甲基異丁基甲醇中的羥基官能團(tuán)與顆粒表面的相互作用吸附而形成的一層疏水性碳?xì)浠衔锉∧?，起到起泡?捕收劑的作用[30]。Das 等[6]指出，雖然添加甲基異丁基甲醇會降低金屬的浮選回收率，但甲基異丁基甲醇有助于產(chǎn)生更多的泡沫，提高泡沫穩(wěn)定性，促進(jìn)顆粒向泡沫產(chǎn)品輸送，并提高精礦的品位。

3 廢舊電路板的強(qiáng)化浮選

熱解處理、堿浸處理、超聲波處理、機(jī)械研磨等方法已被證明有助于提高廢舊電路板的浮選效率。Nie 等[31]發(fā)現(xiàn)，在270 ℃的空氣氣氛中熱解處理后，雖然廢舊電路板顆粒的形貌、元素組成及物相組成未發(fā)生明顯變化，但紅外光譜分析表明，有機(jī)物顆粒熱解后的紅外吸收峰減弱，即有機(jī)物顆粒的表面在熱解后輕微碳化，提高了其表面的疏水性。雖然熱解預(yù)處理能夠提高廢舊電路板的浮選效率，但在熱解過程中，有可能產(chǎn)生溴化氫氣體、溴代酚、呋喃等有毒有害物質(zhì)[32]，且與單一的浮選工藝相比，熱解預(yù)處理后再浮選的工藝更復(fù)雜。

Dai 等[33]在pH 值11 的條件下將廢舊電路板堿浸40 min 處理后再進(jìn)行浮選，相對于未堿浸處理的樣品，金屬回收率由64.34%提高到72.35%，金屬品位由70.51%提高到84.24%；機(jī)理研究表明，在堿浸處理?xiàng)l件下，苯環(huán)上的醚鍵斷裂，在苯環(huán)上形成自由鍵，使得游離的-OH 吸附到自由鍵上，增加了非金屬顆粒的表面能，進(jìn)而使非金屬顆粒在礦漿中的分散性得到改善，從而提高了浮選效率。雖然堿浸能夠有效提高廢舊電路板的浮選效率，但增加了水處理成本，并且非金屬尾礦為危險(xiǎn)廢物，堿浸預(yù)期會導(dǎo)致非金屬尾礦的處置難度增加。

Chen 等[23]研究了超聲波對廢舊電路板浮選的影響，研究結(jié)果表明，超聲波處理有利于去除玻璃纖維表面黏附的環(huán)氧樹脂和細(xì)粒金屬，起到表面清洗和促進(jìn)顆粒分散作用，這有利于非金屬顆粒黏附氣泡，提高浮選的選擇性，減少細(xì)粒金屬的損失；此外，超聲波處理后的非金屬組分的接觸角增大，疏水性增強(qiáng)，這歸因于超聲波清洗后的非金屬顆粒表面更加清潔光滑，有利于捕收劑與非金屬顆粒表面充分作用，從而提高金屬組分和非金屬組分的浮選分離效率；與常規(guī)浮選相比，超聲波強(qiáng)化浮選可使金屬總回收率提高7.20 百 分 點(diǎn)，Cu、Al、Zn 的 回 收 率 分 別 提 高4.82、15.41 和5.58 百分點(diǎn)。相較于廢舊電路板熱解強(qiáng)化浮選和堿浸強(qiáng)化浮選，超聲波強(qiáng)化浮選是更清潔的方法。

Zhu 等[34]研究了機(jī)械研磨對廢舊電路板浮選的影響，他們發(fā)現(xiàn)，在機(jī)械破碎得到的粒級為1～0.5 mm的廢舊電路板物料中，包括銅顆粒在內(nèi)的所有顆粒表面都覆蓋有有機(jī)物，這會降低浮選的選擇性；通過適當(dāng)?shù)臋C(jī)械研磨，不僅可以提高物料的解離度，而且能夠有效去除銅顆粒表面覆蓋的有機(jī)物，從而擴(kuò)大銅顆粒與雜質(zhì)顆粒之間的親疏水性差異，獲得更高品位的銅精礦。他們的研究特別強(qiáng)調(diào)了機(jī)械研磨在去除銅顆粒表面有機(jī)物方面的有益作用，然而，機(jī)械研磨也顯著減小了廢舊電路板物料的粒度。因此，機(jī)械研磨對廢舊電路板浮選效果改善的原因是物料粒度減小和顆粒表面性質(zhì)擴(kuò)大共同作用的結(jié)果。

4 影響廢舊電路板浮選的因素

原則上，影響氣-固-液三相界面性質(zhì)的因素將影響廢舊電路板的浮選效率，主要包括攪拌速度、礦漿特性（濃度、黏度、溫度）、氣體分散和溶液化學(xué)特性（浮選藥劑濃度、離子濃度）等[35]。適宜的浮選操作參數(shù)對獲得良好的浮選指標(biāo)至關(guān)重要。給礦粒度、礦漿溫度、礦漿質(zhì)量濃度、攪拌速度、充氣量、浮選藥劑濃度等因素對廢舊電路板浮選的影響也有相關(guān)研究報(bào)道。

4.1 給礦粒度

給礦粒度不僅對廢舊電路板的單體解離度有決定性的影響，也對廢舊電路板的可浮性、精礦品位及回收率有非常顯著的影響。廢舊電路板中的金屬組分與非金屬組分很難完全解離，一般粒度越細(xì)，單體解離度越高[10]。因此，給礦粒度對廢舊電路板浮選的影響，是顆粒單體解離度差異及粒度差異共同作用的結(jié)果。多項(xiàng)研究表明，隨著給礦粒度的減小，廢舊電路板中的玻璃纖維和樹脂的天然可浮性逐漸增加，非金屬顆粒達(dá)到最大回收率所需的起泡劑用量逐漸降低，浮選速度逐漸加快[21,36]。Zhu 等[37]研究了1～0.25 mm、0.25～0.074 mm 及-0.074 mm 粒級的廢舊電路板浮選行為差異，他們發(fā)現(xiàn)隨著粒度降低，上浮固體的產(chǎn)率增加，銅回收率降低，硅雜質(zhì)的去除率先升高后降低，且樣品粒度越細(xì)，對捕收劑（皂化地溝油）用量的變化越敏感。Vidyadhar 和Das[22]發(fā)現(xiàn)細(xì)粒的廢舊電路板顆粒易在礦漿中團(tuán)聚并包裹金屬，從而降低分選效果。Ogunniyi 和Vermaak[7]也提出類似的觀點(diǎn)，即相對于較粗的金屬顆粒，更細(xì)的金屬顆粒更容易地被機(jī)械夾帶。Ellamparuthy 等[38]的研究結(jié)果表明，廢舊電路板中的金屬顆粒和非金屬顆粒的浮選分離效率隨著粒度的增加而逐漸提高。Sarvar 等[39]發(fā)現(xiàn)，當(dāng)廢舊電路板的給礦粒度從-0.59+0.30 mm 降至-0.10 mm 時(shí)，金屬的回收率從80.83%下降到44.10%。He和Duan[12]等研究表明，隨著給礦粒度減小，廢舊電路板精礦的金屬品位及金屬回收效率都逐漸降低，他們提出，為保證較高的金屬回收率，廢舊電路板最佳浮選粒度范圍為0.25～0.074 mm。苑仁財(cái)?shù)萚13]基于浮選試驗(yàn)研究提出，廢舊電路板的最佳浮選粒度范圍為0.2～0.45 mm。傳統(tǒng)礦石浮選的給礦粒度一般為0.074 mm 左右，顯然，與傳統(tǒng)礦石浮選相比，廢舊電路板浮選具有給礦粒度較粗的特點(diǎn)，較適宜的浮選給礦粒度范圍為0.25～0.074 mm。

4.2 溫度

溫度在浮選過程中起著至關(guān)重要的作用，過高或過低的溫度都會破壞目標(biāo)礦物與氣泡之間的有效附著，從而導(dǎo)致浮選性能變差。Campos 等[29]發(fā)現(xiàn)，無論起泡劑甲基異丁基甲醇是否存在，隨著溫度從5 ℃升高到40 ℃，廢舊電路板中非金屬組分的疏水性增強(qiáng)。Yao 等[17,40]以柴油和月桂胺為捕收劑，研究了溫度對廢舊電路板浮選的影響，結(jié)果表明，隨著溫度從20 ℃升高到65 ℃，銅、鋁、鋅和銀的回收效率都不同程度的降低，他們認(rèn)為浮選溫度應(yīng)控制在20 ℃左右，相對較高的溫度會降低捕收劑在非金屬顆粒表面的吸附，并使礦化氣泡變得不穩(wěn)定，容易破裂，從而導(dǎo)致金屬的回收效率降低。

4.3 礦漿質(zhì)量濃度

礦漿質(zhì)量濃度與浮選藥劑的體積濃度、浮選時(shí)間、礦漿的充氣度等密切相關(guān)，其大小對藥耗、精礦品位及回收率等都有影響[41]。He 和Duan[12]發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)V漿質(zhì)量濃度從大約5%增加到18%時(shí)，廢舊電路板的浮選效率及精礦品位都先迅速增加到峰值，然后逐漸降低，適宜的礦漿質(zhì)量濃度范圍大致為9%～12%。Ogunniyi和Vermaak[7]研究顯示，礦漿質(zhì)量濃度為32%時(shí)的固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)過高，導(dǎo)致浮選進(jìn)行30 min 后仍有較多顆粒上浮，因此他們采用16%的礦漿質(zhì)量濃度進(jìn)行試驗(yàn)研究，這比傳統(tǒng)礦石浮選的礦漿質(zhì)量濃度低得多。Acevedoa 等[42]在廢舊電路板浮選試驗(yàn)采用了1%～3%的礦漿質(zhì)量濃度，在浮選系統(tǒng)中，每個(gè)氣泡能夠附著的疏水性顆粒的數(shù)量是有限的，這與充氣量、氣泡的大小和給礦中疏水性顆粒的特性有關(guān)[43]。顯然，在一定的浮選條件下，相對于疏水性顆粒含量低的浮選系統(tǒng)，疏水性顆粒含量高的浮選系統(tǒng)的礦漿質(zhì)量濃度上限一般更低，例如精選的礦漿質(zhì)量濃度一般低于粗選和掃選的礦漿質(zhì)量濃度。因此，廢舊電路板的浮選礦漿質(zhì)量濃度較低的原因可能與廢舊電路板中疏水性非金屬組分的含量較高有關(guān)。

4.4 廢舊電路板浮選攪拌速度和充氣量

浮選攪拌速度和充氣量是影響浮選流體動(dòng)力學(xué)的關(guān)鍵參數(shù)，其中攪拌速度會影響廢舊電路板浮選礦漿的分散性及浮選泡沫的穩(wěn)定性，而充氣量會影響氣泡與顆粒的相互作用以及機(jī)械夾帶程度。Ogunniyi和Vermaak[7]研究指出，廢舊電路板浮選效果較好的參數(shù)范圍是400 r/min 的攪拌速度配合1 000 mL/min的充氣量至500 r/min 的攪拌速度配合500 mL/min 充氣量，與傳統(tǒng)礦石的浮選相比，廢舊電路板浮選所需的攪拌速度和充氣量要小得多。He 和Duan[12]認(rèn)為適當(dāng)?shù)臄嚢杷俣瓤纱龠M(jìn)廢舊電路板顆粒及氣泡在浮選槽中分散，但過高的攪拌速度會破壞氣液界面之間的穩(wěn)定泡沫層，對浮選不利；適當(dāng)?shù)某錃饬靠墒箯U舊電路板顆粒有充分的機(jī)會與氣泡碰撞、接觸、黏附，從而提高浮選效率，但過大的充氣量會增加機(jī)械夾帶，從而降低精礦的品位；為保證較高的浮選效率，較優(yōu)的攪拌速度和充氣量分別為1 250～1 500 r/min 和580～740 mL/min。

5 廢舊電路板的浮選動(dòng)力學(xué)

廢舊電路板浮選符合經(jīng)典的一級浮選動(dòng)力學(xué)模型，泡沫產(chǎn)品的浮選動(dòng)力學(xué)和非泡沫產(chǎn)品的浮選動(dòng)力學(xué)模型分別如式（1）和式（2）所示[6,21]。

式中：R為泡沫產(chǎn)品在時(shí)間t時(shí)的回收率；Rmax為泡沫產(chǎn)品的最終回收率；Rmin為非泡沫產(chǎn)品的最終回收率；k為速率常數(shù)；t為浮選時(shí)間。

廢舊電路板的浮選動(dòng)力學(xué)行為與浮選藥劑條件和固體顆粒粒度等因素有關(guān)。Das 等[6]的廢舊電路板浮選動(dòng)力學(xué)研究表明，隨著浮選時(shí)間的增加，泡沫產(chǎn)品的回收率、硅和溴的回收率增加，而非泡沫產(chǎn)品的回收率、銅和錫的回收率降低；進(jìn)一步考察了不同浮選藥劑對廢舊電路板浮選動(dòng)力學(xué)的影響，發(fā)現(xiàn)在無浮選藥劑、僅有捕收劑、僅有起泡劑和捕收劑+起泡劑的體系中，廢舊電路板的浮選速率、泡沫產(chǎn)品的產(chǎn)率、硅和溴的回收率均依次增大，而銅和錫的回收率均依次降低。Zhu 等[20]指出，廢舊電路板中的大多數(shù)非金屬顆粒在浮選初期被去除，銅的損失隨著浮選時(shí)間的增加而增加，為保證非金屬顆粒得到充分浮選，浮選時(shí)間至少需要控制在80 s 以上。Nie 等[21]研究表明，廢舊電路板的浮選速率隨粒度的減小而增大。

6 總結(jié)與展望

廢舊電路板在幾何結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能及物理化學(xué)性質(zhì)等方面與天然礦石有很大的差異，與傳統(tǒng)礦石浮選相比，廢舊電路板浮選具有給礦粒度粗、礦漿質(zhì)量濃度低、礦漿分散性差、攪拌速度小、充氣量小等特點(diǎn)。雖然浮選藥劑、浮選操作參數(shù)等對廢舊電路板浮選的影響已得到一定程度的研究，但廢舊電路板的浮選分離效率依然較低。尤其是，與已工業(yè)應(yīng)用的廢舊電路板重選技術(shù)（如機(jī)械破碎—搖床分選法）相比，廢舊電路板浮選技術(shù)的金屬回收率及品位低，且給礦粒度細(xì)，需增加磨礦作業(yè)，碎磨成本更高。

盡管廢舊電路板浮選技術(shù)還難以工業(yè)化應(yīng)用，但其依然具有良好的應(yīng)用前景。一方面，廢舊電路板浮選法處理的物料粒度比重選法的細(xì)，即物料的單體解離度更高，潛在地能夠獲得金屬品位及回收率更高的精礦產(chǎn)品；另一方面，通過浮選法能夠分離密度相近的不同金屬，可實(shí)現(xiàn)廢舊電路板更精細(xì)化的分選。據(jù)報(bào)道，采用硫化浮選法可分離廢舊電路板中的銅與其他金屬，獲得銅品位大于90%的銅精礦[44-45]。為提高廢舊電路板的浮選分離效率，未來應(yīng)加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的研究：

（1）廢舊電路板的可磨性差，傳統(tǒng)磨礦設(shè)備的磨礦效率不高，應(yīng)深入開展廢舊電路板磨礦理論與裝備的研究，開發(fā)廢舊電路板的高效磨礦技術(shù)。

（2）廢舊電路板的浮選藥劑主要采用傳統(tǒng)的選礦藥劑，藥劑的選擇性較差，且浮選藥劑與廢舊電路板的作用機(jī)理不是很明確，廢舊電路板浮選抑制劑的開發(fā)也尚未得到關(guān)注，應(yīng)加強(qiáng)廢舊電路板高效浮選藥劑的篩選與研發(fā)，并深入開展廢舊電路板與浮選藥劑相互作用機(jī)理的研究。

（3）廢舊電路板一般含有較高品位的金、銀、鈀等稀貴金屬，但這些稀貴金屬的浮選回收沒有得到足夠的重視，應(yīng)加強(qiáng)稀貴金屬綜合浮選回收的研究。

（4）廢舊電路板類型多樣，不同類型的廢舊電路板的性質(zhì)各異，不同類型的廢舊電路板的浮選行為、浮選藥劑、浮選操作參數(shù)等有何差異尚不明確，應(yīng)進(jìn)一步研究廢舊電路板的性質(zhì)對其浮選分離的影響。