一、概述
资源危机已成为当今世界的首要问题，因此资源回收利用在任何时候都显得更加重要，人们对从自然界与工业废水中回收资源的效率也要求越来越高。随着包办金属需求量的增加和矿石品位下降，在金属资源濒临枯竭的今天，开发高效方法加工矿石是当前世界上竞相研究的重要课题，湿法冶金将继续提供这种加工矿石的新方法。
浮选是以气泡为媒介的物质分离方法，很久以来，浮选选矿法是用来选别矿物的方法。但近年来，浮选不仅用来选别矿物，而且还用来分离各种固体物质，甚至用于分离溶液中的溶剂，所以浮选的用途是非常广泛的。
浮选药剂，用于捕收剂的表面活性剂近年来的研究开发及实际应用得到长足的发展。最近人们开始把注意力直接投向离子浮选，溶剂萃取这种高效回收金属的方法。利用离子型表面活性剂浮选金属离子已进行了很多研究，其中包括除去工厂排水中的有害金属离子，或从原子反应堆分离放射性物质，以及回收有价值金属离子等。
二、矿物浮选
矿物浮选在选矿方法中，利用矿物的疏水性差异从矿浆中浮选出矿物的富集过程，叫做浮游选矿或简称浮选。在浮选过程中，磨车的矿石经过一些有机或无机化学药剂处理，并在矿浆中加以搅拌、充气，易与气泡粘附的矿物随气泡上浮，不与气泡粘附的矿物则留在矿浆中达到有用矿物的分离和富集的目的。
浮选工艺是一种复杂的物理化学过程，其理论基础直接建立在表面化学、胶体化学、结晶学与物理学之上。而浮选药剂则是建立在浮选与基本有机化学之间的一种边缘科学。二十世纪以来，从国际上浮选药剂的发展过程可以看出：很多浮选剂常常是与分析化学有着密切的关系，它们常是首先用于分析试剂。在分析化学上已经是行之有效的金属离子定量试剂，然后再引用到浮游选矿上作为浮选药剂。
三、浮选药剂
在浮选工艺中所使用的各种药剂，总称浮选药剂。浮选药剂很多属于有机化合物，其中不少是表面活性剂。浮选药剂按主要用途区分可分为三大类，即起泡剂、捕收剂和调整剂（包括活化剂和抑制剂）。
表面活性剂有机矿中利用的历史很久远，实际上现在也在广泛地利用和开发研究。
表面活性剂在采矿业应用范围有：选矿、矿山内安全、火灾防止、粉尘抑制、选煤中重液稳定剂或凝结剂及矿石表面处理剂等广泛应用领域。
最近统计，用于采矿表面活性剂中，非离子表面活性剂占50%，其次是阳离子表面活性剂占30%，阴离子表面活性剂占10%。其中用途最广的是浮选剂。
1．起泡剂
起泡剂（frother）要求在浮选槽（cell）中产生大量的气泡，增加气-液表面，同时泡沫又稳定，而且要求泡沫一经从浮选槽中刮出又要迅速消失。作为起泡剂使用的是C6-C10左右的表面活性剂例如常用的松油（主要成分是萜烯醇C6H18O），樟脑油（主要成分是桉树脑C10H16O）。
其他也有用戊醇、异丁基甲醇、已醇、辛醇等中等链长的醇类，还有最近使用的PEG及PPG等低级醇的C1-4醚以及单酚醚等。
脂肪醇的碳数与起泡剂的性能关系研究表明，碳数5-10附近的最好。
2．捕收剂
捕收剂（collector）是使矿石粒子粘附于汽泡上，使矿粒表面赋有疏水性的药剂。捕收剂使用的表面活性剂大体上可作为以下分类。
2．1 阴离子捕收剂
含硫化物的捕收剂在矿石浮选领域中是适于浮选硫化矿的重要捕收剂，主要是烷基二硫代碳酸碱金属盐（黄原酸盐），二烷基二硫代磷酸碱金属盐（二乙基二硫代磷酸盐，俗称黑药）。常用的烷基是乙基至戊基等短链烷基，它们对气-液表面几乎不具有表面活性。与此相反，含硫化物型以外的捕收剂则适合于氧化矿石、碳酸盐矿石、硫酸盐矿石等浮选，往往使用长链烃。在分离泡沫或离子浮选时，加入一种浮选离子电荷相反的表面活性剂也可称为捕收剂。
2．2 阳离子捕收剂
阳离子捕收剂用于氧化矿石、非金属矿石，特别是磷矿石、钾岩盐矿、长石矿浮选时应用。还有从铁矿石中分离硅酸也使用，特殊应用则是从海水中回收有用金属等的浮选也使用。
一般使用的阳离子浮选剂是脂肪胺类，以牛脂烷基胺，椰油烷基胺的醋酸盐或盐酸盐的形式使用。
浮选是博二十世纪初发展起来的方法，到目前为止相当大部分矿石是用浮选方法处理的。例如，长石和石英石的浮选分离一般是用氢氟酸使长石活化。用胺类捕收进行浮选分离。后来发现，在硅酸酸性条件下用高碳脂肪胺和石油磺酸可使长石从石英分离出来。此外，高级脂肪胺可用于铁矿石的反浮选，也可作为氧化铝、锌等的捕收剂。
2．3 非离子捕收剂
非离子表面活性剂可作为捕收剂，发泡剂或乳化剂，在选矿中应用。例如，非离子表面活性剂能乳化作为捕收剂用的脂肪酸。
浮选用的捕收剂按其极化基吸附矿物表面的特性进行选择，选用非离子或阴离子表面自学成才性剂作为捕收剂，矿砂和表面覆盖率在20%以上，而若选用阳离子型表面活性剂作为捕收剂，矿砂表面覆盖率则较低。从提高矿砂疏水性的效应来看，非离子型表面活性剂较为优越。非离子表面活性剂作为起泡剂应用具有下列优点：与捕收剂同一道工序加入；适用于较广泛的pH范围；发泡力强；成本低廉。
异辛基酚聚氧乙烯醚（OP-10）作为硫铁矿的浮选助剂，能起到捕收剂起泡剂的双重作用。有OP-10浮选HgS矿、CuFeS2矿、Pbs矿、Fes矿及HoS矿时，回收率均与使用黄药和松节油时不相上下。但在浮选含碳的长矿砂时，有0.2公斤OP-10/吨矿作为助剂,富矿回收率达96%。
作为浮选起泡剂使用的阴离子表面活性剂有:月桂醇聚氧乙烯(3)烯硫酸酯钠盐,而月桂醇十二烷基醇均由四聚丙烯制得.长链烷基或短链烷基醇经乙氧基化,硫酸化以后再中和的产品也同样能获得良好的效果,甚至比用植物油制成的脂肪醇更有价值,今后将会在市场上占有重点地位。
矿山选矿还有用壬基酚聚氧乙烯醚（lissapoln）作为肖泡剂使用的，除去矿砂中的泡沫，其用法是先将lissapoln调制成稀水溶液，再使矿砂完全浸没在稀水溶液中，即可将泡沫浮选除去。
碳数大于20的脂肪酸聚氧乙烯（22）酯是赤铁矿的有效浮选助剂。例如，每吨铁矿添加30-60%的脂肪酸聚氧乙烯（22）酯，可大大减少油酸钠或油酸浮选剂的用量。
油酸聚氧乙烯醚（OS-20）和高碳酸聚氧乙烯酯（OZK），可用作从电气石、氟石和赤铁矿提取不同品位的锡矿时的浮选剂。
3．PH调节剂（pH regulator）、抑制剂（Depeessor）和活化剂（activator）。
PH调节剂是为了在最佳pH下进行浮选时所添加的药剂。常用的有硫酸、氢氧化钙、硫酸钠等。PH的作用有：决定固液电位；决定捕收剂的电离度；调节溶解离子，特别是多价阳离子的浓度，以及改变沉淀氢氧化物的胶体性质；粒子的凝聚、分散等。在广义上，一般认为pH调节剂包括抑制剂和活化剂。
抑制剂和活化剂对捕收剂在各种粒子表面的吸附分别起到阻碍或促进作用，这是为了扩大异种粒子浮选性差别而达到互相分离所使用的药剂。例如，浮选含矿（EnS）时，氰化钠是抑制剂，而硫酸铜是活化的。
四、矿山各种作业的其他应用
表面活性剂除在矿物浮选有广泛地应用外，在矿山的其他领域应用包括：矿山的安全防爆，粉尘抑制、火灾防止等也应用表面活必剂作为各种助剂使用。
矿山中的各个作业段，如煤矿和各种矿石的开采、运送等，均会产生大量粉尘。抑制粉尘的目的是防止吸入人体引起肺病，防止矿坑内爆炸，保持在安全、卫生条件下作业。
清除粉尘可用喷水法，如在水中加入0.1%的LissapolN非离子表面活性剂作为润湿剂能收到良好效果。近年来，有氯化钙或氯化镁等法其特点是用水量极少或根本不用水，因此不会带来大量污水再处理的问题，同时也避免了矿石或煤块过多而造成的困难。如在此方法中，添加少量的烷基酚聚氧乙烯醚能改善氯化钙或氯化镁的捕尘性能，使用OP-7和OP-10等非离子表面活性剂可使粉尘完全润湿，而使细的粉尘也杜绝飞扬，并能保证完全净化，比用阴离子表面活性剂更为有效。
煤矿除尘的方法，可用脂肪醇聚氧乙烯醚、鲸蜡/油醇硫酸钠和油酸盐等几种表面活性剂溶液，对煤粉有良好的湿润性能，并能加速煤粉的沉降作用，其中以脂肪醇聚氧乙烯醚效果最佳。也有用最简单的PEG衍生物，除去空气中有害粉尘具有很好的效果。
在矿山防止起火，多使用聚丙烯酰胺与PEG复配物，聚丙烯酰胺与羧甲基纤维素复配物，在抑制粉尘的同时，还能保持矿物表面的湿润性，能起到防止起火的作用。
