民國115年 高考三級 採礦工程 選礦學
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題目
細粒礦物常導致浮選效率下降，請說明其原因，並提出改善細粒浮選之 方法。（20 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、表面力效應：粒徑小於約10微米時，比表面積與表面能極大，顆粒間凡得瓦力（van der Waals force）與靜電雙層力顯著，易發生非選擇性異凝聚（heterocoagulation）及礦泥覆蓋（slime coating），使脈石附著於有價礦物表面，選擇性明顯下降。
- 二、碰撞與附著機率低：細粒質量小、慣性不足，難以穿透氣泡周圍液膜；氣泡－顆粒碰撞效率隨粒徑減小而急遽降低，附著後之穩定性亦差，導致回收率偏低。
- 三、泡沫夾帶：細粒易隨上升水流被機械夾帶（entrainment）進入泡沫層，使脈石進入精礦而品位下降；同時細泥使泡沫結構不穩、泡沫過脆或過黏，造成精礦流失與操作不穩。
- 四、改善方法（一）增大表觀粒徑：採剪切絮凝（shear flocculation）、選擇性絮凝、疏水絮凝或載體浮選（carrier flotation），以捕集劑配合油類使細粒聚集成較大絮體後再浮選，可有效提高碰撞與附著效率。
- 五、改善方法（二）強化界面與設備：調整pH並添加分散劑（如水玻璃）抑制異凝聚；改用微泡浮選（microbubble flotation）、空化浮選、浮選柱，提高充氣量與剪切場；並以分段加藥、泡沫沖洗水降低機械夾帶。
- 六、限制與建議：絮凝法須兼顧藥劑成本、絮體強度與後續脫水；微泡與柱浮選設備投資較高。建議先以粒度分析與實驗室浮選試驗確認主因（泥覆蓋、夾帶或碰撞不足），再對症選定對策。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。