中南大学“名师名家学术讲堂”开讲：阿尔伯塔大学夏柳荫教授解析浮选矿化泡沫层微观结构

2026年6月30日下午，《浮选矿化泡沫层微观结构分析》学术报告在中南大学潇湘校区化学楼129报告厅顺利举办。本次报告由阿尔伯塔大学化学与材料工程系副教授夏柳荫主讲，中南大学刘广义教授邀请，相关领域师生代表到场聆听并交流。报告聚焦油砂浮选矿化泡沫层的微观结构、泡沫质量现场评估、颗粒-气泡相互作用以及三维图像定量表征等关键问题，围绕矿物加工中的表面与界面化学、浮选分离过程和工艺矿物学等内容展开系统讲解。

报告中，夏柳荫教授首先以油砂处理流程为切入点，介绍了露天开采油砂从矿石准备、水力输送、萃取、泡沫处理到稀释沥青储存的基本流程。她指出，油砂浮选分离的核心在于沥青、气泡、粗砂和细黏土之间的复杂多相相互作用：充气后的沥青富集体随气泡上浮，而砂粒和部分固体则向底部沉降；泡沫层中沥青、水和固体含量的空间分布直接影响后续分离效率和产品质量。结合报告中的流程图和分离示意，夏柳荫教授进一步说明了粒级组成、颗粒解离程度以及泡沫品质评价对于判断油砂可选性和优化工艺条件的重要意义。

围绕“现场泡沫质量评估”，夏柳荫教授结合实际泡沫样品展示了矿化泡沫颜色深、透明度低、黏度高等典型特征。报告介绍了通过固体收集、水分测定和甲苯萃取等方法分别获得泡沫中固体、水和沥青含量的实验思路，并进一步引入X射线成像、CT扫描等无损表征手段，用于观察泡沫层内部气泡、沥青和固体颗粒的空间分布。她强调，传统宏观指标难以充分揭示泡沫层内部结构演化，而基于三维重构与图像分割的分析方法能够从孔隙、颗粒团聚体和矿化气泡等微观尺度提供定量证据。报告中，夏柳荫教授还展示了用于保持泡沫结构的特殊实验布置和低温固定思路，并通过CT扫描获得原始三维图像与分割后的三维结构图像。相关结果表明，矿化泡沫并非均一连续相，而是由气泡、沥青富集相、细颗粒和粗颗粒共同构成的动态多相体系。通过尺寸标记、颗粒分类和三维可视化，可以进一步揭示颗粒在泡沫层中的局部分布、团聚方式和迁移行为，为从微观层面理解浮选泡沫稳定性、夹带行为与分离选择性提供了重要支撑。

报告尾声，夏柳荫教授与现场师生围绕泡沫质量评价方法、图像分割可靠性、CT扫描样品固定、油砂浮选与其他矿物浮选体系的差异等问题进行了深入交流。互动环节氛围热烈，问题紧扣研究实际，既加深了在场师生对浮选矿化泡沫微观结构的认识，也为后续开展油水/固液多相分离、表界面调控和矿物加工过程强化等相关研究提供了启发。最终，报告在热烈的掌声中圆满结束。

专家简介：

夏柳荫：阿尔伯塔大学化学与材料工程系副教授，化工分离与表界面化学领域专家。曾任职于中南大学、加拿大西安大略大学（University of Western Ontario）和萨斯喀彻温省研究委员会（SRC）。主要研究方向包括泡沫浮选中的起泡剂与捕收剂、矿石表征及工艺矿物学、矿物加工中的表面与界面化学、溶剂萃取与纯化及废液处理等冶金技术，以及机械式和气动式浮选槽设计等。

（一审：薛人豪 二审：赵元超 三审：纪效波）