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第五章 硫 化 矿 浮 选 第一节 硫化铜矿浮选 一、硫化铜铁矿物的可浮性 主要的硫化铜、铁矿物及其可浮性如下： 黄铜矿CuFeS2，含Cu34.57%,是主要铜矿物。黄铜矿在右性及弱碱性介质中，能较长时间保持其天然可浮性，但在强碱性（pH10）介质中，由于表面结构受OH-侵蚀，形成氢氧化铁薄膜，其天然可浮性下降。在矿床表层的黄铜矿，因长期受氧化，硬度变小，易过粉碎，所以其可浮性变差。 浮选黄铜矿最常用捕收剂是黄药和黑药。近年来也用硫氮类及硫胺酯。在国外，有人用异硫脲盐、丁黄烯酯等取代黄药浮黄铜矿。 黄铜矿在碱性介质中，易受氰化物及氧化物及氧化剂的作用而受到抑制。例如，在铜铅分离时，常用氰化物及抑制黄铜矿；铜钼分离时，使用氧化剂使黄铜矿受抑制的方法，已得到广泛应用。 黄铜矿在水中细磨时，会吸收溶液中的氧，使表面氧化，硫离子一部分氧化成。以30克黄铜矿在密闭球磨机中磨不同的时间，测得耗氧量如下： 磨矿时间，分 5 10 20 40 耗氧量，毫克 2.5 3.3 3.8 4.6 随着磨矿时间增长，耗所量增多。延长对矿浆的充气时间，也出现相似的情况。因此，黄铜矿在磨矿、搅拌过程中，表面会有一定程度的氧化，在表面同时存在有阴离子格阳离子Cu2+、Fe2+。考虑药剂作用时，必须顾及氧化作用及形成的上述离子。当采用易溶的黄药作捕收剂时，黄原酸离子易与矿物表面的Cu2+形成牢固原吸附；采用胺酯、双黄药等作捕收剂时，就要加入磨机，使这些药剂和解离的新鲜表面接触。 有时用铜盐（如硫酸铜）活化被抑制的黄铜矿。 辉铜矿Cu2S，含Cu79.8%，是最常见的次生硫化铜矿物，性在脆容易过粉碎泥化。国外许多大型斑岩铜矿的铜矿物为辉铜矿，在我国以辉铜矿为主的铜矿，目前还不多。 辉铜矿的捕收剂主要是黄药。它在酸性和碱性介质中，都有较好的可浮性。由于辉铜矿中铜硫结晶的晶格能较小，铜离子半径小，硫离子半径大，易于暴露受到氧化，所以辉铜矿比黄铜矿易氧化。氧化以后，有较多的离子进入矿浆。这引起铜离子的存在，会活化其他矿物，或者消耗药剂，造成选的困难。 辉铜矿的抑制剂是Na2SO3、Na2S2O3、K3Fe（CN）6和K4Fe（CN）6。大量的Na2S对辉铜矿也有抑制作用。氰化物对辉铜矿的抑制作用较弱，这是因为辉铜矿表面铜离子不断溶解且与氰化物作用，因而使氰化物失。只有不断加入氰化物，才能达到抑制的目的。 斑铜矿CuFeS4，化学成分不固定，按分子式计算含Cu63.3%，有原生、次生两种。 斑铜矿的表面性质及可浮性，介于辉铜矿和黄铜矿之间。用黄药作捕收剂时，在酸性及弱碱性介质中均可浮，当pH〉10以后，其可浮性下降。在强酸性介质中，其可浮性也显著变坏。容易受氰化物抑制。 铜蓝CuS,分子式合理的写法是Cu2S·CuS2。在铜蓝中铜和硫均有两种不同的离子，它们分别为Cu2+、Cu+和S2-、。铜蓝的可浮性与辉铜矿相似。 砷黝铜矿3Cu2S·As2S3，属原生铜矿。它是等轴晶系结晶，实际上不解离。有很多同分异构体。硬度小，脆性高，容易过磨泥化。砷黝铜矿中，含有与[SO3]2-络阴离子相似的[AsS3]3-，容易氧化。 用丁黄药浮选砷黝铜矿时，最适宜的pH是11～12。介质调整剂用碳酸钠比用石灰好，因为当游离CaO高于400克/米3时，对砷黝铜矿有抑制作用。 在硫化钠用量较低（30毫克/升）时，由于硫化了氧化的表面，则可以改善其可浮性，但提高用量，可以完全抑制砷黝铜矿的浮选。 对硫化铜矿物的可浮性，可以归纳出如下几条规律： （1）凡是不含铁的矿物，如辉铜矿、铜蓝，可浮性相似，氰化物、石灰对它们的抑物作用较强。 （2）凡是含铁的铜矿物，如黄铜矿、斑铅矿等，在碱性介质中，易受氰化物和石灰的抑制。 （3）黄药类捕收剂阴离子，主要与阳离子Cu2+起化学吸附，所以表面含Cu2+多的矿物，与黄药作用强。作用强弱的次序为：辉铜矿铜蓝斑铜矿黄铜矿。 （4）硫化铜矿物的可浮性，还受到结晶粒度、嵌布粒度和原生、次生等因素的影响。结晶及嵌布过细的，比较难浮。次生硫化铜矿容易氧化，比原生铜矿难浮。 黄铁矿FeS2,含S53.4%,在硫化矿中分布很广，因而经常遇到黄铁矿与其硫化矿的分离问题。 黄铁矿结晶中，两个硫离子成对地组成阴离子团[S2]2-。黄铁矿破碎时，常呈现完整的结晶，其新鲜解离面亲油疏水。在含氧的水中，氧化成存在。黄铁矿表面的轻微氧化，其可浮性提高，而过度氧化，则可浮性下降。 黄铁矿的表面状态，与矿浆pH有关，在强酸性（如pH=2）介质中，它的表面可能产生反应，元素硫可提高其表面疏水性。在石灰造成的强碱性介质中，黄铁矿表面罩盖有FeO（OH），可浮性受到抑制。 黄铁矿的捕收剂主要是黄药，在pH小于6的介质中最易浮。用黑药作捕收剂时，对于清洗过的黄铁矿，在pH小于3.5时，