在硫化铜矿中，铜硫共生是一种常见的矿石类型。铜硫矿石浮选的关键是铜矿物与硫化铁矿物的分离，黄药是其浮选分离常用的捕收剂，但黄药类捕收剂的选择性差，生产实践中常使用大量的调整剂如石灰等作为黄铁矿的抑制剂。石灰用量大时，其矿浆的碱度高，会消耗捕收剂及不利于金、银、钼等资源的综合回收。且被抑制的黄铁矿活化很困难，需要大量的活化剂。因此，对于硫化铜矿石，研制中性或低碱性矿浆中对铜矿物有强捕收能力和高选择性的捕收剂尤为重要，近年来国内外学者围绕这一思路，开发了一些对铜矿物选择性强的捕收剂，并获得较好铜硫浮选分离指标。本文基于这种理念，通过单矿物试验及吸附量测试、红外检测，详细研究了捕收剂DLZ对黄铜矿和黄铁矿的选择性捕收作用及其作用机理，为进一步指导生产实践打下基础。
一、试样、药剂及研究方法
（一）试样及药剂
黄铁矿取自广东云浮硫铁矿选厂，黄铜矿取自大冶有色金属公司铜绿山矿。矿样经破碎，手选除杂后，进行瓷球磨磨矿、干式筛分，取-74＋32μm粒级矿样备用。经化学分析，黄铁矿矿样含铁46.2％、硫49.5％，纯度为93％，黄铜矿矿样含铜31.3％、铁29.5％、硫34.4％，酯度为90.5％。醋类捕收剂DLZ、氧化钙、盐酸和氢氧化钠均为分析纯，起泡剂松醇油为工业级产品，试验用水均为一次蒸馏水。
（二）试验设备和研究方法
浮选试验用XFG型挂槽式浮选机，浮选槽容积为40mL；取纯矿物2.0g放进100mL烧杯中，加蒸馏水于超声波仪预处理5min，澄清后倒去上清液。再用蒸馏水将矿物加人浮选槽中，搅拌1min后加入所需调整剂，搅拌3min后加入起泡剂搅拌1min，浮选3min。泡沫产品和槽内产品分别烘干称重，并计算回收率。
动电位试验。将矿样用玛瑙研钵研磨至-5μm，每次称取50mg置于100mL烧杯中，加100ml蒸馏水，用HCl或NaOH调节pH值至合适值后，加入(或不加)一定浓度的调整剂或捕收剂，搅拌5min，用Coulter Delsa 440sx分析仪进行电位测定。
红外光谱测定。将固体样品在玛瑙研钵中磨细，加入KBr粉料，继续研磨并混合均匀，然后将已磨好的物料压片后在Nicolet FTIR-740型傅立叶变换红外光谱仪上测定。
二、试验结果及讨论
（一）DLZ的浮选性能
在铜硫分离时大多采用石灰抑制硫化铁矿物而浮选铜矿物，因而考察了分别用NaOH、HCl和CaO调矿浆pH值时捕收剂对矿物可浮性的影响。固定DLZ用量为2.6×10-6mol／L，起泡剂松醇油的用量为22mg／L，捕收剂DLZ的捕收性能与pH的关系如图1所示。
由图l可知，用NaOH、HCl调矿浆pH值时，在整个pH范围内(pH 2.7～12.05)，黄铜矿的可浮性都较好，最大回收率为95.7％；黄铁矿在整个pH范围内的可浮性都很差，最大回收率为24.1％，且pH大于6.9以后，黄铁矿可浮性下降很快，回收率低于10％。用CaO调矿浆pH与NaOH相比，在pH为7～1l时，CaO对黄铜矿的可浮性影响不大，但在pH为12时黄铜矿回收率下降较大，黄铜矿回收率为63.3％，CaO对黄铁矿的浮选有较强的抑制作用，黄铁矿回收率低于5％。
pH为6.9，DLZ用量试验结果如图2所示。由图2可知，DLZ用量从2.6×10-6mol／L增加到15.6×10-6mol／L，黄铜矿回收率由94.4％增加到96.4％，黄铁矿回收率由13.8％增加到20.4％。上述可知DLZ是浮选黄铜矿的高效捕收剂，且其用量较少。
（二）DLZ与矿物表面作用的动电位测试
与药剂作用前后的动电位曲线如图3所示。随着pH的增加，矿物表面的动电位都呈下降趋势。黄铜矿和黄铁矿的等电点大约为3。据报道未氧化的黄铁矿的等电点约为pH 3左右，这表明在本研究中所用的黄铁矿表面在样品制备和搅拌中可能未受到氧化。由图3可知，矿物与捕收剂DLZ作用后，黄铜矿和黄铁矿的表面动电位都随pH的升高而下降，表明DLZ是一种阴离子捕收剂。且黄铜矿的表面动电位降低的更多，说明DLZ在黄铜矿表面的吸附量远远大于其在黄铁矿表面的吸附量。
固定pH为6.9时DLZ用量对矿物的动电位的影响如图4所示。由图4可知，DLZ在低用量条件下能迅速改变黄铜矿表面动电位，而对黄铁矿表面动电位影响较小，当DLZ用量大于5.2×10-6mol／L后，黄铁矿表面动电位迅速变小，在整个试验药剂用量范围下，黄铜矿表面动电位比黄铁矿表面动电位负的多。表明DLZ在黄铜矿表面吸附的更多，且在低药剂用量(2.6×10-6mol／L)时，黄铜矿表面动电位与黄铁矿表面动电位差值最大，与浮选试验规律相吻合。
（三）DLZ与矿物表面作用的红外光谱测试
图5是黄铜矿与药剂作用前后的红外光谱图。由图5可知，黄铜矿与药剂DLZ作用前后的红外光谱图明显不同，在黄铜矿与药剂DLZ作用后，出现了波数为1337.7cm-1的C-N伸缩振动吸收峰；同时还出现了波数为1594.7cm-1、1515.8 cm-1的C=C骨架振动吸收峰，相应的-(N)-C=S的C=S伸缩振动峰，在经药剂DLZ作用后的黄铜矿的红外光谱中相应的峰发生位移或消失，说明DLZ与黄铜矿作用后其分子中-(N)-C=S的键常数发生了变化。由上述分析可知，DLZ在黄铜矿表面发生了化学吸附。
图6是黄铁矿与药剂作用前后的红外光谱图。从图6中可知，黄铁矿与DLZ药剂作用前后的红外光谱曲线基本没变化。黄铁矿表面没有出现DLZ药剂的特征吸收峰，由上述分析可知，DLZ在黄铁矿表面的吸附只是简单的物理吸附。
三、结论
（一）浮选试验结果表明，在pH 2.7～12.05范围内，DLZ对黄铜矿的捕收能力远强于对黄铁矿的，黄铜矿的最大回收率为95.7％；而黄铁矿在整个pH范围内可浮性都很差，其回收率低于24％。用CaO调矿浆pH，在pH为7～11时CaO对黄铜矿的可浮性影响不大，但对黄铁矿的浮选有较强的抑制作用，黄铁矿回收率低于5％。即在低药剂浓度下，中性或碱性介质中，可实现黄铜矿和黄铁矿的选择性分离。
（二）由动电位测试表明，矿物表面动电位随着矿浆pH的升高而下降，表明DLZ属于阴离子捕收剂。
（三）药剂与矿物作用的红外光谱分析可知，DLZ在黄铜矿的表面发生了化学吸附，在黄铁矿表面的吸附属于物理吸附，DLZ在两种矿物表面吸附形式的差异是其具有选择性的主要原因。
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