摘要：硫化礦是有色金屬浮選的關(guān)鍵目標(biāo)礦物，其浮選效果備受關(guān)注。以載金礦物黃鐵礦和磁黃鐵礦為對(duì)象，通過(guò)表面張力檢測(cè)，探討了礦漿濃度、粒度、伴生礦物、捕收劑及起泡劑等因素對(duì)礦漿表面張力的影響。純礦物浮選試驗(yàn)探究了礦漿表面張力對(duì)兩種礦物浮選回收率的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：礦漿濃度增加時(shí)，表面張力先下降后升高，二者最佳礦漿濃度均為30%；粒度減小，黃鐵礦表面張力明顯下降，磁黃鐵礦礦漿表面張力變化不大；方鉛礦是常見(jiàn)伴生礦物中礦漿表面張力最低的礦物；MA-1是提升黃鐵礦回收率及降低其表面張力的優(yōu)選捕收劑，丁基黃藥對(duì)磁黃鐵礦表面張力降低效果最明顯，也是其優(yōu)良捕收劑；HX-609和2號(hào)油分別為黃鐵礦和磁黃鐵礦的起泡劑，低用量下即可達(dá)最佳回收率和最低礦漿表面張力。分析顯示，礦漿表面張力降低，黃鐵礦與磁黃鐵礦的回收率均顯著增加。因此，硫化礦浮選中可通過(guò)降低礦漿表面張力來(lái)改善回收效果。

引言

黃鐵礦與磁黃鐵礦作為自然界中普遍存在的硫化礦物，亦是遼東半島及膠東半島地區(qū)金礦床中金元素的主要賦存礦物。黃鐵礦具有天然的疏水性，因此浮選成為回收該礦物的主要技術(shù)手段。然而，磁黃鐵礦的化學(xué)式為Fe1-xS（x=0～0.223），其具有同質(zhì)多象變體及多種超結(jié)構(gòu)類(lèi)型，化學(xué)組成的不穩(wěn)定性導(dǎo)致其礦物性質(zhì)呈現(xiàn)多樣性。因此，不同類(lèi)型的磁黃鐵礦在可浮性方面存在顯著差異，甚至在某些情況下，其可浮性表現(xiàn)可能完全相反。

礦漿表面張力是評(píng)價(jià)浮選過(guò)程中表面活性劑活性的關(guān)鍵指標(biāo)。在任何相界面，由于粒度、組成等的差異，會(huì)在相界面間產(chǎn)生非均勻力場(chǎng)。表面張力即用于表征該界面上不對(duì)稱(chēng)吸引力的強(qiáng)度，它能夠增強(qiáng)礦粒的疏水性及在氣泡上的附著能力，從而促進(jìn)目標(biāo)礦物的高效浮選。因此，通過(guò)考察礦漿表面張力，可以研究浮選藥劑與浮選礦物顆粒在三相界面的作用。將礦漿表面張力的變化規(guī)律同浮選效果相聯(lián)系，對(duì)于浮選藥劑制度的制定與優(yōu)化具有重要指導(dǎo)意義。

在浮選藥劑方面，硫化礦適宜的捕收劑包括黃藥類(lèi)、黑藥類(lèi)、酯類(lèi)及其衍生物。黃藥類(lèi)是目前應(yīng)用最廣的硫化礦捕收劑，主要包括丁基黃藥、MA系列、Y89等。由于黃藥類(lèi)捕收劑通常不具有起泡性，因此需要與起泡劑配合使用。對(duì)于黃鐵礦，起泡劑以烴油類(lèi)為主，包括松油、煤油、松醇油（又名2號(hào)油）等，此外，以HX-609為代表的改性起泡劑由于兼具捕收性能，也是硫化礦適宜的起泡劑。黑藥類(lèi)和酯類(lèi)捕收劑因其對(duì)共伴生游離金礦物具有較好的選擇性，是黃鐵礦較適宜的捕收劑，代表性藥劑包括丁銨黑藥和Z200。由于這些捕收劑自身具有起泡性能，因此在使用時(shí)無(wú)須額外添加起泡劑，不僅簡(jiǎn)化了藥劑制度，也降低了藥劑用量。因此，本研究選取了丁基黃藥、丁銨黑藥和MA-1 3種捕收劑，2號(hào)油、HX-609、丁銨黑藥3種起泡劑。

本文以某黃金礦山硫化礦為研究對(duì)象，通過(guò)考察礦漿濃度、粒度、伴生礦物、捕收劑和起泡劑等不同因素下，黃鐵礦與磁黃鐵礦的礦漿表面張力，深入探討了硫化礦在不同浮選藥劑體系下的浮選特性。該研究對(duì)于改良并研發(fā)效果優(yōu)良的浮選藥劑體系、簡(jiǎn)化藥劑制度并優(yōu)化浮選工藝指標(biāo)具有重要的指導(dǎo)意義。

1試驗(yàn)原料與方法

1.1試驗(yàn)原料

試驗(yàn)所用礦石為某黃金礦山硫化礦，其化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表1，其他純礦物為網(wǎng)上采購(gòu)。

由表1可知：試驗(yàn)所用礦石金品位為1.60 g/t，硫品位為1.86%，為含金硫鐵礦。

1.2 XRD分析

取適量待測(cè)粉末狀樣品，壓片制備厚度為1.5～2 mm的平整試片。將試片置于X射線衍射（XRD）儀中進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)設(shè)定儀器參數(shù)，獲得礦樣X(jué)RD譜圖。黃鐵礦與磁黃鐵礦XRD譜圖見(jiàn)圖1。

由圖1可知：試驗(yàn)所用黃鐵礦與磁黃鐵礦純度較高，均達(dá)到90%以上，雜峰很少，符合試驗(yàn)要求，可以用作后續(xù)試驗(yàn)研究。

圖1黃鐵礦與磁黃鐵礦XRD譜圖

1.3礦石嵌布特征

通過(guò)反光顯微鏡對(duì)純度符合要求的礦石嵌布特征進(jìn)行了測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖2、圖3。

圖2黃鐵礦嵌布特征

圖3磁黃鐵礦嵌布特征

由圖2可知：黃鐵礦主要以中、晚期結(jié)晶形式存在，其特征表現(xiàn)為粒徑較小、拋光度優(yōu)良及自形性較差。該礦物主要分布在脈石礦物的裂隙或顆粒間隙中。

由圖3可知：磁黃鐵礦在礦石中主要以嵌布形式存在，主要嵌布于脈石礦物粒間，少量嵌布在脈石礦物裂隙中。嵌布于脈石礦物粒間的磁黃鐵礦粒度以大于0.037 mm為主，而嵌布在脈石礦物裂隙中的磁黃鐵礦多呈細(xì)脈狀構(gòu)造產(chǎn)出。常見(jiàn)金礦物與磁黃鐵礦連晶嵌布于脈石礦物粒間，這表明磁黃鐵礦與金礦物之間存在密切的關(guān)系，磁黃鐵礦同樣是主要載金礦物。