有色金属硫化矿冶炼会产生大量的二氧化硫气体,若将其有效应用于选矿工业,不但能降低药剂成本,还能减少二氧化硫排放带来的环境污染。本文以亚硫酸为抑制剂,丁黄药为捕收剂对黄铜矿和方铅矿进行了浮选试验,采用红外光谱分析、接触角测量以及电化学测试等方法研究了药剂与矿物间的作用机理,得出以下主要结论: (1)单矿物试验结果表明:丁黄药在较低用量时,黄铜矿可浮性比方铅矿好;亚硫酸能抑制方铅矿并促进黄铜矿的浮选,亚硫酸钠对方铅矿有抑制作用,对黄铜矿无明显影响,两种抑制剂比较结果为亚硫酸的分离效果更好;亚硫酸作抑制剂时,适当提高矿浆温度有利于对方铅矿的抑制;亚硫酸作用后提高矿浆pH会同时抑制黄铜矿和方铅矿,当pH值为5时,铜铅分离效果比较明显。人工混合矿浮选分离试验结果表明:亚硫酸能实现黄铜矿和方铅矿的浮选分离,得到的铜精矿含铜25.56%,铜回收率71.78%;铅精矿含铅69.26%,铅回收率85.71%。 (2)红外光谱结果表明:亚硫酸有利于丁黄药在黄铜矿表面吸附;方铅矿与亚硫酸作用后矿物表面生成了亲水性物质亚硫酸铅,不利于丁黄药在方铅矿表面吸附。 (3)接触角测量结果表明:亚硫酸和亚硫酸钠对黄铜矿表面接触角没有明显影响,但能减小方铅矿表面接触角;亚硫酸钠对方铅矿表面接触角减小的幅度没有亚硫酸明显;适当加温有利于亚硫酸的作用。 (4)黄铜矿和方铅矿的循环伏安实验结果表明:电化学调控下,丁黄药体系黄铜矿表面生成黄原酸铜和单质硫,方铅矿表面生成黄原酸铅,并进一步氧化成双黄药;亚硫酸能与方铅矿作用生成PbSO4。 (5)黄铜矿和方铅矿的Tafel实验结果表明:丁黄药抑制了黄铜矿和方铅矿电极的自腐蚀行为;亚硫酸能促进黄铜矿的自腐蚀而抑制方铅矿的自腐蚀。 (6)采用亚硫酸加温法对铜铅硫化混合精矿进行了浮选分离试验研究,取得了较好的分离指标。