铜铅锌是国民经济与科技发展的大宗紧缺基础原材料,对其高效利用属国家重大战略需求。我国铜铅锌硫化矿资源禀赋差,硫化矿物间因具有相同的电子源质点硫,导致表面性质极为相近,浮选分离难度大。本文以铜铅锌硫化矿为研究对象,采用热预处理方法,结合FITR、接触角、XPS、Zeta电位等多种测试手段,研究铜铅锌硫化矿物表面氧化机制及浮选分离行为与机理,探索铜铅锌硫化矿高效浮选分离方法,为我国铜铅锌硫化矿的高效分离与综合回收提供理论依据和技术支撑。主要研究内容与结果如下:研究了热预处理对铜铅锌硫化矿浮选行为的影响。结果表明采用170℃热预处理,在pH>9的条件下黄铜矿表面受到强烈抑制,可浮性较差,浮选回收率低;而方铅矿与闪锌矿可浮性变化不大,浮选回收率受热预处理和pH影响较小。研究了热预处理对铜铅锌硫化矿浮选分离的影响。结果表明经过170℃的热预处理后,在pH>9的条件下铜铅、铜锌混合矿物浮选分离效果良好,而铅锌、铜铅锌混合矿物浮选分离效果较差,热预处理可实现铜铅、铜锌硫化矿物的有效分离。采用“铜铅混浮,热预处理分离-尾矿选锌”的工艺流程优先浮选铜铅矿物,混合精矿采用200℃热预处理4h后进行铜铅分离。在原矿含铜0.30%、铅2.13%、锌3.33%的情况下,小型闭路试验获得了含铜21.25%、铅4.38%、锌5.72%,铜回收率72.51%的铜精矿;含铅48.65%、铜0.44%、锌7.26%,铅回收率81.67%的铅精矿;含锌46.13%、铜0.51%、铅5.21%,锌回收率81.02%的锌精矿。相比原工艺,铜精矿品位提高了5.53%、铜回收率提高了3.01%,铅精矿品位提高了1.53%、铅回收率提高了9.64%,热预处理实现了难选铜铅锌硫化矿的有效浮选分离与综合回收。采用FTIR、XPS、接触角、Zeta电位对铜铅锌硫化矿热预处理前后的表面性质进行了测试分析。结果表明,热预处理后丁基黄药仍可与方铅矿和闪锌矿表面发生化学吸附,方铅矿和闪锌矿表面电位负移,而丁基黄药在黄铜矿表面没有明显的吸附特征,黄铜矿表面电位没有明显负移;同时黄铜矿和闪锌矿表面疏水性降幅较大,而方铅矿变化不明显;此外相对于黄铜矿,方铅矿与闪锌矿表面氧化更弱,处理后的黄铜矿矿浆中加入NaOH溶液后,Fe³⁺和OH^-相互作用产生强亲水性的Fe(OH)₃胶体,阻止了捕收剂丁基黄药对黄铜矿的吸附,导致黄铜矿的可浮性变差。