随着绿色矿山建设的逐步推进和铜硫矿产资源愈发的难选,传统石灰高碱度铜硫分离工艺也随之暴露出一些缺点,现今选矿工作者们致力于开发各种适用于低碱度铜硫浮选分离的高效捕收剂和抑制剂。本论文以云南大理地区的铜硫矿石为研究对象,旨在探索出一种适合在低碱度条件下实现铜硫分离的新型药剂制度。现场使用传统石灰高碱度工艺,共计使用12kg/t石灰调节各浮选阶段的pH值达到12,工艺简单,但存在铜精矿回收率低、矿浆pH值波动大、泡沫层不稳定等缺点。加之原矿性质波动较大,在现有药剂制度和高碱性矿浆的条件下已较难获得优质精矿。在参考国内外大量资料的基础上,参照现场的选别工艺流程,本论文中实际矿物试验主要采用新型抑制剂YT与石灰配合使用以降低石灰用量与矿浆pH值。此外还使用铜捕收剂MCO和起泡剂HCCL来提升选别指标。进一步采用纯矿物试验对YT以及MCO在实际矿试验中表现出的效果进行验证。本论文的主要结论如下:(1)该矿石是由多种组分构成,具有结构复杂、有用矿物嵌布粒度细、铜硫结合紧密等特点。原矿中有用元素为铜、硫、铁、金和银,其中铜的品位0.50%、硫品位6.62%、铁品位25.51%、金品位0.76g/t、银品位23.28g/t。黄铁矿的间隙或裂隙中常有黄铜矿充填交代,同时黄铜矿常呈包裹状零星分布在黄铁矿内部,实现充分单体解离难度大。(2)实际矿石浮选铜部分,闭路流程较原厂减少了一段精选和一段扫选,石灰用量缩减至2kg/t,浮选矿浆pH=9左右,在低碱度条件下抑制黄铁矿。最终闭路流程为:浮铜采用一粗两精一扫,得到铜精矿中铜品位为17.02%,回收率为80.24%,对比模拟原厂流程闭路试验数据可知,铜品位仅降低0.31%,铜回收率高了3.26%,硫回收率降低2.13%,铜硫分离效果较好;金回收率提高了8.29%,银回收率提高了7.35%,说明新工艺流程对贵金属的回收较为友好。(3)通过对比模拟原厂全流程和新工艺全流程数据,充分说明新药剂制度对浮硫和选铁没有负面影响。新工艺全流程经过一粗二精浮硫流程得到品位为45.21%,回收率为63.31%的硫精矿,对比模拟原厂全流程数据,硫精矿品位提高了4.67个百分点,回收率提高了12.04个百分点;新工艺全流程经过两段磁选得到品位为60.36%,回收率为43.29%的铁精矿,与模拟原厂全流程数据近乎相近。(4)YT对黄铁矿具有选择抑制性。单矿物浮选试证明了YT对黄铁矿有明显的抑制性能,不同比例混合矿试验表明YT具有选择抑制性,并通过接触角测定试验和吸附量测定试验进行表征。两种纯矿物表面YT吸附率在浓度为30mg/L时差距达到71.77%,充分说明了YT具有选择吸附性。Zeta电位测定试验表明YT与黄铁矿作用会显著提升等电点的数值,在低碱度范围内与黄铜矿电位差距大,有利于铜硫分离。(5)MCO对黄铜矿具有选择捕收性。单矿物浮选试验证明了MCO相比于Z200更具有选择性,在浓度24mg/L时两者对黄铁矿回收率差值达到31.49%。接触角试验中,MCO浓度增加至56mg/L时,两种矿物表面润湿能差距最大达到3.53 J×10^-2/m²。根据MCO与两种矿物作用前后的红外光谱分析可知,捕收剂MCO与黄铜矿吸附形式为化学吸附。