我国是铜消费大国,长期以来对外铜资源依存度较高,随着一直以来的不断开发利用,易选硫化铜矿石资源日渐枯竭,对氧化铜矿石特别是复杂难选氧化铜矿石的回收利用愈发重要。孔雀石及硅孔雀石作为为两种典型氧化铜矿石,关于它们的开发利用一直以来都是选矿工作者们的研究重点。作为典型的具有工业价值的氧化铜矿物,现阶段孔雀石的主要回收方法为硫化-黄药浮选法,但该方法仍存在着硫化效率低、对硫化剂用量要求严格、黄药消耗量大等缺点;而硅孔雀石难以被硫化浮选的特性则使它的高效回收成为长期以来的难题。为实现氧化铜矿物的高效回收,本课题提出对典型氧化铜矿物孔雀石及硅孔雀石进行热活化硫化-浮选基础理论研究,探究两种氧化铜矿石在硫磺与黄铁矿作为硫化剂情况下的热活化转化机制,将难选氧化铜矿物转变为可浮性更好的硫化铜组分,并采用传统硫化矿的浮选回收方法对其进行富集回收。主要研究内容及结果如下:通过对热活化硫化过程进行热力学计算,探究了两种氧化铜矿物的硫化转化机制,查明了两种氧化铜矿物热活化硫化过程中的有利转化条件,证实了两种氧化铜矿物在特定反应条件下热活化硫化转化可行性。分别开展了孔雀石与硅孔雀石在硫磺及黄铁矿作为硫化剂条件下的热活化硫化-浮选试验。试验结果表明,热活化硫化过程中的焙烧温度以及硫化剂添加量对热活化硫化产物的浮选行为有着至关重要的影响;对孔雀石、硅孔雀石分别使用硫磺及黄铁矿作为硫化剂,进行热活化硫化-浮选试验,探究不同硫化剂用量及浮选条件下热活化硫化产物的浮选响应性,确定了最佳试验条件,有效实现了孔雀石及硅孔雀石的热活化硫化及高效回收,最佳条件下产物浮选回收率均可达到90%左右。基于单矿物浮选试验结果并结合XRD、XPS、EPMA、紫外分光光度计等检测分析手段,探明了典型氧化铜矿物孔雀石及硅孔雀石在硫磺及黄铁矿作为硫化剂条件下热活化硫化过程中的转化机理:X射线光电子能谱研究表明,孔雀石及硅孔雀石经过热活化硫化后,产物表面O原子浓度显著降低,而S原子浓度出现明显升高;EPMA研究表明,相比于无硫化剂添加的孔雀石空白焙烧,硫化剂的加入一方面能够使氧化铜组分转化为硫化铜组分而提升浮选响应性,另一方面在产物表面生成的硫化膜能够减少焙烧产物表面的孔隙,有利于浮选作业,说明硫化剂的加入能够在产物表面生成硫化膜甚至使产物完全转化为对应的硫化物,并有利于后续的浮选回收;吸附量结果表明:孔雀石热活化硫化过程中硫磺用量的增加有利于硫化产物对丁基黄药的吸附;当使用黄铁矿作为硫源时,黄铁矿用量过大会反而不利于硫化产物对捕收剂的吸附,结合XPS及热力学计算分析,可归因于产物表面生成的大量铁氧化物;对于硅孔雀石的热活化硫化产物,在硫磺用量为n S₂:n Cu Si O₃·2H₂O=0.4-1的范围内的硫化产物均体现出了对丁基黄药良好的吸附效果。以上结论印证了热力学计算及单矿物浮选试验结果的可靠性。