铜是一种重要的有色金属,我国铜的工业生产原料主要取自于硫化铜矿物,而浮选是其主要的选别手段。紫金山铜矿属国内少见的以蓝辉铜矿、铜蓝为主的原生硫化铜矿,目前对这两种硫化铜矿物的浮选研究甚少,尤其是硫化铜矿物及其伴生矿物在浮选过程中存在交互影响,这给有用硫化铜矿物的分选带来了困难。基于此,本论文对紫金山铜矿石中矿物浮选的交互影响及调控进行了研究,对提高分选效果、合理开发铜矿资源具有重要的理论和现实意义。 针对紫金山铜矿床的性质,本文选取了蓝辉铜矿、铜蓝、黄铁矿和石英为研究对象,考察了四种纯矿物在丁铵黑药体系下的浮游特性、不同含量不同粒级矿物间的交互影响以及不同调整剂对矿物间交互影响的调控作用,并利用动电位测定、接触角测量、红外光谱分析等研究方法,结合矿物的晶体结构和扩展DLVO理论计算对矿物间交互影响的机理进行了探讨。 矿物可浮性交互影响的研究表明:丁铵黑药体系下添加不同粒级不同含量的黄铁矿和石英均能使蓝辉铜矿和铜蓝的精矿Cu品位降低,对蓝辉铜矿和铜蓝的浮选回收率也有不同影响。黄铁矿和石英的添加能降低-106+74μm蓝辉铜矿的浮选回收率,-106+74μm黄铁矿的添加会使-106+74μm铜蓝浮选回收率升高,黄铁矿对-45μm蓝辉铜矿和铜蓝回收率影响不大。各粒级石英的添加均能抑制-106+74μm铜蓝的浮选,却能促进-74+45μm和-45μm铜蓝以及-74+45μm蓝辉铜矿的浮选。 调整剂对矿物间交互影响的调控研究表明:丁铵黑药体系下柠檬酸钠为分散剂,氧化钙和次氯酸钙对蓝辉铜矿、铜蓝和黄铁矿交互影响的调控具有良好的效果,整体上精矿Cu品位和回收率均有所提高,氯化钙对铜蓝的调控效果比对蓝辉铜矿要好。在蓝辉铜矿、铜蓝和石英交互影响中,六偏磷酸钠的调控效果不好,能大幅度抑制蓝辉铜矿的浮选,水玻璃能很好的提升粗粒级和中间粒级铜蓝的浮选回收率。 矿物交互影响的机理研究表明:丁铵黑药能化学吸附于蓝辉铜矿、铜蓝和黄铁矿表面,从而产生捕收作用。丁铵黑药体系下蓝辉铜矿与黄铁矿、铜蓝与黄铁矿、蓝辉铜矿与石英、铜蓝与石英之间总的扩展DLVO势能均为负,颗粒间作用力为吸引力,吸附罩盖是矿物间交互影响的原因之一。在蓝辉铜矿、铜蓝与黄铁矿的浮选过程中,添加柠檬酸钠作为分散剂能减轻颗粒间的吸附罩盖,再添加相应抑制剂来抑制黄铁矿的浮选,以此达到提高蓝辉铜矿和铜蓝品位和回收率的目的;在蓝辉铜矿、铜蓝与石英的浮选过程中,丁铵黑药不捕收石英,通过分散剂的分散作用来降低颗粒吸附罩盖而产生的不利影响,从而提高蓝辉铜矿和铜蓝的品位和浮选回收率。 本论文的研究成果丰富了硫化铜矿物的浮选理论体系,充实了浮选体系中研究矿物浮选体系交互影响作用的方法,对硫化铜矿物的浮选分离和其他矿物间交互影响作用的研究具借鉴作用。