硫化矿浮选中的铜锌分离一直是我国乃至世界范围内矿物加工领域研究的热门和难点课题之一。对于铜锌分离困难的原因,除了铜锌硫化矿自身矿物组成和矿石性质较为复杂外,其中一个重要的原因是矿浆中的难免铜离子对硫化锌矿物产生了预活化,致使二者的表面性质相近,即矿物表面发生“同质化效应”,常规的抑制剂难以实现有效的铜锌分离。因此,要实现铜锌硫化矿的高效分离,必须采用具有高选择性的抑制剂才能实现铜锌的高效分离。针对上述问题本文提出了一种铜锌分离的新方法:采用“无机抑制剂+小分子有机抑制剂”所构成的新型组合抑制剂作为铜锌分离的抑制剂。本论文以黄铜矿、闪锌矿为研究对象,通过纯矿物试验对比了有机抑制剂二甲基二硫代氨基甲酸钠(SDD)与多种传统抑制剂对矿物抑制能力的差异并进行了组合药剂的筛选试验,在此基础上研究了SDD、ZnSO₄+SDD的抑制机理。浮选结果表明,SDD是一种铜锌分离的高效有机抑制剂,并具有用量少(单矿物浮选的最佳药剂用量为4×10^-5mol/L)且十分敏感的特性,能够有效的抑制铜活化闪锌矿,而对黄铜矿影响较小。SDD对铜活化闪锌矿的抑制能力与Na₂S相当,但优于ZnSO₄、Na₂SO₃。在此基础上,通过单矿物条件试验从多种组合药剂中筛选出最佳的组合抑制剂为ZnSO₄+SDD,且[ZnSO₄+SDD]=1×10^-4mol/L+3×10^-5mol/L、pH=10为最佳条件。当采用组合抑制剂ZnSO₄+SDD处理Cu-Zn(1:1)混合硫化矿时,药剂用量稍微高于单矿物浮选药剂用量的一半。在ZnSO₄用量为7.5×10^-5mol/L、SDD用量为2.5×10^-5mol/L、pH为10的最佳条件下,可以从Cu-Zn(1:1)混合硫化矿体系中获得Cu回收率为86.79%、Cu品位为30.21%铜精矿,该精矿中的锌的回收率和品位仅为5.48%和4.20%。相对而言,组合抑制剂ZnSO₄+SDD对Cu-Zn混合硫化矿的抑制性能优于SDD,其能够实现铜-锌硫化矿有效分离。通过Zeta电位分析发现:碱性环境中(特别是pH=9¹2),SDD、ZnSO₄+SDD均能够显著地降低BX在铜活化闪锌矿表面的吸附量。对黄铜矿而言,在pH=2¹2范围内,SDD、ZnSO₄+SDD对BX在黄铜矿表面吸附的影响较小,并以共吸附的方式作用于黄铜矿表面。通过微区电化学测试(LEIS)进一步发现,铜离子能够明显的降低闪锌矿表面的微区阻抗,提高闪锌矿表面的活性。此外还发现,闪锌矿表面的微区阻抗(平均阻抗:1.31×10⁵Ω)明显高于黄铜矿表面的微区阻抗(平均阻抗:1.05×10⁵Ω)。SDD、ZnSO₄+SDD是以竞争吸附的方式阻止BX在铜活化闪锌矿表面的吸附,而在黄铜矿表面SDD、ZnSO₄+SDD与BX能发生协同吸附。前线轨道能量计算结果表明,药剂(SDD、BX)主要以硫原子的3p轨道与ZnS(110)表面的锌原子的3d轨道、铜活化后的ZnS(110)表面的铜原子的3d轨道发生作用,且SDD与矿物的作用能力强于BX。药剂在矿物表面吸附构型的分子模拟发现,无论模拟中是否存在水分子,SDD比BX在ZnS(110)表面Zn位点以及铜活化后的ZnS(110)表面Cu位点的吸附要稳定。在ZnS(110)的吸附模型中发现,水分子的存在会导致SDD、BX吸附于ZnS(110)表面后硫原子的3p态电子非局域性均增强,峰发生了分裂,轨道重叠面积减小,削弱了药剂硫原子与锌原子之间的作用力;在铜活化后的ZnS(110)的吸附模型中发现,水分子的存在导致SDD、BX吸附于铜活化ZnS(110)表面后Cu原子的3d态电子非局域性均增强,峰发生了一定程度分裂并且SDD作用下的峰分裂强度低于BX作用下。通过Visual MINTEQ溶液化学组分计算及SEM-EDS研究发现,在pH=10的条件下,ZnSO₄+SDD组合抑制剂中ZnSO₄的水解产物Zn(OH)₂在铜活化闪锌矿表面发生了吸附,增加矿物表面的亲水性,并与SDD共同作用于铜活化闪锌矿,使得ZnSO₄+SDD对铜活化闪锌矿具有强烈的抑制作用。