黄铁矿浮选的抑制与解抑活化剂研究进展*

黄铁矿浮选的抑制与解抑活化剂研究进展*一文创作于：2023-04-12 07:00:56，全文字数：19525。

黄铁矿浮选的抑制与解抑活化剂研究进展*

��矿表面；因此，PCA可以有效分离黄铜矿和黄铁矿。

单宁酸(TA)是一种无害且可生物降解的试剂[28]，被认为是一种没有固定分子结构的天然多酚复杂混合物。因为分子结构中含有多个相邻的羟基，TA对金属离子具有特定的亲和力，因此可以用作金属离子的抑制剂[29]。HAN等[30]研究了黄铜矿-黄铁矿浮选体系中TA在黄铁矿表面的作用机理，试验结果表明，在低碱度环境中加入TA后，黄药在黄铁矿表面的吸附受到很大的抑制，但对黄铜矿的吸附影响很小，因而可以有效分离黄铜矿与黄铁矿，证实了TA对黄铁矿有明显的抑制作用，但对黄铜矿没有明显的抑制作用。

水杨酸(SA)是一种脂溶性的有机酸，化学式为C7H6O3[31-32]。HAN等[33]开展的一系列试验结果表明，经SA处理后的黄铁矿表面电位增加，降低了对黄药的吸附量，而且SA在黄铁矿表面的选择性吸附减弱了黄铁矿的可浮性，从而能够在低碱度下将黄铜矿与黄铁矿分离。

相比于无机抑制剂，有机抑制剂虽然具有选择性强、对环境不会造成危害等优点，但在实际生产中适应性较弱，价格偏高，并未得到广泛应用。

1.3 组合抑制剂

利用药剂间的协同效应可以强化抑制效果、提高精矿品位和降低药剂用量[34]。WEI等[35]探讨了闪锌矿和黄铁矿浮选体系中CaO和NaHA(腐植酸钠)组合抑制剂对二者分离的选择性抑制作用，研究发现，CaO和NaHA混合抑制剂对闪锌矿和黄铁矿的浮选分离效果比单独使用其中一种具有更高的选择性；接触角测量、FTIR和XPS分析结果表明，有CaO存在时，NaHA在黄铁矿表面的化学吸附更强烈，从而导致黄铁矿表面更加亲水，证明了CaO对NaHA在黄铁矿表面的吸附具有强化作用，因此CaO和NaHA的组合可以作为Zn-S混合精矿中闪锌矿浮选过程中黄铁矿的高效、无毒抑制剂。

WANG等[36]研究了Ca(ClO)2和糊精在低碱性条件下对黄铁矿和方铅矿浮选的联合抑制作用，结果表明，同时使用Ca(ClO)2和糊精相比单独使用其中一种更能有效抑制黄铁矿，其机理是有Ca(ClO)2存在时黄铁矿表面被氧化，促进了糊精在黄铁矿表面的吸附。

2 黄铁矿浮选的活化

高碱抑制的黄铁矿表面存在CaO、CaSO4、Ca(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3等亲水物质，浮选回收时须添加活化剂，以去除黄铁矿表面覆盖的亲水膜，便于捕收剂重新吸附。目前黄铁矿活化剂可分为[37]：①酸类活化剂，包括盐酸、硫酸等无机酸和乙酸、草酸等有机酸；②盐类活化剂，包括硫酸盐、碳酸盐、磷酸盐、铵盐等[38]，其中常用的有硫酸铜、碳酸氢铵、硫酸铝、硫酸亚铁等[39]；③组合活化剂，包括酸类与盐类组合、盐类与盐类组合；④其他活化剂，包括矿山酸性废水、海水等。

2.1 酸类活化剂

黄铁矿在酸性条件下具有良好的可浮性，因此常用酸类活化剂进行解抑活化。目前国内硫化矿山在铜硫分离解抑活化选硫过程中所加活化剂大多选择活化效果较好的硫酸，但因硫酸是强酸，有一定的腐蚀性，难于保存，同时在遇到硫铁矿时还会生成对人体有害的硫化氢气体，因此存在极大的安全隐患。

目前，新型选硫活化剂草酸作为硫酸的替代品越来越受欢迎。胡岳华等[40]进行了受石灰抑制黄铁矿的活化及活化剂结构性能研究，结果表明，高用量石灰介质中黄铁矿表面因为生成了亲水组分而被抑制，为了活化被抑制的黄铁矿，有效活化剂必须能消除黄铁矿表面的氧化物和氢氧化物，草酸因具有较小的酸度系数而可以代替硫酸作为黄铁矿的活化剂。HUANG等[41]通过试验发现，草酸与黄铁矿表面的疏水性不溶残留物反应后可生成CaCO3、Ca(OH)2、Fe(OH)3等亲水性化合物，有效地去除了亲水性的黄铁矿表面钙膜，从而达到了活化黄铁矿的目的。

2.2 盐类活化剂

近些年来，无机盐类活化剂由于来源广、成本低等优点在硫铁矿综合回收生产实践中逐渐代替了酸类药剂。

XIE等[42]通过试验发现，硫酸铵、碳酸铵、氯化铵均可恢复黄铁矿的可浮性，无需使用硫酸铜或硫酸，这些盐可将矿浆pH降至9.0以下，并洗掉黄铁矿表面的氢氧化钙和氢氧化铁层，其活化机理主要包括3个方面：钙物质的解吸、溶液中的沉淀、活化。

肖飞燕[43]利用FeSO4取代H2SO4活化被抑制的黄铁矿，取得了与硫酸相近的活化效果，并探讨了活化机理：一方面是由于Fe2+在碱性介质中不稳定，容易氧化成Fe3+，而Fe3+又会与OH-结合生成Fe(OH)3沉淀，同时矿浆中加入FeSO4后，其水解产生的H3O+与矿浆中的OH-结合生成了H2O；另一方面，FeSO4水解产生的SO42-与Ca2+反应生成了CaSO4沉淀，从而消除了溶液中的Ca2+；上述两个方面的联合作用使FeSO4起到了活化黄铁矿的效果。

黄尔君等[44]通过浮选试验比较了NH4HCO3、(NH4)2SO4、NaHCO3、Na2CO3等对高用量石灰抑制黄铁矿的活化作用，结果表明，铵盐对经高碱抑制的黄铁矿有明显的活化作用，而且NH4HCO3的活化作用比(NH4)2SO4强，在实际矿样浮选闭路试验中，使用NH4HCO3作为活化剂，最终获得了硫品位大于42%、硫回收率大于90%的硫精矿。此外通过XPS等检测手段分析得出NH4HCO3对黄铁矿的活化原因主要有：①氨的水合分子降低了固相表面水化层的稳定性；②铵盐水解产生的离子可以解吸和沉淀矿浆中以及矿物表面的Ca2+；③对矿浆pH产生了缓冲作用。

邓海波[45]分析探讨了NH4HCO3对已被高碱抑制的黄铁矿的活化机理，研究发现：NH4HCO3可以沉淀矿浆中的Ca2+，解吸黄铁矿表面亲水的CaSO4和Fe(OH)3膜；同时其水解产生的离子可以降低矿浆pH，而且可以促使黄药在黄铁矿表面发生电化学反应生成疏水性的双黄药层；此外氨的水合分子可以降低固液界面水化层的稳定性，对黄铁矿表面的亲水罩盖矿泥产生分散作用等。在这些综合作用下达到了活化黄铁矿的目的。

ONO等[46]对比了NH4NO3、(NH4)2SO4、NH4F、(NH4)2CO3、NH4Cl等5种铵盐对被抑制黄铁矿的活化性能，结果表明：一定量的铵盐可以高效活化黄铁矿，从而将黄铁矿的回收率提高3～4倍；但铵盐用量一旦超过临界点，活化效果就不再明显。铵盐活化受抑黄铁矿的原因可能是其阻止了石灰在矿物表面的化学吸附。

于传兵等[47]进行了盐类选硫活化剂的研究，通过碳酸氢铵、硫酸铝、硫酸亚铁等活化剂试验发现，活化机理主要是消耗了OH-，降低了矿浆pH，解吸了受抑黄铁矿表面的抑制化合物膜，减少了受抑黄铁矿表面的CaO、Ca(OH)+、Ca(OH)2等，从而有利于捕收剂在解抑黄铁矿表面的吸附。

2.3 组合活化剂

研究发现，单一活化剂很难满足生产要求，且存在活化效果不佳和药剂用量大等缺点，因此研发组合活化剂是未来的研究方向。

黄红军[48]在低活性难选硫铁矿高效活化问题研究中考查了组合活化剂对硫铁矿浮选行为的影响，分别进行了草酸与

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