614 工程科学学报，第43卷，第5期 3000 3000r (a) (b) Chalcopyrite Galena 2000 2000 (squno3)/ squno3)// 1000 1000 0 10 20 30 40 50 60 80 1020304050607080 28M) 201) 3000 (c) Sphalerite 2000 1000 0 10 20 30 40 50 60 70 80 2) 图1硫化矿物样品的X射线衍射图谱 Fig.1 XRD pattems of sulfide samples 表1硫化矿物样品的化学组成分析 出上清液中海藻酸钠的含量，其与海藻酸钠加入 Table 1 Chemical compositions of sulfide samples % 量的差值即为吸附量 Elemental mass concentration Sample Purity 2结果与讨论 Cu TFe Zn Pb Chalcopyrite 32.9129.0633.25 95.23 2.1高锰酸钾对海藻酸钠抑制硫化矿浮选的影响 Galena 一 13.11 84.7197.82 硫化矿浮选过程中常使用丁基黄药作捕收 Sphalerite 一 31.5664.38 95.95 剂，实验在以丁基黄药为捕收剂浮选体系下研究 了海藻酸钠对黄铜矿、方铅矿和闪锌矿浮选的影 成矿浆，根据试验要求使用NaOH或HCI将矿浆 响，结果如图2所示.由图可知，海藻酸钠对黄铜 pH调整为7并加入海藻酸钠搅拌使药剂吸附，将 矿和方铅矿的浮选没有影响，但对闪锌矿存在一 药剂吸附后的矿浆过滤，滤饼真空干燥并压成薄 定的抑制作用，当添加的海藻酸钠的质量浓度（即 片后使用K-Alpha型X射线光电子能谱仪（美国 单位体积水溶液中所含药剂的质量)为100mgL Thermo Fisher公司生产)进行XPS分析. 时，闪锌矿回收率降低到49%，此后海藻酸钠用量 1.4吸附量实验 再增加，闪锌矿回收率不变.图2结果说明海藻酸 采用残余浓度法测量海藻酸钠在闪锌矿 钠对闪锌矿具有一定的抑制作用，但无法完全抑 (BET多点法比表面积测试得到的比表面积为 制闪锌矿的浮选，可见单独添加海藻酸钠难以实 0.1550m2g)表面的吸附量，溶液中海藻酸钠的含 现闪锌矿和黄铜矿、方铅矿的浮选分离 量用其所含有的总有机碳值(TOC)表示，使用 硫化矿浮选过程中通常存在氧化现象，并对 varior TOC分析仪测定不同浓度海藻酸钠对应的 矿物可浮性造成一定影响，故实验在丁基黄药捕 TOC含量.将1g矿物和40mL蒸馏水在烧杯中 收剂浮选体系下研究了高锰酸钾对黄铜矿、方铅 混合形成矿浆，根据试验要求将矿浆pH调整为7 矿和闪锌矿浮选行为的影响（图3）.由图可知，高 并加入海藻酸钠搅拌使药剂吸附，使用高速离心 锰酸钾的用量对黄铜矿、方铅矿、闪锌矿的浮选 机将矿浆分离，取上清液测定其中的TOC值，根 有较大影响，添加浓度为1.63×10-3molL的高锰 据已测定的不同浓度海藻酸钠对应的TOC含量得 酸钾时，黄铜矿、方铅矿和闪锌矿三者的浮选回收成矿浆，根据试验要求使用 NaOH 或 HCl 将矿浆 pH 调整为 7 并加入海藻酸钠搅拌使药剂吸附，将 药剂吸附后的矿浆过滤，滤饼真空干燥并压成薄 片后使用 K–Alpha 型 X 射线光电子能谱仪（美国 Thermo Fisher 公司生产）进行 XPS 分析. 1.4    吸附量实验 采用残余浓度法测量海藻酸钠在闪锌矿 （BET 多点法比表面积测试得到的比表面积为 0.1550 m 2 ·g−1）表面的吸附量，溶液中海藻酸钠的含 量用其所含有的总有机碳值（ TOC）表示 ，使用 varior TOC 分析仪测定不同浓度海藻酸钠对应的 TOC 含量. 将 1 g 矿物和 40 mL 蒸馏水在烧杯中 混合形成矿浆，根据试验要求将矿浆 pH 调整为 7 并加入海藻酸钠搅拌使药剂吸附，使用高速离心 机将矿浆分离，取上清液测定其中的 TOC 值，根 据已测定的不同浓度海藻酸钠对应的 TOC 含量得 出上清液中海藻酸钠的含量，其与海藻酸钠加入 量的差值即为吸附量. 2    结果与讨论 2.1    高锰酸钾对海藻酸钠抑制硫化矿浮选的影响 硫化矿浮选过程中常使用丁基黄药作捕收 剂，实验在以丁基黄药为捕收剂浮选体系下研究 了海藻酸钠对黄铜矿、方铅矿和闪锌矿浮选的影 响，结果如图 2 所示. 由图可知，海藻酸钠对黄铜 矿和方铅矿的浮选没有影响，但对闪锌矿存在一 定的抑制作用，当添加的海藻酸钠的质量浓度（即 单位体积水溶液中所含药剂的质量）为 100 mg·L−1 时，闪锌矿回收率降低到 49%，此后海藻酸钠用量 再增加，闪锌矿回收率不变. 图 2 结果说明海藻酸 钠对闪锌矿具有一定的抑制作用，但无法完全抑 制闪锌矿的浮选，可见单独添加海藻酸钠难以实 现闪锌矿和黄铜矿、方铅矿的浮选分离. 硫化矿浮选过程中通常存在氧化现象，并对 矿物可浮性造成一定影响，故实验在丁基黄药捕 收剂浮选体系下研究了高锰酸钾对黄铜矿、方铅 矿和闪锌矿浮选行为的影响（图 3）. 由图可知，高 锰酸钾的用量对黄铜矿、方铅矿、闪锌矿的浮选 有较大影响，添加浓度为 1.63×10−3 mol·L−1 的高锰 酸钾时，黄铜矿、方铅矿和闪锌矿三者的浮选回收 10 20 30 40 50 60 70 80 0 1000 2000 3000 Chalcopyrite (a) I/(count⋅s −1 ) 2θ/(°) 0 1000 2000 3000 (b) Galena I/(count⋅s −1 ) 10 20 30 40 50 60 70 80 2θ/(°) 0 1000 2000 3000 Sphalerite (c) I/(count⋅s −1 ) 10 20 30 40 50 60 70 80 2θ/(°) 图 1    硫化矿物样品的 X 射线衍射图谱 Fig.1    XRD patterns of sulfide samples 表 1    硫化矿物样品的化学组成分析 Table 1    Chemical compositions of sulfide samples % Sample Elemental mass concentration Purity Cu TFe S Zn Pb Chalcopyrite 32.91 29.06 33.25 — — 95.23 Galena — — 13.11 — 84.71 97.82 Sphalerite — — 31.56 64.38 — 95.95 · 614 · 工程科学学报，第 43 卷，第 5 期