摘要：硫化矿是有色金属浮选的关键目标矿物，其浮选效果备受关注。以载金矿物黄铁矿和磁黄铁矿为对象，通过表面张力检测，探讨了矿浆浓度、粒度、伴生矿物、捕收剂及起泡剂等因素对矿浆表面张力的影响。纯矿物浮选试验探究了矿浆表面张力对两种矿物浮选回收率的影响。试验结果表明：矿浆浓度增加时，表面张力先下降后升高，二者最佳矿浆浓度均为30%；粒度减小，黄铁矿表面张力明显下降，磁黄铁矿矿浆表面张力变化不大；方铅矿是常见伴生矿物中矿浆表面张力最低的矿物；MA-1是提升黄铁矿回收率及降低其表面张力的优选捕收剂，丁基黄药对磁黄铁矿表面张力降低效果最明显，也是其优良捕收剂；HX-609和2号油分别为黄铁矿和磁黄铁矿的起泡剂，低用量下即可达最佳回收率和最低矿浆表面张力。分析显示，矿浆表面张力降低，黄铁矿与磁黄铁矿的回收率均显著增加。因此，硫化矿浮选中可通过降低矿浆表面张力来改善回收效果。

引言

黄铁矿与磁黄铁矿作为自然界中普遍存在的硫化矿物，亦是辽东半岛及胶东半岛地区金矿床中金元素的主要赋存矿物。黄铁矿具有天然的疏水性，因此浮选成为回收该矿物的主要技术手段。然而，磁黄铁矿的化学式为Fe1-xS（x=0～0.223），其具有同质多象变体及多种超结构类型，化学组成的不稳定性导致其矿物性质呈现多样性。因此，不同类型的磁黄铁矿在可浮性方面存在显著差异，甚至在某些情况下，其可浮性表现可能完全相反。

矿浆表面张力是评价浮选过程中表面活性剂活性的关键指标。在任何相界面，由于粒度、组成等的差异，会在相界面间产生非均匀力场。表面张力即用于表征该界面上不对称吸引力的强度，它能够增强矿粒的疏水性及在气泡上的附着能力，从而促进目标矿物的高效浮选。因此，通过考察矿浆表面张力，可以研究浮选药剂与浮选矿物颗粒在三相界面的作用。将矿浆表面张力的变化规律同浮选效果相联系，对于浮选药剂制度的制定与优化具有重要指导意义。

在浮选药剂方面，硫化矿适宜的捕收剂包括黄药类、黑药类、酯类及其衍生物。黄药类是目前应用最广的硫化矿捕收剂，主要包括丁基黄药、MA系列、Y89等。由于黄药类捕收剂通常不具有起泡性，因此需要与起泡剂配合使用。对于黄铁矿，起泡剂以烃油类为主，包括松油、煤油、松醇油（又名2号油）等，此外，以HX-609为代表的改性起泡剂由于兼具捕收性能，也是硫化矿适宜的起泡剂。黑药类和酯类捕收剂因其对共伴生游离金矿物具有较好的选择性，是黄铁矿较适宜的捕收剂，代表性药剂包括丁铵黑药和Z200。由于这些捕收剂自身具有起泡性能，因此在使用时无须额外添加起泡剂，不仅简化了药剂制度，也降低了药剂用量。因此，本研究选取了丁基黄药、丁铵黑药和MA-1 3种捕收剂，2号油、HX-609、丁铵黑药3种起泡剂。

本文以某黄金矿山硫化矿为研究对象，通过考察矿浆浓度、粒度、伴生矿物、捕收剂和起泡剂等不同因素下，黄铁矿与磁黄铁矿的矿浆表面张力，深入探讨了硫化矿在不同浮选药剂体系下的浮选特性。该研究对于改良并研发效果优良的浮选药剂体系、简化药剂制度并优化浮选工艺指标具有重要的指导意义。

1试验原料与方法

1.1试验原料

试验所用矿石为某黄金矿山硫化矿，其化学成分分析结果见表1，其他纯矿物为网上采购。

由表1可知：试验所用矿石金品位为1.60 g/t，硫品位为1.86%，为含金硫铁矿。

1.2 XRD分析

取适量待测粉末状样品，压片制备厚度为1.5～2 mm的平整试片。将试片置于X射线衍射（XRD）仪中进行检测，通过设定仪器参数，获得矿样XRD谱图。黄铁矿与磁黄铁矿XRD谱图见图1。

由图1可知：试验所用黄铁矿与磁黄铁矿纯度较高，均达到90%以上，杂峰很少，符合试验要求，可以用作后续试验研究。

图1黄铁矿与磁黄铁矿XRD谱图

1.3矿石嵌布特征

通过反光显微镜对纯度符合要求的矿石嵌布特征进行了测定，测定结果见图2、图3。

图2黄铁矿嵌布特征

图3磁黄铁矿嵌布特征

由图2可知：黄铁矿主要以中、晚期结晶形式存在，其特征表现为粒径较小、抛光度优良及自形性较差。该矿物主要分布在脉石矿物的裂隙或颗粒间隙中。

由图3可知：磁黄铁矿在矿石中主要以嵌布形式存在，主要嵌布于脉石矿物粒间，少量嵌布在脉石矿物裂隙中。嵌布于脉石矿物粒间的磁黄铁矿粒度以大于0.037 mm为主，而嵌布在脉石矿物裂隙中的磁黄铁矿多呈细脉状构造产出。常见金矿物与磁黄铁矿连晶嵌布于脉石矿物粒间，这表明磁黄铁矿与金矿物之间存在密切的关系，磁黄铁矿同样是主要载金矿物。