【铜矿石】硫化铜矿石浮选药剂指南

铜是我国国民经济和国防建设的基础原材料，我国的铜矿资源一半以上属于低品位矿（铜品位小于0.5%），矿物赋存状态复杂。目前，低品位铜矿的高效利用一直是选矿领域公认的世界性技术难题。

我国铜矿约80%来自硫化铜矿，主要开采的铜矿石为黄铜矿、斑铜矿和辉铜矿。浮选是硫化铜矿回收的最主要工艺，铜硫多金属矿的选别流程主要包括优先浮选流程、等可浮流程和混浮流程。

铜矿浮选药剂

铜的重要硫化矿物包括黄铜矿（CuFeS₂）、辉铜矿（Cu₂S）、斑铜矿（Cu₅FeS₄）和铜蓝（CuS)。据估计，约90%铜来自硫化物矿床，黄铜矿约占所有铜产量的一半。中国70%硫化矿资源为低品位多金属复杂矿，由于大规模开采，硫化铜矿往“贫、细、杂”的方向发展，难选铜硫矿石资源逐渐增多，矿石中矿物组成和嵌布关系变得更加复杂，主要表现为矿石中各有价金属矿物之间紧密共生，由此造成在碎磨过程中存在较多相互连生或包裹现象，从而导致矿物之间单体解离不充分或过磨。

硫化矿的浮选通常是在碱性环境下进行的。针对不同类型的硫化矿，浮选时需加入不同种类的捕收剂。硫化铜浮选捕收剂主要分为传统浮选捕收剂、组合捕收剂和新型捕收剂。传统浮选捕收剂又可分为黄药与黄原酸酯、黑药及其衍生物、硫氮与硫氮酯、硫脲和硫氨酯等。

1黄药与黄原酸酯

黄药，即黄原酸盐，其结构式为R─O─C(=S）─SNa(K），自1923年由Keller发明以来，在硫化矿浮选中被广泛应用，其制备方法主要有混捏法和溶剂法。

黄药具有捕收能力强、普适性广、水溶性好、易合成、价格低等特点，目前仍然是硫化铜矿石浮选的主要捕收剂之一，但是黄药因气味大、浮选选择性较差等缺点，使用过程中存在生产现场环境差、矿石中有价矿物间的分离效率低等问题。

2 黑药及其衍生物

黑药的结构通式为（RO)₂P(=S)SMe，其中Me为Na⁺或者NH₄⁺，化学名称为二烃基二硫代磷酸盐，自1926年被发明以来，在硫化矿浮选中得到广泛应用。黑药有毒性，在水中易解离，其稳定性比黄药好，尤其是在酸性矿浆中，其稳定性明显强于黄药，不容易分解。在一定酸性矿浆浮选条件下，有时需要使用黑药。

黑药用途广泛，产量仅次于黄药。与黄药相比，黑药捕收能力较弱，对黄铁矿的选择性较好。黑药的生产成本相对较高。为了获得更高的浮选技术指标，黑药常与其他类型捕收剂组合使用。

3 硫氮与硫氮酯捕收剂

硫氮的结构通式为RNC(=S)SMe，其中Me为Na⁺,K⁺或者NH⁴⁺，化学名称为N,N-二烷基二硫代氨基甲酸盐。在矿物浮选工业中，常用的硫氮捕收剂有乙硫氮，主要应用于铅锌矿的浮选分离。乙硫氮对硫化铜矿也具有很强的捕收能力，其在一些含有贵金属的硫化铜矿石的浮选过程中，表现出较黄药更好的浮选性能。

4 硫脲及其衍生物

硫脲是一类强螯合剂，具有较强的配位能力，研究人员在硫脲的基本结构上引入不同的基团，开发出了一系列硫脲衍生物，使得硫脲及其衍生物拥有了更多的特殊性能。在硫化铜矿浮选方面，硫脲及其衍生物也有着重要作用，工业上常用的硫脲捕收剂有二苯硫脲（俗称白药）、N-烃氧羰基硫脲等，其对黄铁矿的捕收能力弱，适用于多金属矿浮选，对提高硫化铜矿石中金、银等稀贵金属的回收率有明显作用。

5 硫氨酯捕收剂

硫氨酯是一类重要的硫化铜矿浮选捕收剂，应用最为广泛的硫氨酯捕收剂为O-异丙基-N-乙基硫代氨基甲酸酯，在选矿领域通常称为Z-200。硫氨酯捕收剂的捕收能力不如黄药，但具有更高的选择性和稳定性，对酸性条件也具有很好的适应能力。

硫氨酯类捕收剂选择性好，对黄铜矿和Cu²⁺活化闪锌矿捕收能力较强，但捕收能力略弱于硫脲捕收剂。与黄药相比，硫氨酯类捕收剂在浮选过程中用量较低，且在弱碱条件下对硫化铜矿物和Cu²⁺活化闪锌矿有较好的选择性，可减少石灰用量。硫氨酯类捕收剂的生产成本高，在工业生产中常与其他捕收剂一起使用。

总结

硫化铜浮选回收的常规捕收剂主要有黄药与黄原酸酯、黑药及其衍生物、硫氮与硫氮酯、硫氨酯和硫脲等，新型捕收剂主要有唑/嗪硫酮类等螯合剂。新型捕收剂对硫化铜矿物捕收能力强，对黄铁矿选择性好，具有易实现硫化铜和硫化铁矿物的高效浮选分离等优点。