黄铜矿浮选中矿物相互作用与脉石迁移机制研究：多金属矿石高效铜回收新策略

针对多金属矿石中脉石矿物干扰黄铜矿浮选效率的难题，研究人员通过人工混合矿物模拟真实矿石特性，结合Zeta电位、SEM-EDS、浊度分析和E-DLVO理论等表征手段，揭示了辉石、绿泥石等脉石矿物通过夹带和异质凝聚作用影响黄铜矿精矿质量的机制，为优化铜矿物回收工艺提供了理论依据。

　　

在矿产资源开发领域，黄铜矿作为重要的铜来源，其浮选回收效率直接影响铜资源的利用率。然而，自然界中的黄铜矿常与辉石、绿泥石、方解石等脉石矿物共生，这些"不速之客"不仅会与目标矿物竞争浮选药剂，还可能通过物理夹带或表面覆盖等方式混入精矿，导致铜品位下降。更棘手的是，不同脉石矿物的干扰机制各异，传统研究往往难以系统揭示其作用规律。

针对这一挑战，中国的研究团队在《Applied Surface Science》发表了一项创新研究。他们巧妙地采用人工混合矿物模拟真实矿石组成，通过设计二元矿石体系的微浮选实验，结合多种先进表征技术，首次系统阐明了不同类型脉石矿物影响黄铜矿浮选的分子机制。

研究团队主要运用了以下关键技术：人工混合矿物模拟真实矿石组成、微浮选实验评估回收率、Zeta电位分析表面电荷特性、SEM-EDS观察矿物表面形貌与元素分布、浊度分析评估分散稳定性、泡沫负载测量量化夹带效应，以及基于E-DLVO理论的颗粒相互作用能计算。

材料与试剂
研究选用磁铁矿(Mag)、黄铜矿(Ccp)、辉石(Px)、绿泥石(Chl)和方解石(Cal)五种典型矿物，通过人工破碎、研磨和筛分获得-74 μm的颗粒，模拟实际矿石的粒度分布。

伴生脉石矿物对黄铜矿浮选行为的影响
浮选结果显示，辉石含量从21%增至88%时，黄铜矿回收率降低1.94%，铜品位下降2.77%。细粒辉石和绿泥石凭借优异的分散性和颗粒间静电斥力，主要通过机械夹带途径污染精矿；而方解石除竞争吸附浮选药剂外，还会与黄铜矿形成异质凝聚体。磁铁矿因亲水性强、密度大，对浮选干扰最小。

结论
该研究首次系统揭示了不同类型脉石矿物影响黄铜矿浮选的作用谱：辉石通过机械夹带显著降低精矿品位；绿泥石的层状结构加剧泡沫夹带；方解石则通过异质凝聚和药剂竞争双重作用干扰浮选。E-DLVO理论计算证实，颗粒间相互作用能差异是决定不同脉石矿物迁移行为的关键因素。这些发现不仅深化了对矿物界面过程的理解，更为开发针对性的脉石抑制技术和优化铜回收工艺提供了理论支撑。

研究获得国家重点研发计划等多个项目的资助，其创新性体现在：首次建立人工混合矿物-实际矿石的关联模型，开发了多尺度表征方法联用策略，并将E-DLVO理论成功应用于解释复杂矿石体系的浮选机制。这些突破为处理多金属共生矿石这一世界性难题提供了新思路。