硝酸铜活化方铅矿的表面化学机制及黄药吸附特性研究

针对方铅矿(PbS)浮选回收率受限于表面疏水性不足的问题，研究人员首次系统研究了硝酸铜(Cu(NO3)2)作为新型活化剂的效能。通过XRD、FTIR、SEM-EDS等技术证实，Cu(NO3)2可促进铜-黄药复合物形成（特征峰2θ=24.37°），但铜沉积量(0.11%)低于传统硫酸铜(CuSO4)的0.39%。该研究为铅矿绿色浮选提供了新思路。

　　

全球铅资源需求持续增长，方铅矿作为主要铅矿石，其高效浮选回收却面临天然疏水性不足的瓶颈。传统活化剂硫酸铜(CuSO₄)虽广泛应用，但其环境负荷与作用机制尚未明晰。更令人困惑的是，同为铜盐的硝酸铜(Cu(NO₃)₂)在方铅矿活化领域的潜力长期被忽视——此前仅有Nedjar和Barkat针对闪锌矿(ZnS)的零星研究。这种认知空白使得矿物加工业难以开发更高效环保的浮选方案。

来自阿尔及利亚的研究团队在《Journal of the Indian Chemical Society》发表突破性成果。他们首次系统比较了Cu(NO₃)₂与CuSO₄对方铅矿表面化学的调控作用。研究发现，虽然Cu(NO₃)₂能诱导铜-黄药复合物形成（FTIR特征峰1197 cm^?1），但其活化强度仅为CuSO₄的28%（铜沉积量0.11% vs 0.39%）。这一发现为铅矿浮选试剂的选择提供了量化依据，也为开发新型铜盐活化剂奠定理论基础。

研究人员采用多尺度表征技术：X射线衍射(XRD)解析晶体结构变化，傅里叶变换红外光谱(FTIR)捕捉表面化学键振动，扫描电镜(SEM)观测形貌改变，能谱分析(EDS)定量元素分布。实验选用阿尔及利亚Shaibet El Hamra矿区的方铅矿样本，通过精密筛分获得-208 +108 μm的颗粒用于测试。

结果与讨论部分揭示关键发现：

1. XRD图谱中，Cu(NO₃)₂处理组出现24.37°和18.40°特征峰，证实铜-黄药复合物生成，但峰强度显著低于CuSO₄组的19.63°和28.35°峰。
2. FTIR检测到1197 cm^?1处吸附峰，对应C=S键振动，但信号强度仅为CuSO₄组的1/3。
3. SEM显示Cu(NO₃)₂引起适度表面粗糙化，而CuSO₄导致更显著形貌改变。
4. EDS定量分析显示，Cu(NO₃)₂组的铜沉积量(0.11%)和硫富集程度(50.70% S)均低于CuSO₄组。

结论部分指出，虽然Cu(NO₃)₂活化效能较弱，但其环境友好特性值得关注。该研究首次建立硝酸铜活化方铅矿的表面化学证据链，揭示阴离子类型(SO₄^2? vs NO₃^?)对活化效率的影响机制。Koriche Ibtissem和Nedjar Zohir的工作不仅填补了该领域知识空白，更为开发"定制化"浮选试剂体系提供了科学依据——针对不同品位的铅矿石，可灵活选用CuSO₄强化回收率或Cu(NO₃)₂降低环境风险。这种精准调控策略将推动矿物加工向绿色化、精细化方向发展。