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铜硫矿石作为一类重要的铜矿石,其选别工艺及指标对国民经济有着重要的影响。湖北大冶铜山口铜矿属矽卡岩型硫化铜矿,原矿含铜0.80%,硫2.49%,矿石中铜硫共生密切,且铜硫可浮性相近,导致铜硫分离困难。因此采用合理的选别工艺使铜硫资源最大限度的回收,是本课题的关键内容。根据矿石性质,制定适合该矿石的浮选工艺流程,通过磨矿细度试验、混合粗选条件试验,混合扫选及精选试验、混合精矿再磨试验,铜硫分离条件试验等进行选矿工艺流程研究,并对药剂与黄铜矿、黄铁矿作用机理进行了初步探讨。选矿工艺试验表明,混合—优先浮选方案较优先浮选方案更适合该矿石,该方案能更有效的回收金属矿物。混合粗选捕收剂对选别指标影响较大,单一丁胺黑药优于单一丁基黄药、单一乙基黄药和组合用药,混合粗选的适宜工艺为磨矿细度-0.074mm含量71.09%,调整剂石灰500g/t,捕收剂丁胺黑药75g/t,不添加起泡剂,粗选浮选浓度33.33%。混合浮选通过一粗一扫两精,可得到混合浮选精矿产率4.35%,铜品位12.72%,硫品位26.14%,铜回收率69.17%,硫回收率45.67%。铜硫分离试验表明,铜硫分离前需要进行再磨,再磨细度-0.045mm含量93.89%,铜硫分离石灰用量以2000g/t为宜,捕收剂Z-200的选择性优于丁胺黑药,更利于铜硫分离,Z-200最佳用量为15g/t。开路及闭路试验表明,混合—优先浮选流程可以获得合格的铜、硫精矿,但中矿含有大量的连生体,若直接顺序返回,会使浮选指标恶化,使铜、硫精矿品位下降。中矿需单独进行再磨再选,再次抛出大部分脉石矿物后再返回流程。通过采用混合—优先浮选流程,混合浮选一粗两精一扫,精选Ⅰ尾矿和扫选精矿合并后再磨再选,再次抛尾,再选精矿返回粗选前磨矿,精选Ⅱ尾矿返回至精选Ⅰ,混浮精矿再磨后铜硫分离,可得到合格的闭路铜、硫精矿,铜精矿品位22.52%,回收率87.06%；硫精矿品位29.80%,回收率41.95%。机理研究表明,丁胺黑药对黄铜矿有较强的捕收能力,在中性至碱性环境中均能在黄铜矿表面较稳定吸附,吸附方式为物理吸附和化学吸附共存。丁胺黑药对黄铁矿的吸附,在中性和弱碱性环境中吸附较稳定,但在强碱性环境中吸附量急剧减少。说明在弱碱性矿浆中,丁胺黑药能成功实现铜硫混合浮选。石灰对黄铁矿的抑制既有OH-的作用,又有Ca2+作用。OH-在受氧化的黄铁矿表面生成亲水的氢氧化亚铁和氢氧化铁沉淀,Ca2+离子在黄铁矿表面生成了CaSO4等难溶含钙化合物,既增加了黄铁矿的亲水性,又阻碍了捕收剂在黄铁矿表面的吸附。