我国的有色金属矿中,易选的单一硫铁矿矿床很少,硫铁矿含量较高的高硫混合矿占绝大多数。自然硫铁矿在厌氧环境中疏水性较好,然而,当硫铁矿暴露于空气或水溶液中,表面易生成铁的氧化物或氢氧化物,使其表面疏水性降低。超声波处理对提高被氧化的硫铁矿的可浮性是一个很好的辅助方法。本论文以硫铁矿为研究对象,研究了超声波作用对硫铁矿浮选效果的影响和超声波作用下硫铁矿各粒度的浮选动力学,并在此基础上研究了超声波对硫铁矿表面性质的强化作用,以深入揭示超声波强化硫铁矿浮选的机理研究。首先对云南罗平地区选矿厂的硫铁矿进行了原矿性质研究。通过多元素分析发现:原矿中S含量为14.51%,主要的有价金属元素含量较低,脉石矿物以石英及含钙、铝、镁的硅酸盐为主。通过浮选试验比较硫铁矿在常规条件和超声波处理下的浮选效果,试验结果表明:在粗选过程中,随着超声功率的不断提高,硫的回收率逐渐上升,并在超声功率提高到70W时,硫的回收率达到最大值,为89.32%,较常规条件下硫铁矿的回收率提高了 10.85%。在超声处理的精选过程中,硫铁矿的回收率也有一定的提高,但在扫选、预处理过程中不明显。超声波作用下硫铁矿各粒度的浮选动力学研究结果表明:超声波作用下,硫铁矿在粗选和精选过程中的最佳浮选矿物粒度范围为-74+45μm。在最佳浮选矿物粒度范围内,超声波能提高硫铁矿的粗选和精选回收率,相比常规浮选条件下的硫铁矿,其回收率分别提高了 6.17%和6.06%。选用了六个浮选动力学模型,在Origin8.6中对超声波作用下-74+45μm的硫铁矿的浮选回收率结果进行非线性回归拟合分析。发现粗选中经典一级动力学模型的拟合效果最好,可以表示为:ε=39.527[1-exp(-0.841t)]在精选中则是矩形分布的一级动力学模型的拟合效果最好,可以表示为:ε = 42.631{1-1/1.775t[1-exp(-1.775t)]}研究了超声波对黄铁矿表面性质的影响。接触角分析发现,0.3W/cm2或更高强度的超声显示对黄铁矿表面有清洗和氧化作用。扫描电镜分析发现,超声波对硫铁矿表面有清洗和剥蚀作用,可清除粘附在黄铁矿表面的杂质,并剥蚀掉黄铁矿中含有的一些有害矿物。黄铁矿在H202溶液中氧化12min和20min,分别代表轻度氧化和重度氧化。能谱分析发现,黄铁矿在H202溶液中分别反应12min和20min之后,表面受到一定程度的氧化,经超声波处理之后,对氧的浓度有显著性影响。在轻度氧化下,超声作用20s的时间能把覆盖在黄铁矿表面的氧化产物有效地除去;在重度氧化下,当超声波处理时间从10s增加到50s,氧浓度也有一定程度的增加,超声波可以在黄铁矿的表面起到微氧化作用。