高硫铅锌矿作为一种常见的铅锌矿石类型,资源储量较为丰富,如会泽铅锌矿、彝良铅锌矿、澜沧铅锌银矿、凡口铅锌矿等都是我国极为典型的高硫铅锌矿。由于矿石中黄铁矿含量极高,除矿物间嵌布关系密切外,磨浮过程中矿物与磨矿介质、矿物与矿物间的交互作用是影响矿物高效分选的又一重要因素。如云南彝良铅锌矿作为我国乃至世界罕见的特富铅锌矿,矿石中黄铁矿的含量高达51.75%,硫化矿物的总量超过了 85%,由于黄铁矿对方铅矿、闪锌矿分选的干扰,现场生产一直存在着浮选药剂单耗高、锌精矿品位低等问题。因此,论文以闪锌矿和黄铁矿作为主要研究对象,首先通过单矿物浮选、XPS表面检测、电化学、密度泛函理论计算等详细研究了浮选过程中闪锌矿与黄铁矿颗粒间的交互作用,从宏观和微观角度对闪锌矿与黄铁矿间的交互作用及其对矿物表面性质、药剂吸附及浮选行为的影响进行了深入研究,并在理论研究的基础上,探究了通过强化或抑制浮选过程中矿物间的这种交互作用以改善锌硫浮选分离效果的可行性。浮选试验研究表明,矿浆中闪锌矿与黄铁矿间的交互作用可对矿物的浮选行为产生严重影响。无捕收剂体系下,矿物间交互作用可导致闪锌矿在pH为7.3～11的碱性范围内浮选回收率降低及pH=10时的浮选速率降低,而黄铁矿则在pH为7.3～11的碱性范围内浮选回收率增加及pH=10时的浮选速率增加;捕收剂丁黄药体系下,交互作用可使闪锌矿在pH为4～11的范围内回收率降低及pH=10时的浮选速率降低,而丁黄药存在时,交互作用则可使黄铁矿在pH为9～12的碱性范围内回收率增加及pH=10时的浮选速率增加;活化剂硫酸铜和捕收剂丁黄药体系下,矿物间的交互作用可使闪锌矿的在pH为4-12的范围内回收率降低及pH=10时的浮选速率降低,而交互作用使黄铁矿的浮选回收率在pH为4-7.3的范围内增加,在pH为9.5～12的碱性范围内降低。矿物表面金属离子溶出试验及表面氧化产物研究表明,矿浆中黄铁矿的存在可显著提高闪锌矿表面Zn2+的溶出量,溶解的Zn2+可吸附于闪锌矿和黄铁矿表面,对矿物表面的ζ-电位产生影响;同时,矿浆中闪锌矿与黄铁矿间的交互作用促进了闪锌矿表面氧化及疏水性氧化产物S0的生成,但同时也促进了闪锌矿表面金属羟基络合物的吸附,而交互作用则减弱了黄铁矿的表面氧化。药剂吸附研究表明,闪锌矿与黄铁矿颗粒间的交互作用降低了 Cu2+在闪锌矿表面的吸附,并使闪锌矿表面铜活化产物中Cu(II)化合物的比例降低;对黄铁矿而言,矿物间的交互作用减弱了丁黄药在黄铁矿表面的吸附,但增加了 Cu2+在黄铁矿表面的吸附,使铜活化后黄铁矿表面的相对铜原子浓度由0.79%增加至1.29%。电化学测试研究表明,当闪锌矿与黄铁矿间形成电化学接触时,闪锌矿的腐蚀电流密度显著增加,而黄铁矿在低扫描电位区间内的氧化电流密度明显降低,且丁黄药存在时,矿物间的相互接触减弱了黄药阴离子在黄铁矿表面氧化为双黄药的氧化电流密度。密度泛函理论计算表明,在闪锌矿与黄铁矿表面相互接触的过程中,闪锌矿表面Zn原子的4s轨道将失去大量电子,S原子的3p轨道失去少量电子,而黄铁矿表面Fe原子的4p轨道得到电子,S原子的3p轨道得到电子,3s轨道失去少量电子,电子可由闪锌矿表面转移至黄铁矿表面,但随表面距离的增加,转移的电子数降低;闪锌矿因失去电子表面氧化程度增加,而黄铁矿则由于接受来自于闪锌矿表面失去的电子,其自身的氧化受到抑制,活性降低,水分子的存在可提高电子在矿物表面间的转移;此外,交互作用可减弱了铜离子在闪锌矿表面的吸附。彝良高硫铅锌矿实际矿石分选研究表明,将捕收剂加入到磨机中,充分利用磨矿过程中形成的电化学环境,有利于减弱闪锌矿与黄铁矿间交互作用对黄铁矿表面黄药吸附的不利影响,提高黄铁矿的上浮,并降低黄铁矿对后续闪锌矿铜活化的影响;而锌粗选时适当地提高矿浆pH有利于降低矿物间交互对闪锌矿浮选的不利影响,提高锌精矿品位;闭路试验最终获得的精矿锌品位可由现场的48%～49%提高至55.43%,而回收率基本一致,且浮选药剂用量明显低于现场的浮选药剂单耗。