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在铜硫的浮选分离过程中,传统高钙高碱抑制法抑制黄铁矿存在很多缺陷,例如资源浪费、生产过程不安全以及环境污染等问题。本文以浮选药剂有机抑制剂分子设计理论为基础,合成了用于低碱条件下铜硫分离的黄铁矿有机抑制剂,并对抑制机理进行了研究。根据有机抑制剂分子结构与性能的关系,以柠檬酸钠、二硫化碳和氢氧化钠为原料,在有机物合成装置中合成了有机抑制剂三羧基甲基-二硫代碳酸钠,探讨了反应温度、时间、反应物摩尔比对有机抑制剂合成反应的影响;通过对反应物与生成物的红外光谱检测,确定反应生成物为目标产物。以纯黄铁矿、黄铜矿作为浮选试验对象,研究了不同条件下这两种矿物的可浮性,接着以三羧基甲基-二硫代碳酸钠为黄铁矿的抑制剂,考查了不同浮选条件下的该有机抑制剂的抑制性能,并将该有机抑制剂的抑制效果与石灰及腐植酸钠进行了比较,最后对不同配比的人工混合矿进行了铜硫分离实验,各实验结果表明:在较宽pH范围内,两者的可浮性都较好,在pH>12时,黄铁矿可浮性大幅下降,而黄铜矿下降不明显;抑制剂浓度、pH、难免离子都会对有机抑制剂的性能产生影响,当pH约为9时,黄铁矿就可被抑制,降低了铜硫分离的pH;石灰的抑制效果最好,三羧基甲基-二硫代碳酸钠次之,腐植酸钠最差;不同配比条件下,使用该有机抑制剂时,在低碱条件下铜硫都能得到有效分离,当配比为1:1时分离效果最好。应用计算机分子模拟平台建立有机抑制剂与矿物表面作用模型,并对其作用能量进行计算,讨论了有机抑制剂与铜硫作用过程能量的变化,结果表明:有机抑制剂与两者的能量都为负值,但与黄铁矿作用能量更小,与黄铜矿作用能量更大,作用能量越小说明作用越强,吸附越容易,因此该结果说明有机抑制剂对黄铁矿作用更强,对黄铜矿作用更弱,这些结果都与单矿物试验结果相一致。利用红外光谱和紫外吸收光谱测试方法,讨论了有机抑制剂抑制黄铁矿作用机理:有机抑制剂分子可以与黄铁矿发生化学吸附,有机抑制剂的多个极性基团使黄铁矿亲水而受到抑制;有机抑制剂在两种矿物表面的吸附量都随着有机抑制剂浓度的升高而增加,但在黄铁矿表面得吸附量的增加更为明显,进一步说明有机抑制对黄铁矿选择性抑制。在实际铜硫矿石浮选实验中,与传统的“石灰工艺”相比,有机抑制剂的使用不仅可以实现低碱条件下的铜硫分离,还可以提高矿石中伴生金银的回收率,实现伴生贵金属的综合利用。