铜钼硫化矿高效浮选分离一直是一个世界性难题，其中，铜以黄铜矿为主，钼以辉钼矿为主。由于黄铜矿和辉钼矿都具有天然可浮性，导致其分离困难。本项目拟以黄铜矿为典型硫化矿代表，从分子、原子水平上研究在浮选条件下，添加六偏磷酸钠对水解钙、镁离子在黄铜矿表面的作用机制，为实现黄铜矿高效浮选分离提供理论依据。

黄铜矿（CuFeS₂）占地球铜资源的近70%，是地球上最重要、储量最丰富的含铜矿物^{[1, 2]}。随着淡水资源的日益匮乏和选矿工艺废水排放标准的日益提高，越来越多的选矿厂重复利用含大量水解杂质离子^[3-5]的海水、循环水及地下水等多种水资源作为浮选媒介。例如，Las Luces是智利的一家铜钼厂，它利用海水和尾矿库水混合进行矿石研磨和浮选^[6]。但是海水中的Ca² 、Mg² 离子的引入会降低黄铜矿的可浮性。盐离子的存在会增加浮选矿浆的复杂性，影响矿物标签性质及颗粒-气泡附着过程，进而影响浮选效果。

最近，李育彪等人报道^[7]，在pH=10的情况下，Na 、K 、Ca² 的存在增加了黄铜矿的回收率，这是由于通过压缩双电层，使得吸附气泡粒子屏障的能量降低。而Mg² 的加入降低了黄铜矿的浮选效率，这是由于形成的Mg(OH)₂沉淀吸附于黄铜矿表面使黄铜矿的疏水性降低所致。

六偏磷酸钠是一种在浮选中经常使用的偏磷酸聚合物，它通常被认为是一种常见的分散剂^[8]。在浮选过程中，因为六偏磷酸钠能够增加粒子间的排斥力，所以它通常被用来分散附着于有用矿物表面的粘着层^[9-11]。例如，蒙脱石作为一种优良的黏土矿物，由于吸附在煤表面，降低了捕收剂与煤粉之间的相互作用，从而抑制了煤的浮选。六偏磷酸钠的加入增加了煤和蒙脱石Zeta电位的绝对值，增强了静电斥力，从而降低了蒙脱石对煤表面的吸附^[12]。

此外，最近发表的一些文献^{[13, 14]}表明，六偏磷酸钠可以作为一种软水剂，消除浮选过程中金属离子的不利影响。此外，Rebolledo等人^[15]报道了六偏磷酸钠的加入可以去除钼矿表面的Mg的羟基络合物和氢氧化物。然而尚不明确，二价阳离子存在的情况下，六偏磷酸钠是否对黄铜矿的恢复有类似的积极作用。

因此有系统的研究是必要的，以更好地理解在黄铜矿浮选中通常扮演负作用的二价阳离子Ca² 和Mg² 的作用。由于黄铜矿是天然可浮选的，所以在没有捕收剂和起泡剂的情况下进行浮选，以避免这些浮选试剂的影响。本实验通过接触角、Zeta点位、FTIR、XPS等多种测试手段，并结合EDLVO理论，揭示了六偏磷酸钠在黄铜矿浮选中的作用机理。

2. 研究的基本内容与方案

研究目标：

本研究以黄铜矿为原料，研究在二价水解离子，钙、镁离子，存在的情况下，加入六偏磷酸钠对浮选的影响机理。对黄铜矿的浮选回收率、颗粒的Zeta电位、表面接触角进行研究，并且结合显微镜分析，XPS分析，物相组分图，化学反应方程式及EDLVO理论对不同条件下的黄铜矿表面进行分析。进而从分子、原子水平上研究在浮选条件下水解钙、镁离子对黄铜矿典型晶面的作用机制。