一 前言

黄药等离子型药剂是锌硫分离的主要捕收剂。由于其选择性差，锌硫分离一般要在PH大于11的条件下进行。对于活性大的黄铁矿，如苏联乌拉尔选矿厂，黄铁矿受到侵蚀，具有很高的浮选活性，在PH大于12时才能受到抑制^〔1〕，因而石灰用量大，设备容易结垢，硫精矿过滤困难。此外，高钙抑制增加了随后浮硫的困难。不利于钻、镍、银等赋存金属的回收。由此可见，寻找锌硫分离的高效捕收剂具有重要意义。国外少数选厂用z-200分离锌硫已取得了良好效果，但在国内仍未获得应用。因此，有必要对z-200开展一些研究，以推广应用该高效药剂。

二 试验方法

1.试样和试剂  试验所用闪锌矿采自水口山铅锌矿，黄铁矿为湖南省地质局展览馆矿石标本。块矿锤碎后人工挑选，粗粒级纯矿样分批瓷磨、湿筛，所需粒级(-200+400目)在真空干燥箱中干燥。矿物纯度按主要元素含量计算，闪锌矿：92.77%；黄铁矿：98.07%。

丁基黄药(株洲选矿药剂厂产品)和z-200(乙基异丙基硫逐氨基甲酸酯，沈阳矿冶研究所提供)为工业品。起泡剂正辛醇(OA)和调整剂均为分析纯试剂。电化学试验用二次蒸馏水，其它试验用一次馏蒸水。

2.试验方法  矿样的处理：试验之前矿样经超声波清洗5分钟，所用仪器为CQ50超声波清洗器。

浮选试验：试验在50毫升挂槽式浮选机中进行。单矿物浮选每次试验用矿样2克，人工混合矿分离用矿样3克(1:1)，蒸馏水50毫升。刮泡4分钟。

吸附和解吸试验：所用仪器为751型紫外分光光度计。测吸附量时，液固比为4:50，测解吸率时，液固比为10:50。z-200初始浓度为10毫克/升，作用时间为3小时。测解吸率时先用25毫升的蒸馏水解吸5分钟，然后用25毫升的乙醇解吸5分钟。

红外光谱试验:所用仪器为PE983红外分光光度计。测定方法为压片法。用丙酮清洗时，取反应产品0.5克先用20毫升的蒸馏水清洗2分钟，然后用10毫升的丙酮清洗2分钟，过滤后用10毫升的蒸馏水冲洗一次。

伏安扫描试验：试验在0.05M Na₂B₄O₇•10H₂O的缓冲溶液(PH=9.18)中进行。扫描前溶液经充氮除氧半小时。扫描速度为50毫伏/秒。所用仪器为PHZ-1型电化学综合测试仪。

三 试验结果及讨论

1.浮选试验用Z-200和丁基黄药作捕收剂时，闪锌矿和黄铁矿的可浮性与PH值的关系见图 1、图 2。

结果表明：Z-200对闪锌矿和黄铁矿的捕收能力均比丁基黄药弱；Z-200对铜离子活化的闪锌矿具有较强的捕收能力，与丁基黄药接近；用Z-200作捕收剂时，铜离子对黄铁矿无明显的活化作用，即在铜离子存在时，Z-200对黄铁矿的捕收能力仍远弱于丁基黄药。由此可见，用Z-200代替丁基黄药，可能改善锌硫的分离效果，为此，进行了闪锌矿和黄铁矿人工混合矿的分离试验。试验结果如图 3所示。和丁基黄药相比, 用Z-200作捕收剂时，锌硫有效分离的临界PH显著降低。Z-200在弱碱性条件下就能使锌硫有效分离，而丁基黄药在PH=11.0时仍不能使锌硫有效分离。显然，用Z-200分离锌硫可望解决生产中石灰用量大及其带来的一系列问题。

2.Z-200的吸附行为  吸附密度：在有无铜离子存在时，Z-200在闪锌矿和黄铁矿上的吸附密度与PH的关系如图 4和图 5所示。由图可见：

(1) Z-200在闪锌矿上的吸附密度小, 但铜离子的活化使Z-200的吸附密度显著增加；

(2) 在PH=6~10时, Z-200在黄铁矿上的吸附密度较大, 但此时黄铁矿的可浮性仍然很差，这可能与黄铁矿的特性有关。许多学者对其它药剂的研究也发现它们在黄铁矿上的吸附密度比其它硫化矿，例如方铅矿，上大，但可浮性比后者差^〔2〕；

(3) 当铜离子存在时，在酸性和高碱条件下，Z-200在黄铁矿上的吸附密度增加，可是，在弱碱性条件下，吸附密度几乎无明显的变化。吸附形式：Z-200在未活化的闪锌矿上的吸附极不牢固，能被水解吸25%左右，被乙醇解吸约53%，总解吸率髙达74%, 表明Z-200在闪锌矿表面主要发生物理吸附。可是，当加入铜离子时，Z-200由以物理吸附为主转变为以化学吸附为主。如图 6所示的红外光谱测定结果表明，Z-200和铜离子活化的闪锌矿作用后，基团的特征吸收峰从1520cm^-1迁移到1560cm^-1。这是由于c=S基中的硫原子参加键合。经丙酮清洗后药剂的吸收峰显著减弱，表明Z-200在闪锌矿上的吸附为弱的化学吸附解吸试验结果表明，在有无铜离子存在时，Z-200在黄铁矿上的吸附均很弱，在PH=8时，Z-200的总解吸率均大于45%，在PH=4时，Z-200在未活化的黄铁矿上的解吸率约56%, 在铜离子活化的黄铁矿上的解吸率高达80%，表明Z-200在黄铁矿表面以物理吸附为主，且与铜离子是否存在无关。

3.Z-200的电化学稳定性 许多学者的研究表明，黄药等离子型药剂对黄铁矿的捕收作用与它在矿物表面氧化成二聚物有关^〔3〕。为此，研究了Z-200在黄铁矿表面的氧化还原特性。图 7和图 8分别为Z-200和丁基黄药在黄铁矿电极上的伏安扫描曲线。伏安曲线表明Z-200具有较高的电化学稳定性，在整个扫描电位区间均未在黄铁矿电极上发生氧化还原反应。可是，当电极电位大于0.05伏时，丁基黄药就开始氧化。据报道，Z-200的标准电极电位为+0.195伏，而丁基黄药的为-0.01伏^〔4〕。显然，Z-200比丁基药难氧化得多。

总之试验结果表明：

(1)Z-200在闪锌矿和黄铁矿上均为弱的物理吸附，因而对它们的捕收能力弱;

(2) 铜离子使Z-200在闪锌矿上的吸附密度显著增加，吸附形式由以物理吸附为主转变为以化学吸附为主，因而显著地活化闪锌矿;

(3) 铜离子对Z-200在黄铁矿上的吸附无明显的影响，因而对黄铁矿无明显的活化作用;

(4) 与丁基黄药不同，Z-200具有较高的电化学稳定性，在黄铁矿表面难氧化成二聚物，因而对黄铁矿的捕收能力比丁基黄药弱。

四 结论

1.Z-200是锌硫分离的高选择性捕收剂;

2.Z-200在铜离子活化的闪锌矿表面主要发生化学吸附，而在闪锌矿、黄铁矿以及铜离子活化的黄铁矿表面以物理吸附为主;

3.Z-200具有较高的电化学稳定性，在黄铁矿表面难氧化成二聚物。