黄王开国点座
黄铁矿是表面的，容易氧化。盐酸、醋酸铵、硫化钠虽然能清洗矿物表面的氧化膜，但清洗剂的阴离子在矿物表面的吸附又污染了矿物样品。在浮选过程中，如果能够用超声波对矿物样品进行预处理，就可以避免二次污染。为了探索超声波清洗硫化矿物表面氧化膜的可能性，以黄铁矿为代表，研究了超声波清洗对硫化矿物表面性质的影响。
一.测试方法
实验所用的黄铁矿来自四川成都硫矿。块矿用锤碎，人工精选，粗粒纯矿样用瓷磨，湿筛。-200+400目粒度级用于浮选试验和X射线光电子能谱。基于铁含量，该矿物的纯度为97.45%。捕收剂丁基黄药为工业产品，纯度约85%，由株洲选矿制药厂提供。起泡剂正辛醇等试剂为分析纯试剂。氢氧化钠和盐酸是pH调节剂。ζ-二级蒸馏水用于电位测试，一级蒸馏水用于其他测试。
超声波清洗使用的仪器是CQ50超声波清洗机。清洗过程是将2克矿物样品放入50毫升烧杯中，加入25毫升蒸馏水，然后用超声波清洗烧杯5分钟，将烧杯从超声波清洗机中取出，沉降1分钟后慢慢除去清洗液，取下沉的矿物进行测试。
浮选试验在50毫升悬浮式浮选机中进行，每次使用2克矿样和50毫升蒸馏水。浮选机的叶轮转速为1600转/分。浸泡4分钟。
x射线光电子能谱在北京理化检测中心进行。使用的仪器是XSAM-800多功能仪表和分析仪，发射源是铝靶，分析误差为0.1-0.3eV
用DPM-l型微电泳仪测量ζ电位。将0.5克粒径小于3微米的矿样(用玛瑙研钵研磨)在250毫升二次蒸馏水中搅拌10分钟(以硝酸钾为支持电解质)，取上层溶液于电泳槽中，测量颗粒的运动速度。一般是反复测量10次，求出粒子的平均运动速度，然后根据平均速度计算ζ电位。
二、测试结果及讨论
图1显示了超声波清洗和Fe3+对黄铁矿可浮性的影响。结果表明，超声波清洗提高了黄铁矿的可浮性，使pH6附近的浮选槽消失。加入Fe3+后，经超声波清洗的黄铁矿可浮性降低，pH6附近的浮选槽重新出现。Fe3+用量越大，黄铁矿的可浮性下降越多，更接近于不经超声波清洗的可浮性。
图2显示了ζ电位的测量结果。不经超声波清洗，黄铁矿表面ζ电位在pH=4.8-8为正，最大值出现在pH6附近。超声波清洗后，在上述pH范围内，ζ电位由正值变为负值，pH6附近的最大值几乎消失。加入Fe3+后，在pH4.5-8范围内，经超声波清洗的黄铁矿表面ζ-电位由负值变为正值，在pH6附近重新出现最大值，与未经超声波清洗的接近。
X射线光电子能谱的测量结果如图3所示。超声波清洗后黄铁矿表面铁的2P电子结合能为707.6eV，据报道氧化磁黄铁矿表面铁的ZP电子结合能为707.2eV，氧化后的2P电子结合能为711eV。这说明精选黄铁矿表面的铁是二价的。硫的2P电子结合能为162.0eV，介于S2-(2p) (160.6ev)和S0(2P)(163.8eV)之间，说明样品表面的硫主要以S22-的形式存在，没有明显的氧化产物[EBS (SO42-) = 168.4ev，EBS (S032-) =
根据上述试验结果，可以认为超声波清洗可以去除矿物表面的氧化膜。原因是:
1.黄铁矿在pH6附近的浮选槽和最大ζ电位是由于Fe3+的带正电荷的羟基化合物(如Fe (OH) 2+和Fe(OH)2+)在矿物表面的吸附。超声波清洗去除了矿物表面的Fe3+(即氧化膜)，使浮选槽和最大ζ电位几乎消失。当Fe3+加入时，浮选槽和最大介电电位重新出现。
2.超声波清洗增加了黄铁矿的可浮性。这是因为通过超声波清洗去除了矿物表面的氧化膜。一方面氧化膜是亲水的，另一方面氧化产物Fe3+或其羟基化合物作用于黄药，导致药物的无效消耗。
3.Fe3+或其带正电荷的羟基化合物的吸附使黄铁矿表面带正电荷。超声波清洗去除了矿物表面的Fe3+，所以当pH < 8时，超声波清洗降低了ζ-电位。当加入Fe3+后，ζ电位值再次升高，接近于没有超声清洗时的值。
4.测量结果表明，超声波清洗后黄铁矿表面的铁主要是Fe2+，硫主要是S22-，即样品表面的成分主要是黄铁矿。
总之，超声波清洗可以去除黄铁矿表面的氧化膜，是浮选理论研究中硫化矿样品预处理的好方法。
参考
1.巴克利和伍兹& lt矿物和金属加工中的电化学& gt，P . E . Richardson等人，1984年6月，第286~320页
本文原载《有色金属(矿物加工)》1989年第3期，第14-15页& # 9786；