介绍
草酸铵（(NH₄)₂C₂O₄）具有独特的草酸根络合特性，展现出对黄铁矿的高选择性活化效果。它是由氨与草酸反应制得的白色结晶性粉末，具有来源广泛、价格低廉、无毒无害的特点。铵根离子（NH₄⁺）：可通过酸碱反应适度调节矿浆pH值，解离矿物表面的部分亲水氢氧化物；草酸根离子（C₂O₄²⁻）：对Ca²⁺、Fe³⁺等金属离子具有极强的络合能力，其络合稳定常数远高于硫酸根、碳酸根等常见阴离子。
图一 草酸铵
在黄铁矿-毒砂浮选分离中的性能
在无草酸铵添加时，石灰抑制下的黄铁矿和毒砂浮选回收率均低于10%，表现出极差的可浮性。随着草酸铵浓度从0增加至4×10⁻³mol/L，黄铁矿回收率从6.32%大幅提升至87.29%，而毒砂回收率仅略有上升；当浓度超过4×10⁻³mol/L时，毒砂才开始出现轻微活化现象。这表明在适宜浓度下，草酸铵几乎只对黄铁矿产生显著活化作用。
在1:1质量比的黄铁矿-毒砂混合体系中，当草酸铵浓度为4×10⁻³mol/L时，硫精矿中黄铁矿回收率达到90.61%，而毒砂回收率仅为4.67%，两者回收率差值超过85%，实现了高效的硫砷分离。硫精矿硫品位达47.43%，砷品位仅2.21%，满足后续冶炼对硫精矿砷含量的要求。针对含硫27.48wt%、砷2.07wt%的含砷黄铁矿尾矿，采用一粗两精的开路浮选流程，在粗选添加草酸铵1500g/t、精选添加500g/t的条件下，最终获得硫品位53.46%、砷品位0.61%的黄铁矿精矿，硫回收率63.97%，砷回收率仅9.70%，验证了草酸铵在工业生产中的可行性。
图二 黄铁矿和砷-opyte在石灰系统中的浮选恢复及纸浆pH值，均受草酸铵浓度影响
微观机制
在石灰体系的硫化矿浮选中，草酸铵的作用机制与传统铵盐存在本质区别。传统铵盐主要通过降低pH值和催化黄药双分子化实现活化，而草酸铵则通过选择性络合去除矿物表面的亲水含钙、含铁化合物，暴露新鲜的疏水硫化物表面，从而实现对目标矿物的精准活化。
表面润湿性改变
接触角测试结果显示，石灰处理后黄铁矿和毒砂的接触角分别从79.33°和77.31°降至66.62°和60.16°，表面变为强亲水。添加草酸铵后，黄铁矿接触角回升至75.15°，再加入乙基黄药后进一步升至81.21°；而毒砂接触角仅从60.16°变为59.52°，加入黄药后也仅升至62.41°。两者最终接触角差值达19.80°，为浮选分离提供了足够的表面疏水性差异。
黄药吸附量差异
在相同条件下，草酸铵浓度为5×10⁻³mol/L时，黄铁矿表面乙基黄药吸附量从1.20×10⁻⁷mol/g增至1.79×10⁻⁶mol/g，提升了近15倍；而毒砂表面吸附量仅从4.67×10⁻⁸mol/g增至2.07×10⁻⁷mol/g，提升幅度不足5倍。这表明草酸铵显著促进了黄药在黄铁矿表面的吸附，而对毒砂影响极小。
表面电位变化
高钙高碱体系中，大量Ca²⁺和CaOH⁺吸附在带负电的黄铁矿表面，使其zeta电位接近零，阻碍了阴离子型黄药的吸附。添加草酸铵后，黄铁矿zeta电位迅速向负方向移动，表明表面含钙化合物被有效去除；再加入黄药后，电位进一步降低，证实黄药成功吸附。而毒砂的zeta电位在整个过程中变化微弱，说明草酸铵对其表面钙吸附层的去除效果有限。
表面化学组成演变
黄铁矿表面：草酸铵处理后，O1s原子浓度从44.03%降至26.18%，S2p原子浓度从14.01%升至27.26%，Ca2p信号完全消失。高分辨谱图显示，表面Fe(III)氧化物/氢氧化物含量从75%以上降至不足20%，而代表本体硫化物的Fe(II)-S₂含量从19.71%升至74.27%，硫酸盐含量从17.04%降至8.67%。
毒砂表面：草酸铵处理前后，O、S、Fe的原子浓度变化极小，As(V)含量反而从63.81%升至68.14%。这是因为毒砂表面氧化生成的砷酸铁以双齿双核内络合物形式存在，结构极其稳定，难以被草酸根络合去除。
草酸铵活化黄铁矿的反应模型：草酸根与表面Ca(OH)₂、CaSO₄反应生成难溶的CaC₂O₄沉淀，去除含钙亲水膜；草酸根与表面Fe(OH)₃络合生成可溶性的[Fe(C₂O₄)₃]³⁻，暴露新鲜的黄铁矿表面；铵根离子与OH⁻结合生成NH₃・H₂O，适度缓冲矿浆pH值，避免局部过碱[1]。
参考文献
[1]Runpeng L ,Shuming W ,Qicheng F , et al.Activation mechanism of ammonium oxalate with pyrite in the lime system and its response to flotation separation of pyrite from arsenopyrite[J].International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials,2022,30(2):271-282.DOI:10.1007/S12613-022-2505-5.