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世界铜资源丰富、分布广泛，遍及五大洲，150多个国家都有铜矿资源，储量相对集中。我国铜矿不仅分布广泛，而且工业类型齐全，其中最主要的有斑岩型、矽卡岩型、层状型、火山沉积型和铜镍硫化物型，这五种类型矿床的铜储量占我国铜总储量的90%以上。我国的铜矿以硫化矿为主，在已探明的储量中，硫化矿占87%，氧化矿占10%，混合矿占3%。硫化铜矿物主要有辉铜矿、黄铜矿、斑铜矿、黝铜矿和铜蓝等。铜矿物常常与黄铁矿、毒砂等致密共生。世界上15%的铜资源中，As/Cu之比1：5，主要含砷矿物为毒砂（FeAsS）和斜方砷铁（FeAs2），分别含砷46%和73%。它们与硫化铜矿物的生成条件相似，某些物理化学性质相近。所以，在用巯基捕收剂浮选硫化铜矿物时，毒砂等砷矿物也常常混入精矿中，使得铜精矿含砷超标，严重影响铜冶炼产品质量，而且部分砷还会转化成砷化氢、亚砷酸盐以及有机砷化合物等，腐蚀设备、污染大气、毒化环境。因此，研究铜砷分离具有重大意义。
1 、砷的可浮性
Drastic等人用电子衍射技术研究了在各种PH条件下毒砂表面氧化产物的相组成。研究表明，在强酸性介质（pH＜3），毒砂表面氧化生成Fe2+、Fe3+、Fe（OH）+、Fe（OH）+2及单质S，可强化对黄药捕收剂的吸附能力，因此毒砂在酸性介质中很好浮。在中性和强碱性介质中，毒砂表面形成了亲水性的Fe（AsO4）·2H2O薄膜，氧化剂的存在将强烈促进这种砷酸盐的形成，使毒砂可浮性降低。在碱性介质中，毒砂表面的氧化反应为：
FeAsS + 11H2O←→Fe（OH）3 + HAsO2-4 + SO2-4 + 18H+ - 14e
（Eo＝0.569V）
氢氧化铁沉积在毒砂表面，硫氧化为SO42-、S2O2-3等进入溶液，砷氧化成HAsO2-4、H2AsO4等砷酸离子则进一步反应生成FeAsO4。X射线光电子能谱分析证实了这些FeAsO4沉淀是与Fe（OH）3致密共存于毒砂表面上，形成的亲水膜可以阻止捕收剂的吸附，使毒砂亲水而被抑制。所以，毒砂的可浮性在pH 6~11间成直线下降，pH 9.5时就基本不可浮，pH＞11时则完全受抑制。当pH值＞7时添加过氧化氢或者次氯酸钠一类的氧化剂，毒砂抑制作用将得到加强。
2 、铜砷浮选分离的主要方法
根据砷的可浮性特点，国内外广大科研工作者进行了较为深入的铜砷浮选分离的研究，总结出以下几种铜砷浮选分离的方法：
1）采用高选择性捕收剂。利用选择性捕收剂扩大两种矿物的可浮性差别来分选铜和砷，如采用一些新型高效捕收剂和一些组合药剂等。
2）采用以石灰为主的组合抑制剂。毒砂与硫化矿物一样，有不同的临界pH值。许多研究表明，利用石灰等碱性调整剂可以在一定程度上将毒砂与 金属硫化矿物分离。
3）氧化法。毒砂较易氧化，利用充气氧化（pH5.7~6.5）、长时间搅拌或加入各种氧化剂可强烈抑制毒砂的可浮性。常用的氧化剂有漂白粉、高 锰酸钾、重 铬酸钾和二氧化锰等。这几种氧化剂作用的强弱顺序为：漂白粉＞高锰酸钾＞重铬酸钾＞二氧化锰。
提高矿浆温度，可加速氧化过程。大量的试验工作表明，在提高矿浆温度的情况下，部分硫化矿物受氧化强弱的顺序为：毒砂＞磁黄铁矿＞黄铁矿＞黄铜矿。控制温度在40~50℃，可强化对毒砂的抑制。
4）采用硫氧酸等无机抑制剂。用硫氧酸或硫代硫酸盐抑制毒砂，试验结果表明，对毒砂的抑制顺序为：诺克斯药剂＞硫代硫酸盐＞亚硫酸钠。
5）采用有机抑制剂。包括糊精、丹宁、木质素磺酸盐、聚丙烯酰胺等。人们还发现，有机抑制剂和无机抑制剂组合使用，效果更明显。
6）采用粗精矿再磨、增加精选次数等措施脱砷。
3 、铜砷浮选分离新药剂的研究与应用
虽然铜砷浮选分离的途径很多，但要获得铜砷浮选分离的高指标，很大程度上还取决于浮选药剂，即砷矿物的有效抑制剂和铜矿物的特效捕收剂。对此，国内外广大科研工作者投入了大量的心血，进行了深入的研究，研制出了许多砷矿物的有效抑制剂及铜矿物的特效捕收剂。
3.1 毒砂抑制剂的研究与应用
熊道陵、罗序燕等考察了黄铜矿和毒砂的浮选行为以及DL抑制剂对它们可浮性的影响。结果表明，无DL抑制剂时，在丁基黄药捕收剂的作用下，黄铜矿具有较好的可浮性，而毒砂的可浮性随着溶液pH值的增加显著下降。DL抑制剂能很好地抑制毒砂的浮选而基本不影响黄铜矿的浮选，扩大它们的可浮性差距，表现出良好的选择性，当矿浆pH＞4时，DL抑制剂的用量大于10mg/L，毒砂几乎完全被抑制。
杨梅金等人对某高砷铜矿采用石灰、次氯酸钾、高锰酸钾、鞣酸、DAS等不同抑制剂进行降砷试验。结果表明，新型除砷药剂DAS分离铜砷效果最佳，可以在不影响黄铜矿回收率的前提下，实现对毒砂的有效抑制。对含砷为6.22%的高砷铜矿浮选试验结果表明，铜精矿砷含量可以降至0.43%，铜回收率为94.46%。[next]
纪军研究了毒砂的性质及其在各种介质条件下的浮选与抑制，发现毒砂与铜、 铅、 锌等硫化矿物的浮选分离，不仅依靠高pH值，而且还与矿浆的离子组成及矿物表面性质的变化密切相关。试验采用DLG抑制毒砂，通过调节矿浆中的离子组成，改变毒砂表面性质，使其得到抑制，脱砷率达到99%以上，取得了很好的分选效果。
高分子有机抑制剂YFA对毒砂具有强烈的抑制作用，特别是在碱性介质中能成功抑制毒砂，实现铜砷分离。曾美云采用现代测试新技术（润湿性、吸附量、AES）对高分子有机抑制剂YFA进行了较为系统的研究，认为YFA在毒砂表面选择性化学吸附，形成一层亲水性胶膜，阻止和掩盖捕收剂的吸附作用，是造成毒砂被抑制的根本原因。
李玉芬等将CCF组合抑制剂用于广西某高砷铜矿的浮选分离试验，在适宜的流程和药剂制度条件下，获得了含铜28.97%~29.65%、砷1.06%~0.91%、铜回收率89.12 %~92.82%的铜精矿，效果较好。CCF组合药剂是通过阻止铜离子活化并在其表面形成一层亲水性胶体薄膜来抑制毒砂的，对受铜离子活化的毒砂有明显的去活作用，而不影响黄铜矿浮游性。
唐晓莲用哈里蒙德浮选管试验，研究了多种无机和有机调整剂对铜砷分离的作用。试验研究结果发现，采用单一的石灰、硫化钠、高锰酸钾等无机调整剂来分选铜砷，无明显效果，无法使铜砷有效分离，而碱土金属盐和重金属离子与腐植酸钠混合物能有效实现铜砷分离。
陶红春介绍了瑶岗仙钨矿以黝 锡矿含铜为主的铜矿物与毒砂分离的实践，讨论了脱药、分级粒度、药剂制度等对浮选指标的影响。试验结果表明，以石灰和亚硫酸钠组合抑制剂抑砷效果最佳，浮铜以乙硫氮和乙黄药混合捕收剂为最佳。当原矿含铜2.1%、含砷30.2%时，采用工业试验的流程和该药剂制度，铜精矿中铜品位可达18.1%，含砷2.8%。
纪军、贺政等通过对毒砂与多金属硫化矿浮选分离因素的研究，提出用CaCl2作为毒砂的抑制剂，使各浮选精矿产品的含砷量均降到0.5%以下，有效地实现了浮选降砷。该工艺成功地用于工业生产，取得了很好的经济效益。
陈宏、代淑娟等人针对某高砷难选铜矿石含砷高、氧化率高、嵌布状态复杂的特点，在大量试验研究基础上，确定采用阶段磨选，粗精矿再磨，精一尾再选再磨的工艺。以硫化钠为沉淀剂和硫化剂，硫代硫酸钠与氯化铵组合作砷的抑制剂，成功实现了铜砷分离，取得了良好的选别指标。
金华爱、彭志宏、曾美云选择高分子有机物木质素磺酸盐、聚丙烯酰胺和黄腐酸为抑制剂，考察它们对黄铜矿和毒砂的抑制性能，并研究这些有机物与经Cu2+活化后的矿物的作用情况。结果表明，所研究的三种 有机物均对毒砂有明显抑制作用，而对黄铜矿的浮游活性基本无影响，可以实现黄铜矿与毒砂的分离。进而进行了人工混合矿和天然矿石的验证试验，成功地分离了被Cu2+作用后的人工混合矿和天然铜砷混合精矿。
唐晓莲、钱鑫等采用哈里蒙德浮选管试验，研究了腐植酸钠在铜砷分选中的作用。结果发现腐植酸钠对受铜离子活化的毒砂有明显的去活作用。采用腐植酸钠能在pH9~11范围内实现铜砷分选。腐植酸钠对毒砂的去活作用是由于腐植酸钠既能将毒砂表面的铜离子络合，又能大量吸附于毒砂表面，生成一层亲水性胶体薄膜，从而抑制毒砂。
何晓川等通过对铅砷、铜砷分离中影响毒砂可浮性的因素以及如何避免毒砂被活化的研究，发现往 球磨机中加入硫化钠与石灰混合药剂，不仅能很好地消除铜离子对毒砂的活化作用，而且还可以使方铅矿、黄铜矿可浮性基本保持不变，从而有效地实现铅砷、铜砷的分离。
日本专利报道，在混合精矿中添加苏打或石灰及氰化物，在pH10.5~11.5范围进行搅拌，再用硫酸或亚硫酸将pH调到弱酸性（pH5~7），不加捕收剂，仅用起泡剂浮游黄铜矿，就可使铜砷矿物分离。以某矿山的混合精矿为原料进行实际生产规模的浮选，当铜砷混合精矿含铜3.81%、含砷15.28%时，可获得铜精矿品位19.4%、含砷0.24%、铜作业回收率92.4%的良好指标。
由于常规的抑制剂如石灰、氰化物、硫化物以及高锰酸盐都不能有效地实现硫砷铜矿与黄铜矿的分离，Yen WT等人通过研究找出了两种优先浮选方法，有效地实现了硫砷铜矿与黄铜矿的分离。其一是当黄药用量为20mg/L，在电位-250mV、pH9.0条件下，抑制黄铜矿而浮选砷硫铜矿；其二是在相同的pH和黄药浓度下，采用250mg/L的 镁铵混合物抑制硫砷铜矿而浮选黄铜矿，实现硫砷铜矿与黄铜矿的浮选分离。矿物表面的红外光谱检测表明，在硫砷铜矿表面发现有亲水的络合阴离子，而黄铜矿表面则没有吸附这种络合物。含砷1.73%的人工混合样浮选获得的铜精矿含砷量仅为0.14%，砷的去除率高达92%。
3.2 铜矿物特效捕收剂的研究与应用
前苏联中央地质勘查科研所用异烟酸酯处理复杂金铜砷黄铁矿矿石。异烟酸酯能很好地浮游金、亚铜金、自然铜和黄铜矿，而不能浮游黄铁矿和砷黄铁矿。浮选分两段进行：第一段用异烟酸酯得到含砷符合标准的金铜精矿；第二段用黄原酸盐得到含金砷黄铁矿的产品。此药剂可保证不用抑制剂而优先浮选自然金和黄铜矿。联合浮选的效果在工业条件下得到了证实。
于雪、黄心廷等人根据某含砷铜矿物的粒度组成特性及相互嵌布关系，进行了粗精矿再磨工艺流程试验。试验采用sth抑制剂抑制毒砂，用选择性强的Sk-1浮选剂浮选铜矿物，达到了铜精矿降砷及提高铜回收率的目的。
高起鹏在对珲春金铜矿金铜精矿降砷研究时，采用乙基硫氨酯作金铜矿物捕收剂，亚硫酸钠作砷矿物的抑制剂，成功地使金铜精矿含砷由原来的0.74%降至0.4%以下，铜品位由10%提高到15%以上，金回收率也略有提高，铜回收率提高3.0~5.0%。
孟书青等在研究高砷多金属硫化矿浮选降砷时，发现乙硫氮和胺醇黄药具有同样的效果，能使湖南瑶岗仙钨矿历年来生产的含砷量超过3%的铜精矿砷降到0.5%左右，并认为这两种药剂与黄药分别以3：5混合使用比单独使用效果更佳。
内蒙古莲花山铜矿矿石中金属矿物以黄铜矿、黄铁矿和毒砂为主。唐宝琳等人针对矿石性质进行了铜精矿降砷的小型试验与工业试验，试验以石灰和硫代硫酸钠为毒砂抑制剂，甲基硫氨酯和苯胺黑药为铜矿物捕收剂，并采用粗精矿再磨，增加精选次数等措施，解决了该矿铜精矿含砷高的难题，铜精矿含砷降至0.5%以下，达到了国家规定的铜精矿含砷标准。
何晓川等处理某高砷多金属硫化矿时，通过大量的流程探索试验及各种条件试验研究，最终采用铜铅优先分步混合粗选，混合粗精矿再磨工艺流程，并以碳酸钠作为铜铅混合粗选的pH值调整剂，乙基黄药+Z-200作为捕收剂，获得了非常理想的指标。铜铅混合精矿和锌精矿的含砷量都降至0.5%左右，精矿中各有用金属的回收率均达到90%以上。
4 、结 语
综上所述，铜砷的浮选分离一直是 选矿领域的一大难题。针对这一难题，国内外选矿工作者经过多年的研究，在铜砷浮选分离新药剂和工艺流程方面都取得了较大的进展，总结出了铜砷浮选分离的几种有效途径，其中砷矿物高效抑制剂的研究与应用，一定程度上解决了一些选厂铜精矿降砷的问题，为企业创造了较大的经济效益。随着铜矿资源的不断开采和利用，矿石性质简单、杂质含量少的易选铜矿资源越来越少，因此对于难选高砷铜矿浮选分离的进一步探索和研究显得尤为重要。目前，为了更加有效地回收利用铜矿资源，降低铜精矿含砷量，实现铜砷的浮选分离，我们除了应该加强新药剂的研制与开发，特别是目前进展相对缓慢的铜砷分离的高效选择性捕收剂的研制与开发外，还必须加强铜砷浮选分离的新工艺、新方法的研究和探索。
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