基于电化学法孔雀石硫化机理的研究

发布时间：2019-06-01 14:57

【摘要】：氧化铜矿浮选必须走“硫化一浮选法”,而硫化浮选进行好坏的关键就在于硫化过程的控制。因而本论文选取孔雀石为研究对象,对其硫化的相关机理进行了研究和探讨。试验表明,孔雀石电极表面不仅生成硫化薄膜,还存在硫化氢离子的氧化过程。试验采用三电极系统,以自制孔雀石块状电极为研究电极,铂电极为辅助电极,饱和甘汞电极为参比电极。采用动电位极化和循环伏安法,结合热力学分析和小型浮选试验,对孔雀石硫化过程的产物及机理进行了研究,并同时讨论了不同环境因素对其反应过程的影响。动电位极化扫描结果表明,孔雀石电极表面硫化氢离子在-1V～+1V(vs.SCE)的电位范围内存在三个氧化过程:在电位约为-625mV时,吸附于孔雀石表面的硫化氢离子被氧化生成硫化铜或多硫化铜,且深入到孔雀石内部;在电位约为60mV时,硫化氢离子被氧化为硫单质或多硫化物沉积在孔雀石电极表面;在电位约为750mV时,沉积在孔雀石电极表面硫单质或多硫化物被氧化为硫酸根离子,吸附于孔雀石电极表面的硫化氢离子被氧化为硫代硫酸根离子。在硫化钠浓度过高时,会有大量的硫代硫酸根离子生成,其吸附于孔雀石表面阻碍捕收剂的吸附,导致硫化后的氧化矿受到抑制,从而影响浮选效果。循环伏安法试验研究结果,在阳极扫描过程中出现动电位极化扫描的三个峰电流,阴极扫描发现在峰2处出现还原峰,表明硫化氢离子被氧化为硫单质或多硫化物的过程是一个可逆过程。溶液中不存在亚硫酸根离子及其反应,也不存在硫化氢离子一步氧化为硫酸根离子的反应。此外,还研究了硫化钠浓度、溶液pH值及扫描速度对反应过程的影响。最后,通过计算孔雀石中Cu-O键转变为Cu-S键时,发现该过程增加了共价键的分数,使矿物与水相互作用的活性降低,提高了矿物的可浮性,与浮选试验的结果相吻合。孔雀石被适量硫化钠活化的原因在其表面生成一层硫化铜或多硫化铜薄膜,过量硫化钠起抑制作用其中一个原因是其表面因大量的硫代硫酸根离子形成吸附层,出现过硫化现象,捕收剂难以突破吸附层与矿物发生吸附作用,从而影响浮选效果。
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【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TD952;TD923

【参考文献】

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本文编号：2490357