常溫酸性溶液中黃銅礦的分解鈍化機理研究.pdf

1、在中溫菌浸銅的工業生產中，黃銅礦的浸出速度慢、浸出率低是一個不爭的事實。很多研究者認為元素硫、黃鐵礬類物質導致了浸出過程的嚴重鈍化。但事實上，假設常溫酸性條件下這些物質是主要致鈍因素，那么它們應該對所有硫化礦都起作用。而中溫菌浸出硫化礦中，僅僅只有黃銅礦等少數礦物的浸出率特別低，這說明黃銅礦浸出鈍化的主要原因與它的自身分解特征直接相關。本文在系統綜述了黃銅礦氧化溶解及其鈍化機理的相關文獻的基礎上，用熱力學分析、電化學測試、XPS表面測試

2、和浸出試驗等手段，研究和探討了在常溫酸性條件下黃銅礦的分解機制及其主要致鈍原因。 電化學研究表明，常溫酸性條件下，黃銅礦的陽極氧化分解很微弱，反應分步進行，分解過程中Fe<'2+>離子優先溶出，黃銅礦晶格中部分離子被氧化溶解，礦物表面形成了非化學計量的中間鈍化產物，它們是導致氧化溶解很難進一步進行的主要原因。對黃銅礦電極的新鮮表面以及恒電位550mV氧化100s后的電極表面進行XPS測試，結果表明，黃銅礦氧化后表面層的各物質含量

3、發生較小的變化，其中Cu減少2.43％，Fe減少4.57％，S增加6.94％，硫元素主要仍以S<'2->形式存在，單質元素硫只占表面總硫的27.8％。說明單質硫不是主要致鈍物質，推測主要的致鈍中間產物為缺鐵的非化學計量的硫化物。 加氧化劑和Ag<'+>離子的浸出試驗表明，浸出過程中都存在鈍化現象。強氧化劑H<,2>O<,2>和NaClO或它們與Fe<'3+>聯用可顯著提高銅的浸出率，升高溫度也有利于黃銅礦的分解。然而，電位測試結

4、果表明，腐蝕性強氧化劑或高溫條件并沒有通過提高浸出電位來提高浸出率，它們可能通過破壞鈍化層來對浸出起作用。 對黃銅礦電極系統的電化學研究還發現，在較負電位下，黃銅礦可以發生較強烈的陰極還原，其產物很容易被陽極氧化，這可能是常溫下黃銅礦一種有效的分解方式。分別采用還原鐵粉和Na<,2>SO<,3>作為還原劑進行的黃銅礦的還原一氧化浸出試驗支持了這一結論。此結論不但有利于解釋氧化氣氛下黃銅礦的浸出的鈍化原因，而且對探索有效的黃銅礦浸