铵盐—孔雀石—硫化钠体系催化氧化机理探讨

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进入二十一世纪后,我国在科技方面得到了迅猛发展,随之而来的是对资源的大量消耗,有些资源甚至到了极度短缺的程度。我国的铜需求量就已经超过了国内铜金属的生产量,对海外资源的依赖程度越来越大。我国的铜矿资源中,有相当一部分属于氧化铜矿,氧化铜矿由于自身的矿石性质,很难得到较好的选矿指标,降低了铜的回收利用率,造成了资源的严重浪费。因此,需要寻找更加合理有效的氧化铜矿浮选工艺。处理氧化铜矿最常用的选别方法是硫化-黄药法,这是一种先用硫化钠进行活化,然后用黄药类捕收剂进行浮选的方法。硫化钠是一种不稳定的物质,具有吸湿性,在自然条件下就很容易被氧化,水中含有的微量物质也有一定的催化作用,过渡金属的盐类,诸如铜、铁、钻、锰、镍等可以大大加速硫化物的氧化。氧化铜矿属于易溶矿物,对硫化剂不可避免的存在催化氧化作用。在氧化铜矿硫化-黄药浮选工艺中,硫化钠的添加起着至关重要的作用。硫化钠适量时,可以得到较好的浮选指标,硫化钠过量时,矿浆中残余的硫离子会对硫化后的氧化铜矿产生抑制作用,不利于浮选。但是在加入硫化钠的同时加入与硫化钠等量的硫酸铵可以消除过量硫化钠的抑制作用,加快硫化速度,还可以使硫化膜更加稳定、致密,促进了氧化铜矿的浮选,并且已被工业实践证实。本论文在已有研究-氧化铜矿对硫化钠存在催化氧化的基础上,针对无机铵盐在氧化铜矿硫化浮选中的促进作用,在硫化钠与氧化铜矿物作用过程中,对不同矿浆体系中S2-的浓度和pH值进行了跟踪测量,主要是对氧化铜矿-硫化钠体系和氧化铜矿-无机铵盐-硫化钠体系中S2-的浓度和pH值的变化情况进行了研究。研究结果表明,在氧化铜矿硫化浮选中,硫化钠除了活化氧化铜矿,形成硫化铜薄膜外,还发生了复杂的氧化反应,该氧化过程包括两个过程,一是负二价硫离子氧化成单质硫,二是单质硫氧化成高价酸根,这两个过程间存在递进关系,而且该氧化过程与体系的pH值存在密切关系;硫酸铵在氧化铜矿硫化浮选过程中对矿物表面进行了清洗,提高了矿物表面的活性,既促进了硫化过程的进行,也加快了负二价硫离子的氧化,这是硫酸铵促进氧化铜硫化浮选的重要原因。
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