硫化矿物颗粒间电化学相互作用及其对浮选的影响

The electrode processing of galena,sphalerite,pyrite and chalcopyrite in flotation system will be studied, and relationship between potential and floatability of sulfide mineral will be discussed. The galvanic interaction of different sulfide electrode couples are studied by Galvanic Corrosion technique. Role of galvanic interaction and anodic behaviors of sulfide electrode will be quantitatively discussed. The micro-mechanism of potential control flotation of sulfide mineral will be discussed and given with miconductor electrochemistry and energy band theory.Electrochemical Interaction of Sulfide Particles and effects on flotation will be discussed. ..Based on the electrochemical characteristics of sulfide mineral flotation system and the electrochemical theory of sulfide flotation, the mechanism of sulfide potential control flotation and its practical application will be studied with pulp potential (Eh)、pH value and concentration of collector (C) as the primary parameters. The flotation tests of galena, sphalerite, pyrite and chalcopyrite are performed. The relationship of pulp potential and the pulp pH value and the concentration of xanthate is the crux factor of flotation. The camber of pulp potential(Eh), pH value and the concentration of xanthate will be set up...The pulp electrochemical technology for sulfide minerals flotation separation will be developed using control of pulp potential during grinding and flotation, the flotation separation efficient of Cu-Pb-Zn sulfide ore containing galena, sphalerite and chalcopyrite are improved.

本项目拟研究方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿等典型硫化矿物在浮选体系的电极作用过程，用电化学参数定量地分析了矿物间电化学相互作用（Galvanic效应）对不同矿物电极表面阳极过程的影响，从微观的角度分析电位对硫化矿物半导体的作用本质。研究浮选过程中，矿物-矿物颗粒间的电化学相互作用及电化学行为，确定矿浆电位的改变对于硫化矿物浮选性质变化的规律；研究多金属硫化矿在浮选体系中由于体系电化学反应形成电位的获取与稳定、及应用于硫化矿浮选中的方法；以矿浆电位（Eh）、矿浆pH值和捕收剂浓度（C）为基本参数，对铜铅锌多金属硫化矿石的浮选分离进行应用研究。

硫化矿物的半导体性质导致复杂多金属硫化矿物浮选体系中各硫化矿物间存在电化学（Galvanic）相互作用，从而影响各矿物的表面性质及后续的浮选行为。已有研究表明多种硫化矿物共存体系中各矿物的浮选行为与单一矿物的浮选行为存在显著差异。但对于该现象尚缺乏系统和深入的研究。项目采用黄铁矿、黄铜矿和方铅矿等三种典型硫化矿，主要研究了单一矿物以及黄铁矿-方铅矿、黄铁矿-黄铜矿和黄铜矿-方铅矿三个偶合体系中硫化矿物颗粒间电化学性质、半导体性质、表面的离子溶出与分布、浮选药剂的吸附以及浮选行为等参数。电化学测试表明，相同条件下，三种矿物的静电位大小依次为黄铁矿>黄铜矿>方铅矿，自腐蚀速率大小依次为黄铜矿>方铅矿>黄铁矿。矿物间形成电偶对后，偶合体系的静电位介于阴极矿物和阳极矿物的静电位之间，并且与各矿物的表面积比有关。不同的矿物偶合后并不会改变各矿物的氧化还原反应类型，但阳极矿物的腐蚀速率显著提高，阴极矿物的腐蚀速率受到明显抑制。霍尔效应和莫特-肖特基测试表明，方铅矿为N型半导体，黄铁矿为P型半导体，黄铜矿为N型半导体，矿物的平带电位均随着pH值的升高而负移，矿物的表面活性降低。偶合体系中阳极矿物的金属离子溶出速率提高，并与阳极矿物的含量有关，溶出的金属离子会在两种矿物表面吸附和转移，从而影响各矿物的表面性质。偶合体系中，浮选药剂在矿物表面的吸附速率高于单一矿物，并且会影响矿物表面的吸附产物。电化学相互作用对矿物浮选回收率的影响程度受到矿物类型、pH、捕收剂种类和浓度及矿物组成比例的影响。本项目通过对典型硫化矿物在浮选体系电极过程的研究，用电化学参数定量地分析了矿物间电化学相互作用（Galvanic效应）对不同矿物电极表面阳极过程的影响，从微观的角度分析电位对硫化矿物半导体性质和表面性质的作用本质，为复杂多金属硫化矿物的浮选分离提供了理论支持。