铜硫分离浮选分析

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1、铜硫分离浮选分析硫化矿物中的硫处于最低氧化态・2价，在溶氧的水溶液体系中具有不稳定性，可以通过一系列氧化反应生成多硫化物(MSJ、硫(S°)、S2O3.和SO化在某种特定条件下，矿物表而的主要产物是多硫化物(MSJ或元索硫(S°),具冇一定的疏水性，这绘无捕收剂浮选的基础；在捕收剂体系中，硫化矿与捕收剂的作用是一电化学反应，其阳极过程是由捕收剂转移电子到硫化矿物或硫化矿物直接参与阳极反应而产生疏水物质，其阴极过程为液相中的氧从矿物表面接受电子而还原。这足捕收剂浮选的基础。硫化矿物在溶液体系中的氧化一还原反应包括

2、两个半电池反应，即矿物的阳极氧化和氧的阴极还原。硫化矿物表面的电化学反应及表面反应产物的类空,对浮选的影响甚大。通过对硫化矿物衣面疏水化和亲水化反应的电化学研究，可以确定硫化矿物浮选过程中表面现彖的形成机制，对解释硫化矿物的浮选行为具有垂要意义。3.5.1硫化矿表面氧化的热力学分析硫化矿物表面氧化是一个电化学过程，根挥资料［如，通过热力学分析可以建立硫化矿物浮选体系卞可能发生的电化学反应平衡关系，通过热力学计算可以绘制硫化矿物表面氧化的Eh-pH图。一个氧化反应的热力学平衡电位可用Ncrst公式表示，反应的标准

3、自曲能的变化（曲）与该反应的电位相关，而Z值可由该反应中各生成物和反应物的标准生成自由能计算求出。因此，通过平衡电位Eh和反应式中各物质浓度的关系，可以建立水溶液体系中氧化还原反应的Eh-pII图。3.5.L1热力学分析对于一个简单的氧化还原反应：RO+ne（3-1）反应的热力学平衡电位为：2.3O3M,[O](3-2)其中:(3-3)反应（3・1）式中［O］.［R］分别为反应（3・1）式中氧化物和还原物的浓度，反应（3-3）式中AG&为反应（3・1）式的标准白由熔变化。AG&值可以由热力学资料计算.因此可以通

4、过式（3-2）求得热力学平衡电位Eh与反应（3・】）式中各物质浓度的关系，对于水系中的氧化还原反应.由此口J得岀Eh—pH关系。1＞无参加的氧化还原反应:2.3O3RTnFnF2、只有H+参与的反应二pHe=AG：2.3O3mRT3.有H+参加的氧化还原反应Eh=Eh°2.303/ermrr2.3O3RTpH+FnnFm参加反应的H十个数n参加反应的e个数硫化矿物在水溶液中发牛氧化，逐步氧化为价态更髙的s°,s2o32-或so?;氧化为so；的热力学反应的标准电极电位是最低的，理应优先发生.但电化学研究表明生成

5、SO42-的反丿屯存在反应势垒。例如方钳矿，Wadsworth,报道的孙垒为300KJ/moL约0.39V：Gardner和Peter,则认为过电位高达0.75Vo所以，在Eh-pH图中生成SO占的实际电位曲线应匕移，同样S2O32-的反应势垒也是不可避免的。因此，我们在绘制Eh・pH图时，假设生成so”的过电位皆为0.5V。3.5.1.2硫化矿在水体系中表面氧化的Eh・pH关系硫化矿物表面氧化产物的不同，主要绘由于S?可以氧化成不同的产物如sS2oj-.SO：■等，氧化产物类型受体系氧化还廉气亂的控制。表3

6、-1和表3-2分别是Cu-Fe-S-H2O体系和Fe-S-H2O体系中主要平衡反应的Eh-pH关系式。序号表3-1CuFc-S-H2O系中主妥平衡反应的l-h-pli关系式Tabic3・1E・pHformulasofthemainequilibriumreactionsinCu-Fe-S・H?OSystem反应方程式乩O》+4H'+3=2出0b.2H^2e=H21.CuS+Fc^+5+2c=CuFeS22.CuFeS2^3H2CuS^Fe(OH)<+£+如+3e3.2CuFeS严2H*+2e=2Cu2S++77

7、?S-f2fcS4.2CuFeS2+//^2e=2Cu2S+^HS+2feS5.?c(O/Z)3+3/厂+0=Fe2++3//2O6.F巩OH)严3H*=Fe”+3HQ7.Fe(OH+TT+g=Fe(Oll^H2O&FgOH)严2H”=F占+2HQ电位关系式FA=1.22-0.05916p//Eh=-0.05916pHE=0.2140+0.0296lg[Fe2*]E^0.547-0.059pH-0.1752-0.0591p/7-0.029610耳5]E=-0.3820-0.0296M-0.02961My]E

8、=1.0418-tt1774/^7+0.0591lg[卅]pH=1.5298-O.?331g【Fc“]0=0.2835-0.0591pHpH=6.4】28-0.5】g%・表3・2Fe-S-HnO^中主要平街反应的Eh-pH关系式Table3-2E・pIIfbnnulasofthemainequilibriumreactionsinFc-S-IIjOSystem序号半衡反应式Eh-pH关