二氧化锰对黄铜矿浸出行为影响

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2019.11.001二氧化锰对黄铜矿浸出行为的影响白云龙1，谢锋1，王伟1，蒋开喜1,2（1.东北大学冶金学院，沈阳110004；2.北京矿冶科技集团有限公司，北京100160）摘要：黄铜矿常压浸出存在浸出缓慢等问题。当溶液中存在MnO2时，由于矿物接触间的原电池效应为黄铜矿的氧化提供更多途径，从而为提高黄铜矿浸出率带来可能。分别研究了在H2SO4溶液和H2SO4-Fe2(SO4)3溶液中，MnO2对黄铜矿浸出行为的影响。结果表明，添加MnO2能够促进黄铜矿的浸出，在浸出过程中，MnO2迅速分解。黄铜矿在浸出过程中会形成一种缺金属钝化

2、层，这种钝化层附着在黄铜矿表面，阻碍溶液与黄铜矿的接触，阻碍了黄铜矿的浸出。关键词：湿法冶金；黄铜矿；二氧化锰；促进作用中图分类号：TF811文献标志码：A文章编号：1007-7545（2019）11-0000-00EffectofManganeseDioxideonLeachingBehaviorofChalcopyriteBAIYun-long1,XIEFeng1,WANGWei1,JIANGKai-xi1,2(1.SchoolofMetallurgy,NortheasternUniversity,Shenyang110004,China;2.BGRIMMTechnologyGroup,B

3、eijing100160,China)Abstract：Acommonproblemofslowleachingrateexistsinatmosphericpressureleachingofchalcopyrite.WhenMnO2existsinsolution,galvanicinteractionbetweenmineralsprovidesawayforoxidationofchalcopyrite,whichmakesitpossibletoimproveleachingrateofchalcopyrite.EffectofMnO2onoxidativeleachingofcha

4、lcopyriteinH2SO4solutionandH2SO4-Fe2(SO4)3solutionwasstudiedrespectively.TheresultsshowthatleachingofchalcopyriteispromotedinpresenceofMnO2,andMnO2decomposesrapidly.Ametal-deficientpassivatelayerisformedandwrappedonchalcopyritesurface,whichhinderleachingofchalcopyrite.Keywords：hydrometallurgy;chalco

5、pyrite;manganesedioxide;promotion目前关于黄铜矿的湿法浸出研究大都采用硫酸体系[1-3]，在硫酸体系中可适当添加氧化剂促进黄铜矿浸出，这些氧化剂包括Fe3+、Cu2+和H2O2等，在常压条件下，这些氧化剂对黄铜矿浸出的促进效果十分有限，黄铜矿的浸出速率较慢[4]。但是，当铜与黄铜矿接触时，由于二者之间的电对作用，黄铜矿会很快转化为辉铜矿[5-8]。NICOL等[9-12]提出在酸性溶液中，不同电位的两种硫化矿在溶液中相接触时，二者构成原电池，电位高的矿物会作为阴极而得到保护，电位较低的硫化矿作为阳极而加快溶解。不同硫化矿物在浸出溶液中，共同浸出时存在的原电池效应

6、可以用下式[13-14]表示：阴极反应：1/2O2+2H++2e=H2O阳极反应：MS=M2++S0+2e通常，MnO2难以被酸直接溶解，在处理软锰矿工艺上，须先将其还原为二价锰，才能够被溶解到溶液中[10]。MnO2是一种常见的催化剂，同时Mn具有较多的变价，也可作为一种氧化剂，同时，因低廉的生产成本，受到很多关注。MADHUCHHANDA等[15-19]研究发现：HCl浸出体系中MnO2的存在可以有效促进黄铜矿的溶解浸出，并提出黄铜矿的氧化溶解加快的原因可能有以下3个：1）Fe3+/Fe2+电对的循环作用；2）CuFeS2-MnO2之间的电流作用；3）MnO2-HCl反应时所产生的Cl2的

7、作用。液固比较低时，浸出体系中CuFeS2与MnO2之间的电流作用明显。MnO2存在时，发生的反应如下：2CuFeS2+5MnO2+20H+=2Cu2++5Mn2++2Fe3++10H2O+4SMnO2具有氧化性，会不断把溶液中Fe2+氧化Fe3+。2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O在这种理论支持下，本文研究了在H2SO4溶液、H2SO4-Fe2(SO4)3溶液中MnO2