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第3期 徐志峰等：铁闪锌矿在硫酸浸出过程中的电化学行为 .269 0.008 这说明与闪锌矿相比，铁闪锌矿开始氧化腐蚀的电 位更低，铁闪锌矿更易发生电化学氧化.这可能是 0.006 由于铁置换了闪锌矿晶格中的锌后，闪锌矿的电阻 值显著降低而且矿物晶体配位数有明显增大之故， 0.004 90℃时部分矿石浸出1h所获得的溶解率与矿物的 电阻值及晶体配位数之间的关系参见表1. 0.002 0.2 0.40.60.8 1.0 -0.05 E/V vs SCE 图5硫酸浓度对铁闪锌矿浸出过程动电位扫描的影响.5g铁 9-0.10 闪锌矿，LS=100:5,T=90℃.曲线1：[Hs0]=1.02mol L-;曲线2：[HS0]=0.77molL-曲线3：[HS0]=0.51 -0.5 2 molL-;曲线4：[HS0]=0.41molL-:曲线5：[HS04]= 0.26molL-;曲线6：[Hs04]=0.10molL-1 -0.200100200300400500600 Fig.5 Influence of the concentration of sulfuric acid on the poten- s tiodynamic scanning in the leaching of marmatite.5 g marmatite, Ls=100:5,T=90℃.Cue1:[HS0]=1.02molL-; 图7两种硫化锌矿在纯水中的开路电压与时间的关系，5g硫 Curve 2:[H2SO4]=0.77mol-L;Curve 3:[H2SO4]=0.51mol. 化锌矿，LS=100:5,T=90℃.曲线1：闪锌矿：2：铁闪锌矿 L;Curve 4:[HSO]=0.41 mol L;Curve 5:[H2SO]= Fig.7 Relation between the open circuit potentials of two kinds of 0.26mol-L;Curve 6:[HSO]=0.10mol-L- zinc sulfide ores in pure water and time.5g sulfide ore,LS= 100:5.T=90C.Curve 1:spalerite slurry:Curve 2:marmatite 把硫酸浓度对铁闪锌矿和闪锌矿电化学行为的 slurry 影响进行比较，硫酸浓度对闪锌矿浸出过程动电位 表1部分矿石的溶解率与其电阻值及配位数之间的关系] 扫描的影响见图6.由图6可见，随着酸度增大，闪 Table 1 Relation of the dissolution to the resistivity and coordination number[3] 0.0030 电阻值/ 晶体配 溶解率 0.0025 矿石 (.cm) 位数 (90℃，1h)/% 0.0020 ZnS 6×109 号0.0015 PbS 5×10 6 25 0.0010 FeAsS 1×10° 6 38 0.0005 FeS 2×102 6 100 Cu3As 6×10-2 12 100 00 0.2 0.40.6 0.81.0 E/V vs SCE 2.4氯离子的影响 图6硫酸浓度对闪锌矿浸出过程动电位扫描的影响·[F3+]m 在黄铜矿、辉铜矿氧化浸出过程中，氯离子的存 =0.05m0l-L-1,T=90℃，4.9g闪锌矿+0.1g活性炭，LS= 在不仅能显著提高矿石浸出率，而且能改善氧化产 1005.曲线1：[HS0]=0.10molL-:曲线2：[HS04]=0.51 物元素硫的形态，从而在一定程度上缓解了元素硫 molL-:曲线3：[HS0]=1.02molL-1 对矿石颗粒的包裹问题9-0].Lu等人研究了氯离 Fig-6 Influence of the concentration of sulfuric acid on the poten- 子对黄铜矿电化学行为的影响，结果表明氯离子能 tiodynamic scanning in the leaching of sphalerite.[F=0.05 有效促进黄铜矿的电化学氧化山. molL-1 T=90C,4.9g sphalerite+0.1g active carbon,L'S= 90℃条件下，氯离子对铁闪锌矿在浸出过程中 100:5.Ce1:[Hs0]=0.10molL-;Cuve2:[Hs04]= 动电位扫描的影响见图8，由图8可见，当氯离子浓 0.51molL-';Cne3.[Hs04]=1.02molL-1 度由0.70molL-1增至2.82molL1,铁闪锌矿的 锌矿阳极氧化电流密度反而降低·进一步比较铁闪 阳极氧化电流密度依次增大，而且HS氧化峰电流 锌矿与闪锌矿在纯水中的开路电压(OCP).由图7 密度值也依次略有增大，由此说明，氯离子对铁闪 可见，铁闪锌矿矿浆的OC值较闪锌矿而言更负， 锌矿氧化浸出有明显的促进作用，原因可能是，溶图5 硫酸浓度对铁闪锌矿浸出过程动电位扫描的影响．5g 铁 闪锌矿L∶S＝100∶5T＝90℃．曲线1： ［ H2SO4］＝1∙02mol· L －1；曲线2：［H2SO4］ ＝0∙77mol·L －1；曲线3： ［ H2SO4］ ＝0∙51 mol·L －1；曲线4：［ H2SO4］＝0∙41mol·L －1；曲线5： ［ H2SO4］ ＝ 0∙26mol·L －1；曲线6：［H2SO4］＝0∙10mol·L －1 Fig．5 Influence of the concentration of sulfuric acid on the potentiodynamic scanning in the leaching of marmatite．5g marmatite L∶S＝100∶5T ＝90℃．Curve 1： ［ H2SO4］ ＝1∙02mol·L －1； Curve2： ［H2SO4］＝0∙77mol·L －1；Curve3： ［H2SO4］＝0∙51mol· L －1；Curve4： ［ H2SO4］ ＝0∙41mol·L －1；Curve 5： ［ H2SO4］ ＝ 0∙26mol·L －1；Curve6： ［H2SO4］＝0∙10mol·L －1 把硫酸浓度对铁闪锌矿和闪锌矿电化学行为的 影响进行比较．硫酸浓度对闪锌矿浸出过程动电位 扫描的影响见图6．由图6可见随着酸度增大闪 图6 硫酸浓度对闪锌矿浸出过程动电位扫描的影响．［Fe 3＋ ］ aq ＝0∙05mol·L －1T＝90℃4∙9g 闪锌矿＋0∙1g 活性炭L∶S＝ 100∶5．曲线1：［H2SO4］＝0∙10mol·L －1；曲线2：［H2SO4］＝0∙51 mol·L －1；曲线3：［H2SO4］＝1∙02mol·L －1 Fig．6 Influence of the concentration of sulfuric acid on the potentiodynamic scanning in the leaching of sphalerite．［Fe 3＋ ］ aq＝0∙05 mol·L －1T＝90℃4∙9g sphalerite＋0∙1g active carbonL∶S＝ 100∶5．Curve1： ［H2SO4］＝0∙10mol·L －1；Curve2： ［H2SO4］＝ 0∙51mol·L －1；Curve3： ［H2SO4］＝1∙02mol·L －1 锌矿阳极氧化电流密度反而降低．进一步比较铁闪 锌矿与闪锌矿在纯水中的开路电压（OCP）．由图7 可见铁闪锌矿矿浆的 OCP 值较闪锌矿而言更负 这说明与闪锌矿相比铁闪锌矿开始氧化腐蚀的电 位更低铁闪锌矿更易发生电化学氧化．这可能是 由于铁置换了闪锌矿晶格中的锌后闪锌矿的电阻 值显著降低而且矿物晶体配位数有明显增大之故． 90℃时部分矿石浸出1h 所获得的溶解率与矿物的 电阻值及晶体配位数之间的关系参见表1． 图7 两种硫化锌矿在纯水中的开路电压与时间的关系．5g 硫 化锌矿L∶S＝100∶5T＝90℃．曲线1：闪锌矿；2：铁闪锌矿 Fig．7 Relation between the open circuit potentials of two kinds of zinc sulfide ores in pure water and time．5g sulfide oreL∶S＝ 100∶5T＝90℃．Curve1： spalerite slurry；Curve2： marmatite slurry 表1 部分矿石的溶解率与其电阻值及配位数之间的关系［3］ Table1 Relation of the dissolution to the resistivity and coordination number ［3］ 矿石 电阻值／ （Ω·cm） 晶体配 位数 溶解率 （90℃1h）／％ ZnS 6×109 4 7 PbS 5×101 6 25 FeAsS 1×100 6 38 FeS 2×101 6 100 Cu3As 6×10—2 12 100 2∙4 氯离子的影响 在黄铜矿、辉铜矿氧化浸出过程中氯离子的存 在不仅能显著提高矿石浸出率而且能改善氧化产 物元素硫的形态从而在一定程度上缓解了元素硫 对矿石颗粒的包裹问题［9—10］．Lu 等人研究了氯离 子对黄铜矿电化学行为的影响结果表明氯离子能 有效促进黄铜矿的电化学氧化［11］． 90℃条件下氯离子对铁闪锌矿在浸出过程中 动电位扫描的影响见图8．由图8可见当氯离子浓 度由0∙70mol·L —1增至2∙82mol·L —1铁闪锌矿的 阳极氧化电流密度依次增大而且 H2S 氧化峰电流 密度值也依次略有增大．由此说明氯离子对铁闪 锌矿氧化浸出有明显的促进作用．原因可能是溶 第3期 徐志峰等： 铁闪锌矿在硫酸浸出过程中的电化学行为 ·269·