受氰化物深度抑制閃鋅礦的抑制及銅活化機理研究.pdf

1、我國氰化尾渣中閃鋅礦利用價值巨大，但國內(nèi)外對閃鋅礦受氰化物深度抑制機理、深度抑制后銅活化機理研究仍然不夠全面，并存在著爭議。因此，為了更好的利用氰化尾渣中的閃鋅礦，研究受氰化物深度抑制閃鋅礦的抑制及銅活化機理具有十分重要的意義。本文采用基于第一性原理的密度泛函理論的研究方法、從微觀角度上系統(tǒng)研究了閃鋅礦（110）面氰分子的吸附，氰分子吸附的閃鋅礦（110）面的銅活化，并結(jié)合Eh-pH計算，純礦物浮選實驗、紅外光譜及X光電子能譜驗證并揭示

2、閃鋅礦與氰分子、銅作用的機理，建全受氰化物深度抑制閃鋅礦的抑制及銅活化機理。主要內(nèi)容及結(jié)果如下：
　?。?）建立1、2、4個氰分子在閃鋅礦（110）面的吸附模型，模擬了閃鋅礦表面深度抑制的過程。1、2、4個氰分子在閃鋅礦表面 Zn頂位吸附時，電子主要通過Zn由閃鋅礦表面 S轉(zhuǎn)移到氰分子上，氰分子的吸附主要使得 S原子氧化性增強。但4個氰分子在閃鋅礦表面Zn頂位吸附時，由于氰分子數(shù)量增多，導致閃鋅礦表面Zn、S都失去更多電子，Zn還

3、原性降低，硫原子氧化性增強。因此，多個氰分子在閃鋅礦表面的吸附，會導致閃鋅礦表面親水性增強，而且也不利于黃藥的吸附，導致閃鋅礦可浮性更低。
　　（2）建立了1、2、4個氰分子吸附的閃鋅礦（110）面銅的活化模型。銅在1個氰分子吸附的閃鋅礦（110）面吸附時，氰分子的存在促進了銅的吸附，并促進了銅對閃鋅礦的活化；銅在1個氰分子吸附閃鋅礦（110）面置換時，氰分子的存在促進了銅的置換，銅置換了與氰分子作用的鋅，對閃鋅礦具有活化效果，但

4、弱于未吸附氰分子的閃鋅礦；銅在2、4個氰分子吸附的閃鋅礦（110）面吸附時，銅吸附在氰分子上，氰分子阻礙了銅在閃鋅礦（110）面上的吸附。
　　（3）在氰化鈉溶液中浸出后的閃鋅礦-水體系中，相較于未被氰化鈉浸出的閃鋅礦體系，擴大了S0的存在的電位區(qū)間。在pH=7.5時，在無硫酸銅活化時，加入丁基黃藥作捕收劑，閃鋅礦回收率接近80％。在pH=10.5時，S0氧化成SO42-，在去除了S0對閃鋅礦可浮性的干擾作用條件下，受氰化物深度抑

5、制閃鋅礦的抑制及銅活化的浮選條件實驗規(guī)律與模擬的相一致。并且閃鋅礦在氰化鈉溶液中浸出后，閃鋅礦表面物理吸附游離CN-量極低，主要為化學吸附氰離子生成鋅氰絡(luò)合物。綜合以上結(jié)果可知，受氰化物深度抑制閃鋅礦，在表面化學吸附CN-，生成的鋅氰絡(luò)合物，其深度抑制機理在于：
　?、匍W鋅礦在氰化鈉溶液中以較高的濃度浸出時，閃鋅礦表面CN/Cu摩爾比例較高時，氰化鈉反應生成的鋅氰絡(luò)合物多，親水能力強；
　　②閃鋅礦表面CN/Cu摩爾比例較高

6、時，CN-的大量存在，阻礙了在閃鋅礦表面Cu2+的吸附，減少了銅活化的幾率，但仍有部分Cu2+進入晶格中進行置換活化，活化效果雖較未吸附氰離子的閃鋅礦表面更低，但仍具有一定活化效果。受氰化物深度抑制閃鋅礦的銅活化機理在于：
　?、貱u2+加入后，會使閃鋅礦表面化學吸附的CN-的脫吸附，減少閃鋅礦表面鋅氰絡(luò)合物含量，因而減小了閃鋅礦的親水性；
　?、诋旈W鋅礦表面化學吸附CN-量較少時，少量CN-可促進Cu2+的吸附以及置換，C