氧化铅对铜矿物及金氰化浸出的作用机理研究

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添加氧化铅助浸是处理含铜金精矿有效的强化氰化浸出手段,本文针对目前氧化铅强化含铜金精矿氰化浸出机制尚不明确这一问题,以金、黄铜矿及斑铜矿为研究对象,综合应用热力学、电化学方法及扫描电镜、X射线光电子能谱等检测手段,分析了金、黄铜矿和斑铜矿在氧化铅存在下的氰化溶解反应及各种产物的热力学稳定区,探明了氰化浸出体系中氧化铅作用下的金、黄铜矿和斑铜矿的电化学行为规律,对氰化浸出体系中氧化铅作用下的金、黄铜矿和斑铜矿表面产物形貌及成分进行分析,揭示了氧化铅对金及铜矿物的氰化浸出产生促进强化和抑制屏蔽作用的机理。金的热力学、电化学及表面分析研究表明,添加适量氧化铅可以显著增加金氰化溶解的电流密度,强化金的阳极溶解过程,且氧化铅的助浸作用随着氧化铅用量的增加先增大后减小,添加0.24g/L氧化铅时,强化浸金效果最优。氧化铅强化浸金的机理为:氧化铅可作氧化剂促进金的氰化溶解,其还原产物单质铅在金表面沉积,Pb与Au因电势差形成腐蚀电偶,进一步促进金氰化溶解。氧化铅和硝酸铅均可强化金浸出,但相同铅含量时,氧化铅强化金浸出效果优于硝酸铅,原因是硝酸铅利用其水解产物氧化铅强化金浸出,而氧化铅直接强化金氰化浸出。黄铜矿和斑铜矿的热力学、电化学及表面分析研究表明,氧化铅可有效抑制黄铜矿氧化溶解,黄铜矿有效抑制的电位区间为-1.0V0.6V,继续增加电位,氧化铅被氧化为二氧化铅反而会促进未被氧化铅覆盖部分黄铜矿氰化浸出,斑铜矿在电位区间-1.0V1.0V均可被有效抑制。氧化铅抑制黄铜矿和斑铜矿氧化溶解的机理为:氧化铅既可利用氰化浸出体系中水解产生的Pb(OH)2通过静电作用与铜矿物发生吸附,对铜矿物产生吸附罩盖。又可利用铜矿物表面生成的PbS与铜矿物存在静电位差异形成电偶腐蚀,PbS对铜矿物形成阴极保护,抑制铜矿物溶解。硝酸铅在黄铜矿表面形成的Pb(OH)2罩盖多于氧化铅,在斑铜矿表面形成的Pb(OH)2罩盖及PbS多于氧化铅,因此硝酸铅对黄铜矿和斑铜矿的抑浸效果要优于氧化铅。黄铜矿和斑铜矿存在下金的电化学及表面分析研究表明,黄铜矿和斑铜矿在氰化液中会溶解产生钝化金表面、不利于金氰化浸出的S22-、Sn2-,且斑铜矿的不利影响大于黄铜矿。添加氧化铅可通过形成沉淀PbS去除影响金氰化浸出的S22-、Sn2-,同时氧化铅对金及铜矿物各自的氰化浸出过程可产生强化促进及抑制罩盖作用,因此金氰化浸出过程被有效强化。氧化铅和硝酸铅都可消除黄铜矿和斑铜矿对金氰化浸出的不利影响,但氧化铅对黄铜矿存在的金氰化浸出更有效,硝酸铅对斑铜矿存在的金氰化浸出更有效。
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