磨矿一浮选环境中硫化矿物表面性质的变化对 硫化矿物的浮选行为的影响。
多种现代分析测试技术 被广泛应用于硫化矿物浮选电化学理论的研究,揭示了 硫化矿物表面氧化与性质变化的反应历程和表面分子 结构、键合状态等性质,解释了浮选药剂在硫化矿物表 面的作用机理,提出了硫化矿物浮选的微观机理和微观 模型[17一20]。
在常规的硫化矿磨矿一浮选体系中,电偶腐蚀对硫 化矿物浮选的影响包括两个方面:一是降低硫化矿物的 混合电位;二是铁氧化产物Fe(OH)3等罩盖硫化矿物表 面;其对浮选的影响一可概括为三个方面:一是改变硫化 矿物的混合电位,二是氧化产物的罩盖,三是降低硫化 矿物浮选分离的选择性差异t2‘一洲。 在铁介质一硫化矿物的电偶腐蚀中,铁总是作为阳 极发生氧化反应。
阳极氧化的铁离子扩散到作为阴极 的磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和方铅矿等矿物表 面,与阴极反应(氧还原)产生的OH一形成铁的轻基络合 物沉淀并吸附在硫化矿物表面,这是影响硫化矿物可浮 性的重要原因。XPS等分析表明铁氢氧化物在硫化矿 物表面上的吸附量随硫化矿物的电化学活性增大而减 小,即在呈电化学惰性的硫化矿物表面铁氢氧化物吸附 量大。
在水溶液中以黄铁矿的静电位最高,其次是黄铜 矿,静电位较低的是方铅矿和闪锌矿。因此,在黄铁矿 同其他硫化矿物相互接触形成腐蚀电偶时,总是黄铁矿 作为阴极,在其表面发生以氧气还原为主的阴极过程, 而其他硫化矿物作为阳极,发生氧化反应。研究发现, 黄铁矿同其他矿物接触时的混合电位比黄铁矿单电极 电位低,比其他矿物的单电极电位高。其他硫化矿物共 存时也有类似的规律。产生这一现象的原因是:当两矿 物相互接触时,由于腐蚀电偶产生的腐蚀电流较大,随 之产生电化学极化,这就使开始的电位值相对于阴极矿 物的单电极静电位下降较大,而后两矿物间的电化学腐 蚀减弱,电位值缓慢增大,几分钟后达到一个接近于阴 极矿物静电位的稳定值;在黄药溶液中,硫化矿物单矿 物的静电位代表了黄药在矿物表面电化学反应的电位, 黄铁矿在黄药溶液中的静电位接近于黄药氧化为双黄 药的电位(}Xz/X,而其他硫化矿物的静电位为生成黄 原酸盐时的电位。当其他硫化矿物同黄铁矿接触后放 人黄药溶液中,电位值相对于黄铁矿单一电极的静电位 下降幅度很大,然后再上升并最终接近黄铁矿电极的静 电位。这表明开始是在其他硫化矿物表面进行生成黄 原酸盐的反应,然后在黄铁矿表面进行生成双黄药的反 应。当反应进行后,不存在电子转移,电偶极达到一个 稳定的电位值。因此,呈电化学活性的硫化矿物在发生 电偶腐蚀时作阳极,氧化反应被强化,有利于与捕收剂反应的进行,其可浮性得到改善;反之,呈电化学惰性的 硫化矿物在发生电偶腐蚀时作阴极,一方面氧气在它们 表面发生还原反应而受到阴极极化,阻碍与黄药的电化 学反应,另一方面阳极氧化产生的金属离子扩散到阴极 矿物表面与OH一生成金属氢氧化物吸附,又增大了阴极 矿物的亲水性。因而,阴极矿物的可浮性受到抑制。