低品位黄铜矿的氧化浸出.
学院：专业：班级：
实
验
原
理
CuFeS2 +4Fe3 +=Cu2 + +5Fe2 + +2S0 , (1)
CuFeS2 +4H++O2 =Cu2+ +Fe2 + +2S0 +2H2O ,(2)
CuFeS2 +3Cu2 + +3Fe2 +=2Cu2S +4Fe3 + , (3)
Cu2S +4H+ +O2 =2Cu2 + +S0 +2H2O , (4)
Cu2S +4Fe3 +=2Cu2 + +S0 +4Fe2 +。(5)
实验仪器
药品及试剂：Fe2（SO4）3 ，H2SO4
仪器：榔头，球磨机，筛子，棒磨机，烘烤箱，500ml烧杯，250ml烧瓶，漏斗，滤纸，分析天平，磁力悬浮搅拌器；
第七组
原矿品位：0.23
固液比Q渣/g 渣铜品位浸出率/% 1:6 18.95 0.053 78.16 1:7 17.79 0.047 83.61 1:8 17.78 0.049 81.06 1:9 16.65 0.058 79.01
第八组
原矿品位：0.23
搅拌时间/min Q渣/g 渣铜品位浸出率/% 90 18.97 0.039 83.92 120 19.04 0.036 85.10 150 18.95 0.039 83.93 180 18.92 0.041 83.14
实验评分标准
指导教师（签名）：
年月日
要求：各专业根据实验大纲和实验指导书统一制定实验评分标准，并要求实验指导教师填写上表。
实验报告格式要求：跟实验指导书要求一致，正文字体宋体五号。
黄铜矿生物浸出研
第一章文献综述 1.1铜的性质及用途 铜（Cu）是元素周期表中第二十九号元素，属于IB族，相对原子质量为63.54，是一种呈紫红色金光泽的金属。其密度8.92t/m3，熔点1083.4℃，沸点2567℃。延展性和导热性强；导电性高，仅次于银；硬度2.5～3，比重8.5～9。当铜中有杂质存在时，对其导电率有决定性影响。 铜是人类最早发现和使用的金属之一，在6000多年前就已被人类使用。在当前世界金属消费量中，铜仅次于铁和铝，居第三位。铜的导电率仅次于银，且铜比银的价格要低，所以铜在电器、电子技术等工业部门中应用最广，用量也最大。在通讯、水以及气的输送中也要使用铜。铜的导热性能也较好，仅次于银和金，其导热率约为银的73%，因此常用铜来制造加热器、冷凝器等设备。铜的延展性较好，易于成型和加工，在飞机、船舶、汽车等制造业多用来生产各种零部件。铜的耐蚀性较强，盐酸和稀硫酸与铜不起作用，因此在化学运输中多用来制造真空器、管道等。铜和黄铜还广泛地应用于自来水管道系统，可以提高管道系统的抗细菌能力[1]。 在当今社会，铜及其合金材料已成为人类在新世纪科技飞速发展不可或缺的主要金属。随着铜金属的应用领域不断拓展，其消耗量也将不断增加。 1.2铜资源分布概述 1.2.1世界铜资源分布概况 世界铜矿资源较为丰富，主要铜生产国是智利，其产量约占世界三分之一，其次是美国、印度尼西亚、秘鲁、澳大利亚、俄罗斯和中国[2]。从国家分布情况来看，智利、美国、秘鲁三国的铜资源储量约占世界总储量的43.6%，美洲占了世界储量的近一半。而我国铜矿保有储量仅占世界储量基础的5.53%，居世界第七位，人均拥有量远低于世界平均水平，属绝对数量尚占优势，相对数量不足的矿产，对经济发展的支撑能力较低。根据国土资源部全国矿产储量数据库2009年的统计数据所显示，建国以来至2008年底全国累计查明铜资源储量约9949.74万吨。我国铜精矿的主要产地集中于江西、云南、西藏、安徽、及甘肃五个省（区），其中江西、云南、西藏三个省（区）查明资源储量合计占全国的48.6%，基础储量合计占全国的41.1%，因此，这三个省（区）是我国铜工业的重要原料基地。 铜矿成矿类型多样，按其地质-工业类型可分为：①斑岩型铜矿；②砂页岩型铜矿；③铜镍硫化物型铜矿；④黄铁矿型铜矿；⑤铜-铀-金型铜矿；⑥自然铜型铜矿；⑦脉型铜矿；⑧碳酸岩型铜矿；⑨矽卡岩型铜矿。其中最重要的是前四类，它们占世界铜总储量的96%左右[3]。各主要产铜国的资源大部分集
黄铜矿在硫酸介质中浸出的电化学行为
Ser i es N o .383 M ay 2008 金 属 矿 山M ETAL M I N E 总第383期 2008年第5期 *国家科技支撑计划项目课题资助(编号:2007BAB18806)。朱 莉(1981 ),女,西南科技大学生命科学与工程学院,硕士研究生,621010四川省绵阳市西南科技大学东苑8A -514室。罗学刚(1957 ),男,西南科技大学生命科学与工程学院,教授,博士生导师,通讯联系人,621010四川省绵阳市。 黄铜矿在硫酸介质中浸出的电化学行为 * 朱 莉 张德诚 罗学刚 (西南科技大学) 摘 要 以天然黄铜矿为研究对象,运用三电极电化学体系,对在硫酸介质中黄铜矿的浸出过程电化学行为进行了研究。结果表明,黄铜矿首先氧化成缺铁硫化物,覆盖于电极表面,使电极表面发生钝化。随着电位的升高,缺铁硫化物继续氧化,最终以硫酸根形式于溶液中。当电位小于-0.85V (vs .SCE)时,黄铜矿阴极还原反应电流大,晶格中的Fe 3+完全溶解出来。黄铜矿的阴极反应较强烈,且对黄铜矿氧化浸出具有重要意义。此外,随p H 值降低,H 2S 加速生成,氧化还原峰电流增强。说明在研究的p H 值内,降低体系的p H 值有利于黄铜矿的氧化。 关键词 黄铜矿 循环伏安法 电化学 酸浸 E lectroche m ical Behavior of Chalcopyrite in Sulfuric A cid Leaching Zhu L i Zhang Decheng Luo Xuegang (H enan Universit y of S cience and T echnology ) Abstrac t Study ism ade on t he e l ectrochem ica l behav ior o f cha lcopy rite i n sulfuric acid leach i ng o f natura l cha l copy rite by three e lectrode me t hod .The resu lts i ndicate t hat t he chalcopyr ite is fi rst ox i d ized i n t o iron depleted sulfide ,wh i ch covers the electrode surface and passi vates the l a tter .W ith the rise i n potenti a ,l the iron dep l e ted sulfi de conti nues the ox i dati on and fi na lly occurs i n the so l u ti on i n for m of sulfa te radica.l W hen t he potenti a l gets s m a ller than -0.85V (vs .SCE ),the ca t hodic reducti on current of cha lcopyrite is larger and the F e 3+i n t he crysta l latti ce i s full y disso lved .T he strong ca t hodic reacti on of cha lcopyr ite i s o f great i m po rtance to the ox idation leach i ng of cha l copy rite .W hat s 'm ore ,w ith the decrease o f p H,H 2S f o r m ati on i s accelerated and t he peak current o f ox i dati on reducti on is i ncreased ,i ndicati ng t hat the reducti on of p H o f the sa i d research syste m i s benefi c ial t o the ox i dation o f cha l copy rite . K eywords Cha lcopyr i te ,Cyc lic vo lta mm etry ,E lectroche m istry ,A cid leach i ng 硫化铜矿以黄铜矿最为重要,黄铜矿的浸取是 硫化铜矿湿法冶金的核心。黄铜矿属四方晶系(c =525pm,a =1032pm ),其四面体晶胞大约相当于两个闪锌矿的晶格组合在一起,在其中的一半结构中,4个锌原子被铜原子和2个铁原子取代,铁原子与铜原子沿c 轴交替排列,其中Cu 为+2价,Fe 为+3价;在另一半结构中,硫原子位置保持不变。黄铜矿的这种晶格结构使其具有较高的点阵能 (17500kJ),因此晶体结构稳定,难以分解[1] 。 在实际浸出过程中,黄铜矿的分解是分步进行的,且反应十分缓慢。很多研究者认为有钝化层阻止了反应的进一步进行,从而导致黄铜矿浸出率很低。在硫酸浸出黄铜矿的过程中,钝化物被认为是具有半导体性质的中间物质,如Cu 1-x Fe 1-y S 2-z [2] 、 CuS 2[3 4] 、Cu 0.8S 2[5] 和CuSn [6] 等。电化学方法能将 一般难以测定的化学量直接变换成容易测定的电化学参数。故对于湿法冶金中硫化矿浸出机理研究而 言,电化学方法是一种常用的有效方法[7] 。因此研究黄铜矿电化学分解行为,探讨浸出机理对提高黄铜矿的浸出率很有意义。前人对此已做过一些研究[8 13] 。由于大部分硫化矿的浸出过程是氧化溶解过程,因此大多数研究都是关于在阳极氧化反应方面的研究,而对黄铜矿阴极还原反应及其意义的研究很少。本研究采用静止黄铜矿电极进行循环伏安图分析,并根据需要进行多次重复扫描,在不同初始扫描方向、电位以及不同酸浓度,分析黄铜矿在酸性条件下的电化学行为,并对黄铜矿阴极还原反应对阳极氧化的影响做了较深刻的研究。
黄铜矿
黄铜矿 黄铜矿（chalcopyrite)是一种铜铁硫化物。化学式：cufes2，常含微量的金、银等。正方，晶体相对少见，为四面体状；多呈不规则粒状及致密块状，也有肾状、状集合体。黄铜黄色，时有斑状锖色。为微带绿的黑色。黄铜矿是一种较常见的铜矿物，几乎可形成于不同的环境下。但主要是热液作用和的产物，常可形成具一定规模的。遍布世界各地。在工业上，它是炼钢的主要原料。在宝石学领域，它很少被单独利用，偶而用作黄铁矿的代用品。另它常参与一些、砚石和玉石的组成。 目录 展开 化学性质 晶体化学：理论组成(wB%)：Cu 34.56，Fe 30.52，S 34.92。通常含有、、、、，大多为机械混入物；有时含、、、Se、、、族元素等。 结构与形态：，a0=0.524nm，c0=1.032nm；Z=4。晶体
黄铜矿 结构与、黝矿（Cu2FeSnS4）相似。黄、黝锡矿相当于闪锌矿单位晶胞的两倍，构成四方。在三种的配位四面体中心都分布着Ｓ，在角顶则分布着不同的阳离子。由于三者的结构相似，因而在高温下可以互溶；而当温度降低时，由于离子半径相差较大，固溶体发生离溶。故常在闪锌矿中发现黄铜矿和黝锡矿小包裹体。 四方偏三角面体晶类，D2d-42m (Li42L22P)。晶体较少见。常见单形：四方四面体p{112}、-p 、r{332}、d{118}，四方双锥z{201}。以(112)为双晶面或以[112]为双晶轴成简单双晶。可与黝锡矿或闪锌矿规则连生。主要呈致密块状或粒状。 用途：在冶炼铜矿过程中存在重要反应 2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2 2Cu2S＋3O2＝2Cu2O+2SO2↑ 2Cu2O+Cu2S＝6Cu+SO2↑ 物理性质 物理性质：黄铜黄色，表面常有蓝、紫褐色的斑状锖色。绿黑色。，不透明。∥{112}、{101}不完全。3~4。性脆。相对密度4.1~4.3。 产状与组合：分布较广。型，产于与基性、有关的铜镍硫化物中，与磁黄铁矿、密切共生。接触交代型，与、黄铁矿、磁黄铁矿等共 黄铜矿 生；亦可与或方铅矿、闪锌矿等共生。热液型，常呈中温热液充填或交代脉状，与黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、、辉钼矿及方解石、等共生。在风化
低品位黄铜矿的氧化浸出概论
学院：专业：班级：
实 验 原 理 CuFeS2 +4Fe3 +=Cu2 + +5Fe2 + +2S0 , (1) CuFeS2 +4H++O2 =Cu2+ +Fe2 + +2S0 +2H2O ,(2) CuFeS2 +3Cu2 + +3Fe2 +=2Cu2S +4Fe3 + , (3) Cu2S +4H+ +O2 =2Cu2 + +S0 +2H2O , (4) Cu2S +4Fe3 +=2Cu2 + +S0 +4Fe2 +。(5) 实验仪器 药品及试剂：Fe2（SO4）3 ，H2SO4 仪器：榔头，球磨机，筛子，棒磨机，烘烤箱，500ml烧杯，250ml烧瓶，漏斗，滤纸，分析天平，磁力悬浮搅拌器；
实验数据第一组 原矿品位：0.23 细度/% Q渣/g 渣铜品位浸出率/% 60 17.07 0.073 72.91 70 16.99 0.057 78.95 80 17.02 0.041 84.83 90 17.58 0.047 82.04 第二组 磨矿时间：7min 粒度：80% 原矿质量：20g 温度/O C Q渣/g 渣铜品位浸出率/% 650 17.14 0.046 82.86 750 17.39 0.037 86.01 850 17.40 0.042 84.11 950 17.44 0.047 82.18
第三组 粒度：80% 温度：750O C 时间/min Q渣/g 渣铜品位浸出率/% 90 18.71 0.034 86.17 120 17.49 0.029 88.97 150 17.60 0.031 88.13 180 17.62 0.033 87.35 第四组 原矿品位：0.23 细度/% Q渣/g 渣铜品位浸出率/% 70 19.05 0.07 71.01 80 18.92 0.061 74.91 85 18.83 0.064 73.80 90 18.88 0.065 73.32