硫化礦浮選中伽伐尼作用的電化學測試方法與流程

本發明涉及一種硫化礦之間伽伐尼作用的電化學測試方法，適用于測試硫化礦之間發生伽伐尼作用分別對陰極或陽極礦物的電化學性質以及藥劑吸附能力的影響。

背景技術：

電化學測試方法是研究硫化礦伽伐尼作用時使用的主要方法之一。然而，傳統的伽伐尼作用電化學測試使用混合礦物電極，只能得到混合礦物的測試結果，無法直接地獲得伽伐尼作用分別對陰極或陽極礦物的單獨影響。硫化礦物以及浮選使用的磨礦介質具有不同的靜電位，它們之間相互接觸會產生電子轉移導致表面電荷重新分布影響礦物的氧化以及浮選回收，一般而言，發生伽伐尼作用時電子從陽極礦物轉移到陰極礦物，陽極礦物受到電偶腐蝕而陰極礦物受到電化學保護。并且，電化學活性強的礦物在伽伐尼作用中可浮性可能會得到增強，而電化學活性差的礦物在伽伐尼作用中可浮性可能會受到抑制。所以，詳細研究伽伐尼作用分別對陰極礦物與陽極礦物表面性質與吸附能力的影響十分重要，可以更深入的了解伽伐尼作用對硫化礦氧化以及浮選的影響。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種硫化礦之間伽伐尼作用的電化學測試方法，能夠直觀地研究伽伐尼作用對陽極以及陰極礦物表面氧化及黃藥吸附的不同影響。

本發明通過以下技術方案實現上述目的：一種研究硫化礦浮選中伽伐尼作用的電化學測試方法，包括如下步驟：

(1)制備礦物塊電極

從高純度的礦樣中切割得到礦物塊電極，將礦物或磨礦介質塊都統一切割為直徑與厚度都相同的圓柱體，確保所有塊電極具有相同的表面積，

(2)測試前的準備

首先，使用氧化鋁粉末打磨礦物塊電極，使得礦物塊電極暴露出新鮮清潔的礦物表面；其次，將打磨好的電極1與電極2通過銅絲導線連接，在待測試溶液中浸泡30min，然后對浸泡好的電極進行測量，

(3)使用電化學工作站進行測試

測試時，將第一礦物塊電極與第二礦物塊電極使用銅絲導線連接到一起，其中，第一礦物塊電極作為被測電極與甘汞電極鉑電極連接并浸泡在溶液中，第二礦物塊電極作為產生伽伐尼作用的電極與第一礦物塊電極用銅絲導線連接并放置于溶液之外，測試中，第一礦物塊電極與第二礦物塊電極使用同一種礦物進行測試，測試結果作為該種礦物未發生伽伐尼作用時的實驗結果，來與發生伽伐尼作用下的測試結果進行對比，以消除把第一礦物塊電極與第二礦物塊電極連接到一起有可能對測試結果造成的額外影響。

本發明突出的優點在于：能夠直接地從測試結果中反映出伽伐尼作用對陽極以及陰極礦物表面氧化及黃藥吸附的不同影響。

附圖說明

圖1是本發明所述的硫化礦浮選中伽伐尼作用的電化學測試方法示意圖。(a)為測試前準備，(b)為測試中。

圖中標記為：工作電極1、甘汞電極2、鉑電極3、第一礦物塊電極4、第二礦物塊電極5、銅絲6、樹脂7、銀釬焊8、礦物塊9、溶液10。

圖2為ph值9.18時，黃鐵礦，方鉛礦，黃銅礦在未發生以及發生伽伐尼作用時的開路電勢示意圖。圖中標記為：黃鐵礦(黃鐵礦)1、黃鐵礦(方鉛礦)2、方鉛礦(黃鐵礦)3、方鉛礦(方鉛礦)4

圖3為ph值9.18、丁基黃藥濃度為0.01mol/l時，方鉛礦塊電極與黃鐵礦未發生以及發生了伽伐尼作用時的循環伏安曲線示意圖。圖中標記為：方鉛礦(方鉛礦)1、方鉛礦(黃鐵礦)2。

具體實施方式

以下通過實施例對本發明的技術方案作進一步說明。

實施例1

本實施例為本發明所述的硫化礦浮選中伽伐尼作用的電化學測試方法在ph值為9.18時，測試了黃鐵礦，方鉛礦，黃銅礦在未發生以及發生伽伐尼作用時的開路電勢的應用實例，包括如下步驟：

1)測試的礦物塊電極性質：實驗使用的方鉛礦與黃鐵礦取自廣西梧州，黃銅礦取自廣西桂林，均是挑選礦石中高純度的礦物進行制備。礦物樣品的化學成分如表1所示。方鉛礦與黃鐵礦純礦物均切割為直徑為0.55cm厚度為0.3cm的圓柱狀，用于制備方鉛礦與黃鐵礦塊電極，以確保所有礦物塊電極具有相同的礦物表面積0.24cm²。

表1礦物樣品的化學組成成分

2)操作步驟：

①制備黃銅礦，方鉛礦，黃鐵礦礦物塊電極。礦物塊電極由礦物，銅絲導線，樹脂以及銀焊接物組成，結構如圖1所示；配置ph為9.18的溶液。

②使用銅絲導線將黃鐵礦與方鉛礦電極連接到一起，其中，黃鐵礦電極作為被測電極與甘汞電極、鉑電極連接并浸泡在溶液中，方鉛礦電極作為產生伽伐尼作用的電極通過銅絲導線與黃鐵礦電極連接并放置于溶液之外，使用電化學工作站測量開路電勢，得到方鉛礦與黃鐵礦發生伽伐尼作用時黃鐵礦的開路電勢的測試結果。

③使用銅絲導線將兩個黃鐵礦連接到一起，其中一個黃鐵礦電極作為被測電極與甘汞電極鉑電極連接并浸泡在溶液中，而另一個黃鐵礦電極則作為發生伽伐尼作用的電極通過銅絲導線與黃鐵礦電極連接并放置于溶液之外，使用電化學工作站測量開路電勢，得到黃鐵礦未發生伽伐尼作用時的開路電勢的測試結果。將未發生伽伐尼作用時黃鐵礦的開路電勢測試結果與和方鉛礦發生伽伐尼作用下的黃鐵礦的開路電勢測試結果進行對比，以消除把第一礦物塊電極4(用于測試)與第二礦物塊電極5(用于產生伽伐尼作用)連接到一起有可能對測試結果造成的額外影響。

④重復②與③實驗過程，得到ph值為9.18時，黃鐵礦與方鉛礦在未發生以及發生伽伐尼作用時的開路電勢，結果如圖2所示。由圖2可以看到，當ph值為9.18時，不管發生還是未發生伽伐尼作用，黃鐵礦的開路電位都要高于方鉛礦的開路電位。并且，發生伽伐尼作用后，礦物表面的電極電位產生了顯著的變化。對于黃鐵礦表面而言，與方鉛礦發生伽伐尼作用后開路電位明顯降低；對于方鉛礦而言，與黃鐵礦發生伽伐尼作用后開路電位有所提高。

實施例2

本實施例為本發明所述的硫化礦浮選中伽伐尼作用的電化學測試方法在ph值為9.18，丁基黃藥濃度為0.01mol/l，測試得到方鉛礦塊電極與黃鐵礦未發生以及發生了伽伐尼作用時的循環伏安曲線的另一應用實例。

1)測試礦物塊電極性質：實驗使用的方鉛礦與黃鐵礦取自廣西梧州，挑選礦石中高純度的礦物進行制備。礦物樣品的化學成分如表1所示。方鉛礦與黃鐵礦純礦物均切割為直徑為0.55cm厚度為0.3cm的圓柱狀，用于制備方鉛礦與黃鐵礦塊電極，以確保所有礦物塊電極具有相同的礦物表面積0.24cm²。

2)操作步驟：

①制備方鉛礦與黃鐵礦礦物塊電極。礦物塊電極由礦物，銅絲導線，樹脂以及銀焊接物組成，結構如圖1所示；配置ph為9.18，丁基黃藥濃度為0.01mol/l的溶液。

②將黃鐵礦與方鉛礦電極使用銅絲導線連接到一起。其中，方鉛礦電極作為被測電極與甘汞電極鉑電極連接并浸泡在溶液中，而黃鐵礦電極則作為發生伽伐尼作用的電極與黃鐵礦電極用銅絲導線連接并放置于溶液之外。使用電化學工作站測量循環伏安曲線，得到ph值為9.18，丁基黃藥濃度為0.01mol/l時方鉛礦塊電極與黃鐵礦發生伽伐尼作用時方鉛礦的循環伏安曲線，即圖3中的曲線2。

③將兩個方鉛礦使用銅絲導線連接到一起。其中一個方鉛礦電極作為被測電極與甘汞電極鉑電極連接并浸泡在溶液中，而另一個方鉛礦電極則作為發生伽伐尼作用的電極與方鉛礦電極用銅絲導線連接并放置于溶液之外。使用電化學工作站測量循環伏安曲線，得到方鉛礦和方鉛礦的測試結果，即ph值為9.18，丁基黃藥濃度為0.01mol/l時方鉛礦單獨存在時方鉛礦的循環伏安曲線，即圖3中的曲線1。

由圖3可見，與黃鐵礦發生伽伐尼作用后方鉛礦的循環伏安曲線上的兩個氧化峰的強度都明顯的增強了，并且相較于未發生伽伐尼作用時兩個氧化峰的起始位置都發生了負移，這些結果表明與黃鐵礦發生伽伐尼作用促進了黃藥在方鉛礦表面的吸附。