方铅矿氧化动力学研究

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自然或人为采矿活动暴露的硫化物矿物的氧化作用,常产生一定范围的次生地球化学异常和严重的环境污染。因此,硫化物的氧化动力学受到许多领域的高度重视。方铅矿是硫化物矿床最常见的金属矿物或工业矿物之一,开展方铅矿的氧化动力学实验研究,可促进铅锌矿山的二次开发和铅锌矿山的环境改善。   本文在不同浓度、pH值、温度条件下对方铅矿进行氧化实验,实验采用不同的介质,分别为Fe2(SO4)3,FeCl3和氧化亚铁硫杆菌,让反应液在不同条件下进行反应。实验采用水浴法,用原子吸收仪分析其中铅离子的含量。在实验结束后,将溶液与剩余矿样分离,对分离的溶液采用EDTA容量法分析Fe3+的浓度。通过实验结果分析,对反应的速率常数、反应级数、反应速率、反应活化能进行了计算和分析,建立方铅矿氧化动力学方程,为以后此类实验研究提供了理论基础。   实验研究表明,不同介质条件下方铅矿的氧化速率明显不同,以硫酸铁为氧化剂时,溶液的浓度越高时,反应速率越低,以氯化铁为氧化剂时,溶液的浓度越高,反应进行得越快。pH值对方铅矿的氧化速率明显影响,在以氧化亚铁硫杆菌为氧化剂时,在pH=2.5的时候氧化效果最好,当pH值太低时,细菌基本上失去了氧化能力,而pH值太高,Fe3+就会产生沉淀,使细菌氧化能力变差。此外,方铅矿氧化的自反馈作用,会导致反应速率随时间的波动,温度的轻微变化也有可能造成反应速率的振荡变化。   通过这些研究可以初步得出在何种条件下可以促进或抑制方铅矿的氧化,为解决矿山环境污染和二次开发问题提供了理论基础。   
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