含金黄铁矿晶体结构、电子性质及浮选行为研究

摘要

本文以黄铁矿和含金黄铁矿为研究对象，通过对含金黄铁矿浮选行为的研究，考察了丁黄药、丁铵黑药、乙硫氮三种捕收剂，硫酸铜活化剂，pH值以及硫化钠、石灰两种抑制剂对矿物浮选性质的影响;应用电化学工作站，测试矿物表面与药剂作用的循环伏安曲线，探讨各种药剂在黄铁矿和含金黄铁矿表面的氧化作用;运用密度泛函理论平面波赝势第一性原理方法，研究了黄铁矿和含金黄铁矿的体相性质和表面性质，探索金在黄铁矿体相和表面的赋存方式。
　　含金黄铁浮选试验研究结果表明:自然条件下，黄铁矿和含金黄铁矿在丁黄药和乙硫氮作为捕收剂时可浮性极为相似;丁胺黑药作为捕收剂时两者的可浮性相差较大。硫酸铜对含金黄体矿比对黄铁矿的活化作用强。pH不同时两种矿物的可浮性差异比很大。黄体矿和含金黄体矿在用石灰作为抑制剂时可浮性差异很大;而用Na2S作为抑制剂时可浮性差异不大。
　　电化学研究结果表明:在碱性条件下，金促进了捕收剂在黄铁矿表面的氧化反应;中性条件下，含金没有改变黄药在黄铁矿表面的氧化作用，但却抑制了乙硫氮在黄铁矿表面的氧化反应。在硫化钠作为抑制剂时，金没有改变黄药与乙硫氮在黄铁矿表面的氧化反应，而黑药在含金黄铁矿表面的氧化作用比在黄铁矿表面的氧化作用强。在氢氧化钙作为抑制剂时金没有影响黄药和乙硫氮在黄铁矿表面的电化学反应，却抑制了黄铁矿与黑药的电化学反应。
　　含金黄铁矿晶体结构和性质的计算结果表明:金更容易取代硫位和间位，原子电荷的计算表明金以Au1+存在于黄铁矿中，形成后的黄铁矿中发生了Au-S键共价键和Au-Fe键的反键作用，S3p和Au5d态发生了明显的杂化，黄铁矿为P型半导体而含金黄铁矿为n型半导体。含金对黄铁矿表面电子结构的影响的研究结果表明:金容易吸附在在黄铁矿表面铁-硫键上。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 黄铁矿的性质

1．1．1 黄铁矿的性质及分布情况

1．1．2 黄铁矿的价值

1．2 含金黄铁矿的主要性质

1．3 黄铁矿型含金矿石浮选研究现状

1．3．1 捕收剂的研究

1．3．2 抑制剂的研究

1．3．3 活化剂的研究

1．4 黄铁矿的浮选研究

1．5 含金黄铁矿晶体结构性质的研究

1．6 论文选题背景及研究内容

第二章 试验材料和方法

2．1 试验样品的制备

2．1．1 黄铁矿和含金黄铁矿纯矿物的制备

2．2 实验试剂与实验仪器

2．3 试验方法及流程

2．3．1 含金黄铁矿浮选试验方法及流程

2．3．2 循环伏安曲线测量

第三章 含金黄铁矿晶体电子结构和性质的研究

3．1 计算方法

3．2 黄铁矿晶格内含有金的形成能

3．3 含金黄铁矿的电子结构

3．4 本章小结

第四章 含金黄铁矿表面性质的研究

4．1 计算方法及模型

4．2 含金黄铁矿的电子结构及性质

4．3 本章小结

第五章 含金黄铁矿浮选行为的研究

5．1 含金黄铁矿的捕收行为的研究

5．1．1 丁黄药作为捕收剂试验

5．1．2 丁铵黑药作为捕收剂试验

5．1．3 乙硫氮作为捕收剂试验

5．2 pH对含金黄铁矿浮选行为的影响

5．3 石灰和硫化钠对含金黄铁矿的抑制行为

5．3．1 石灰的作为抑制剂试验

5．3．2 Na2S作为抑制剂试验

5．4 含金黄铁矿的活化影响

5．5 本章小结

第六章 含金黄铁矿表面捕收剂和抑制剂电化学循环伏安曲线研究

6．1 捕收剂体系下药剂在黄铁矿和含金黄铁矿表面作用的循环伏安曲线的研究

6．2 含金对硫化钠抑制捕收剂在黄铁矿表面的循环伏安曲线的研究

6．3 金对氢氧化钙抑制捕收剂在黄铁矿表面的循环伏安曲线的研究

6．5 本章小结

第七章 结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间论文发表情况