铜离子对铁闪锌矿溶解机制的影响

通过实验和密度泛函理论(DFT)模拟计算研究铜离子存在下铁闪锌矿的溶解机制.浸出实验结果表明,铜离子在高温条件下(高于55℃)加速铁闪锌矿的溶解,但在低温条件下(低于45℃)抑制其溶解.导致该现象的原因可能是铜离子与铁闪锌矿间的反应机制随反应温度的升高从表面吸附反应转变为体相取代反应.体相取代反应使铁闪锌矿晶格中更多的锌原子被释放,并且取代反应产物,增强铁闪锌矿表面的电化学反应活性;然而,低温条件下铜离子的吸附会使铁闪锌矿表面钝化,从而阻碍电化学反应的进行.DFT模拟计算表明,高温条件下取代反应的反应能比表面吸附反应能更负,进一步验证了所提出的反应机制....

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Published in中国有色金属学报（英文版） Vol. 32; no. 12; pp. 4099 - 4112
Main Authors 孟晓宇, 赵红波, 张伊升, 王帅, 顾帼华, 邱冠周
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中南大学资源加工与生物工程学院生物冶金教育部重点实验室,长沙410083%中南大学 化学化工学院,长沙410083 2022
Subjects
marmatite
copper ion
sphalerite
dissolution mechanism
闪锌矿
溶解机制
铜离子
铁闪锌矿
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ISSN1003-6326
DOI10.1016/S1003-6326(22)66081-3

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Summary:通过实验和密度泛函理论(DFT)模拟计算研究铜离子存在下铁闪锌矿的溶解机制.浸出实验结果表明,铜离子在高温条件下(高于55℃)加速铁闪锌矿的溶解,但在低温条件下(低于45℃)抑制其溶解.导致该现象的原因可能是铜离子与铁闪锌矿间的反应机制随反应温度的升高从表面吸附反应转变为体相取代反应.体相取代反应使铁闪锌矿晶格中更多的锌原子被释放,并且取代反应产物,增强铁闪锌矿表面的电化学反应活性;然而,低温条件下铜离子的吸附会使铁闪锌矿表面钝化,从而阻碍电化学反应的进行.DFT模拟计算表明,高温条件下取代反应的反应能比表面吸附反应能更负,进一步验证了所提出的反应机制.
ISSN:1003-6326
DOI:10.1016/S1003-6326(22)66081-3