Введение к работе
Актуальность работы. Значительный рост потребностей различных областей науки и техники в ископаемой сырье, необходимость комплексной переработки минерального сырья, обеспечивающей максимальное извлечение ценных продуктов, а также возможность использования недефицитного минерального сырья в качестве катодного материала в химических источниках тока (ХИТ) выдвигают перед исследователями ряд важных задач.
Одной из таких задач являются исследования механизма процессов, протекающих на поверхности минералов. Как известно, важнейшие технологические операции переработки минерального сырья имеют электрохимическую природу. В связи с этим существенное значение имеют исследования электрохимических реакций минералов как в водной, так и в апротоьной средах.
Изучение электрохимических превращений сульфидных минералов в водных растворах олектролатоБ необходимо для понимания механизма протекания процессов на поверхности минералов, взаимодействия реагентов о соединениями, образующимися на поверхности, а также изменений гигрофобно-гидрофильных овойств минералов, которые лежат в основе флотационного и гидроэлектрометал-лургического процессов.
Исследования в облаоти электрохиыячеохого внедрения частиц в структуру различных соединений являются перспективными с точки зрения создания высокоэффективных ХИТ на основе апротонных растворителей. Кроме того, сульфидные минералы представляют возможную альтернативу алектрокатализаторам на основе благородных металлов.
Рель работы. Экспериментальное исследование электрохимических я эдектрокаталитичесхих реакций, протехающих на поверхнею-
ТИ ОуЛЬфИДНЫХ МИНераЛОВ FeS2, FeS, Cli2S, CuFeSSj,Cu5FeS4, MoS2 В
водной к аяротонноЯ средах. 1 западу выносятся:
1, Результаты исследований о помощью комплекса электрохими
ческих и физкко-хкьмчеоких методов влияния рН. соотьва раствора
и потенциала на редоко-превращенвя сульфидных минералов ызди и
железа.
2. Результаты кинетических исследований электрохимических
процессов, протекающих на поверхности FeS2 в апротонной среде.
3.. Исследования влияния состояния поверхности ыинералов на нх электрокгталитическую активность и путь процесса катодного восстановления И2 и превращений %2 в водной среде.
4. Особеьноотн алектровоссганозления 02 на FeS2 в апротонной среде и влияние на этот процесс источников протонов.
-
Изучены поверхностные редокс-лревращеняя минералов в Широком интервале рН н потенциала.
-
С помощью различных физико-химических методов анализа идентифицированы продукты редокс-превращений шнералов.
3. Изучена кинетика электрохимических превращений FeSg в
. апротонной среде и влияние на нее природы апротонного растворе-
теля, катиона я аниона электролита.
4. Впервые выполнено комплексное исследование реакций
злектровооотановлення 02 я Е^ на гелезо- и медьсодериащнх ми
нералах и выяснено влияние состояния поверхности минерала на ки
нетику этих процессов.
5. Предложена концепция электрокаталитической активнооги
, сульфидных минералов, включающая участие редоко-центров- ионов
,' Са1+ Й Fe2+ В C46FeS4, ИОНОВ Fe2+ В FeS2 И CuFeS2 И ИОНОВ CuI+ в
ca2s. .
-
Установлено, что образующийся при восстановлении о2 на FeS2 ^2 электрохимически восстанавливается на поверхности электрода.
-
Обнаруаено явление злекірокатализа в стадии присоединения первого электрона в реакции электровосотановления' 02 на FeS2 в апротонной среде; исследован процесс восстановления протона на FeS2.
йштугеши зн^шють'-
-
Полученные в работе данные о состоянии поверхности минералов пра изменении рВ раствора и потенциала представляют инте-рео для создания научных основ электрохимической интенсификации процесса флотации.
-
Эффект электрокаталитической активности FeS2 в реакции катодного восстановления В^02 и отсутствие процесоа хгаичеокого раэлоаеяия его на FeS2 позволяют рекомендовать FeS2 для использования в электрохимическом элементе датчика определения концентрации Н202, в том числе в нейтральных растзорах.
-
На основании исследований электрохимических процессов FeS2 я FeS в апротонной среде сделан вывод о невозможности цик-лврования FeS2; установлена структура сульфидных соединений внедрения LixFeS2, обеспечивающих эту возможность.
Апробация работы и публикации. Основные положения и результаты работы докладывались на Всесоюзном семинаре "Энергетичеокие воздействия в процессах переработки минерального сырья" (Новосибирск, 1986 г,), иа Координационном совещании по физико-химичео-киы проблемам обогащения полезных ископаемых (Караганда, 1983 г.), на конференциях молодых ученых НЭЛАН (1988, 1989,
1990 Г.г.), а также на семинарах ИЭЛАН СССР. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ.
Объем и структура работы. Работа состой? ио введения, 5 глав, выводов и списка литературы 202 наименований. Изложена «в 187 страницах машинописного текста, включая 61 рисунок, 15 таблиц и указанную библиографию.
