FeCl3-HCl-H2O体系浸出低冰镍界面氧化反应和第一性原理计算

在FeCl3-HCl-H2O体系中研究低冰镍的界面氧化反应和反应产物的组成及形貌,考查氧化剂浓度和反应温度对于低冰镍中不同矿相氧化反应的影响。利用拉曼光谱、金相显微镜、XRD、SEM和EDS等手段对界面产物进行表征。采用第一性原理对低冰镍中主体硫化物矿相的晶体和电子结构进行计算。结果表明:低冰镍中合金相最容易氧化浸出,Cu5FeS4比Fe5Ni4S8优先氧化生成硫单质;固体产物多孔单质硫覆盖了未反应的低冰镍表面。第一性原理计算结果显示,Cu5FeS4和Fe5Ni4S8矿相氧化活性位点都是铁原子,并且金属与硫的化学键有明显的共价键特征;硫化物矿相中过渡金属原子的氧化优先顺序依次为:Cu5FeS4矿相中(Fe)>Fe5Ni4S8矿相中(Fe)>Fe5Ni4S8矿相中(Ni)>Cu5FeS4矿相中(Cu)。