Fe_(3)O_(4)对黄铜矿在酸性硫酸铁溶液中铜溶解氧化还原反应的影响

由于钝化层的形成,黄铜矿(CuFeS_(2))在氧化条件下浸出通常具有溶解速率缓慢的特点。为了将黄铜矿浸出过程中的钝化效应降至最低并提高铜的回收率,研究了CuFeS_(2)在不同pH值(1.0、1.5和1.8)和温度(25和50℃)条件下浸出时,向Fe_(2)(SO_(4))_(3)−H_(2)SO_(4)浸出剂中添加磁铁矿(Fe_(3)O_(4))对铜溶解速率的影响。结果表明,溶液pH值、电位和温度在溶解过程中起着关键作用。在pH 1.8、50℃和400 mV的条件下,Fe_(3)O_(4)−CuFeS_(2)混合体系中铜的回收率达到最大值(70%),而未添加Fe_(3)O_(4)时,CuFeS_(2)中铜的回收率较低(48%)。添加Fe_(3)O_(4)有助于维持较高的氧化还原值。添加Fe_(3)O_(4)还使活化能从79.04 kJ/mol降低到53.69 kJ/mol。这表明,当Fe_(3)O_(4)存在时,由于形成了更易溶解的中间体斑铜矿(Cu_(5)FeS_(4))和辉铜矿(Cu_(2)S),CuFeS_(2)更易被氧化。两种溶解过程都受到矿物表面的化学控制。此外,对浸出残渣的矿物学分析表明,当无Fe_(3)O_(4)存在时,作为表面钝化物的黄钾铁矾浓度较高。因此,添加Fe_(3)O_(4)减少了钝化层的形成,提升了铜的回收率。