硫化矿浮选中伽伐尼作用的电化学测试方法与流程

本发明涉及一种硫化矿之间伽伐尼作用的电化学测试方法，适用于测试硫化矿之间发生伽伐尼作用分别对阴极或阳极矿物的电化学性质以及药剂吸附能力的影响。

背景技术：

电化学测试方法是研究硫化矿伽伐尼作用时使用的主要方法之一。然而，传统的伽伐尼作用电化学测试使用混合矿物电极，只能得到混合矿物的测试结果，无法直接地获得伽伐尼作用分别对阴极或阳极矿物的单独影响。硫化矿物以及浮选使用的磨矿介质具有不同的静电位，它们之间相互接触会产生电子转移导致表面电荷重新分布影响矿物的氧化以及浮选回收，一般而言，发生伽伐尼作用时电子从阳极矿物转移到阴极矿物，阳极矿物受到电偶腐蚀而阴极矿物受到电化学保护。并且，电化学活性强的矿物在伽伐尼作用中可浮性可能会得到增强，而电化学活性差的矿物在伽伐尼作用中可浮性可能会受到抑制。所以，详细研究伽伐尼作用分别对阴极矿物与阳极矿物表面性质与吸附能力的影响十分重要，可以更深入的了解伽伐尼作用对硫化矿氧化以及浮选的影响。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种硫化矿之间伽伐尼作用的电化学测试方法，能够直观地研究伽伐尼作用对阳极以及阴极矿物表面氧化及黄药吸附的不同影响。

本发明通过以下技术方案实现上述目的：一种研究硫化矿浮选中伽伐尼作用的电化学测试方法，包括如下步骤：

(1)制备矿物块电极

从高纯度的矿样中切割得到矿物块电极，将矿物或磨矿介质块都统一切割为直径与厚度都相同的圆柱体，确保所有块电极具有相同的表面积，

(2)测试前的准备

首先，使用氧化铝粉末打磨矿物块电极，使得矿物块电极暴露出新鲜清洁的矿物表面；其次，将打磨好的电极1与电极2通过铜丝导线连接，在待测试溶液中浸泡30min，然后对浸泡好的电极进行测量，

(3)使用电化学工作站进行测试

测试时，将第一矿物块电极与第二矿物块电极使用铜丝导线连接到一起，其中，第一矿物块电极作为被测电极与甘汞电极铂电极连接并浸泡在溶液中，第二矿物块电极作为产生伽伐尼作用的电极与第一矿物块电极用铜丝导线连接并放置于溶液之外，测试中，第一矿物块电极与第二矿物块电极使用同一种矿物进行测试，测试结果作为该种矿物未发生伽伐尼作用时的实验结果，来与发生伽伐尼作用下的测试结果进行对比，以消除把第一矿物块电极与第二矿物块电极连接到一起有可能对测试结果造成的额外影响。

本发明突出的优点在于：能够直接地从测试结果中反映出伽伐尼作用对阳极以及阴极矿物表面氧化及黄药吸附的不同影响。

附图说明

图1是本发明所述的硫化矿浮选中伽伐尼作用的电化学测试方法示意图。(a)为测试前准备，(b)为测试中。

图中标记为：工作电极1、甘汞电极2、铂电极3、第一矿物块电极4、第二矿物块电极5、铜丝6、树脂7、银钎焊8、矿物块9、溶液10。

图2为ph值9.18时，黄铁矿，方铅矿，黄铜矿在未发生以及发生伽伐尼作用时的开路电势示意图。图中标记为：黄铁矿(黄铁矿)1、黄铁矿(方铅矿)2、方铅矿(黄铁矿)3、方铅矿(方铅矿)4

图3为ph值9.18、丁基黄药浓度为0.01mol/l时，方铅矿块电极与黄铁矿未发生以及发生了伽伐尼作用时的循环伏安曲线示意图。图中标记为：方铅矿(方铅矿)1、方铅矿(黄铁矿)2。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

实施例1

本实施例为本发明所述的硫化矿浮选中伽伐尼作用的电化学测试方法在ph值为9.18时，测试了黄铁矿，方铅矿，黄铜矿在未发生以及发生伽伐尼作用时的开路电势的应用实例，包括如下步骤：

1)测试的矿物块电极性质：实验使用的方铅矿与黄铁矿取自广西梧州，黄铜矿取自广西桂林，均是挑选矿石中高纯度的矿物进行制备。矿物样品的化学成分如表1所示。方铅矿与黄铁矿纯矿物均切割为直径为0.55cm厚度为0.3cm的圆柱状，用于制备方铅矿与黄铁矿块电极，以确保所有矿物块电极具有相同的矿物表面积0.24cm²。

表1矿物样品的化学组成成分

2)操作步骤：

①制备黄铜矿，方铅矿，黄铁矿矿物块电极。矿物块电极由矿物，铜丝导线，树脂以及银焊接物组成，结构如图1所示；配置ph为9.18的溶液。

②使用铜丝导线将黄铁矿与方铅矿电极连接到一起，其中，黄铁矿电极作为被测电极与甘汞电极、铂电极连接并浸泡在溶液中，方铅矿电极作为产生伽伐尼作用的电极通过铜丝导线与黄铁矿电极连接并放置于溶液之外，使用电化学工作站测量开路电势，得到方铅矿与黄铁矿发生伽伐尼作用时黄铁矿的开路电势的测试结果。

③使用铜丝导线将两个黄铁矿连接到一起，其中一个黄铁矿电极作为被测电极与甘汞电极铂电极连接并浸泡在溶液中，而另一个黄铁矿电极则作为发生伽伐尼作用的电极通过铜丝导线与黄铁矿电极连接并放置于溶液之外，使用电化学工作站测量开路电势，得到黄铁矿未发生伽伐尼作用时的开路电势的测试结果。将未发生伽伐尼作用时黄铁矿的开路电势测试结果与和方铅矿发生伽伐尼作用下的黄铁矿的开路电势测试结果进行对比，以消除把第一矿物块电极4(用于测试)与第二矿物块电极5(用于产生伽伐尼作用)连接到一起有可能对测试结果造成的额外影响。

④重复②与③实验过程，得到ph值为9.18时，黄铁矿与方铅矿在未发生以及发生伽伐尼作用时的开路电势，结果如图2所示。由图2可以看到，当ph值为9.18时，不管发生还是未发生伽伐尼作用，黄铁矿的开路电位都要高于方铅矿的开路电位。并且，发生伽伐尼作用后，矿物表面的电极电位产生了显著的变化。对于黄铁矿表面而言，与方铅矿发生伽伐尼作用后开路电位明显降低；对于方铅矿而言，与黄铁矿发生伽伐尼作用后开路电位有所提高。

实施例2

本实施例为本发明所述的硫化矿浮选中伽伐尼作用的电化学测试方法在ph值为9.18，丁基黄药浓度为0.01mol/l，测试得到方铅矿块电极与黄铁矿未发生以及发生了伽伐尼作用时的循环伏安曲线的另一应用实例。

1)测试矿物块电极性质：实验使用的方铅矿与黄铁矿取自广西梧州，挑选矿石中高纯度的矿物进行制备。矿物样品的化学成分如表1所示。方铅矿与黄铁矿纯矿物均切割为直径为0.55cm厚度为0.3cm的圆柱状，用于制备方铅矿与黄铁矿块电极，以确保所有矿物块电极具有相同的矿物表面积0.24cm²。

2)操作步骤：

①制备方铅矿与黄铁矿矿物块电极。矿物块电极由矿物，铜丝导线，树脂以及银焊接物组成，结构如图1所示；配置ph为9.18，丁基黄药浓度为0.01mol/l的溶液。

②将黄铁矿与方铅矿电极使用铜丝导线连接到一起。其中，方铅矿电极作为被测电极与甘汞电极铂电极连接并浸泡在溶液中，而黄铁矿电极则作为发生伽伐尼作用的电极与黄铁矿电极用铜丝导线连接并放置于溶液之外。使用电化学工作站测量循环伏安曲线，得到ph值为9.18，丁基黄药浓度为0.01mol/l时方铅矿块电极与黄铁矿发生伽伐尼作用时方铅矿的循环伏安曲线，即图3中的曲线2。

③将两个方铅矿使用铜丝导线连接到一起。其中一个方铅矿电极作为被测电极与甘汞电极铂电极连接并浸泡在溶液中，而另一个方铅矿电极则作为发生伽伐尼作用的电极与方铅矿电极用铜丝导线连接并放置于溶液之外。使用电化学工作站测量循环伏安曲线，得到方铅矿和方铅矿的测试结果，即ph值为9.18，丁基黄药浓度为0.01mol/l时方铅矿单独存在时方铅矿的循环伏安曲线，即图3中的曲线1。

由图3可见，与黄铁矿发生伽伐尼作用后方铅矿的循环伏安曲线上的两个氧化峰的强度都明显的增强了，并且相较于未发生伽伐尼作用时两个氧化峰的起始位置都发生了负移，这些结果表明与黄铁矿发生伽伐尼作用促进了黄药在方铅矿表面的吸附。