(word完整版)方鉛礦-晶體化學(xué)

1、方鉛礦1概述方鉛礦（Galena）是一種比較常見的礦物，它是一種硫化物，其中金屬（鉛）與硫的比例為1:1。中國(guó)古稱草節(jié)鉛，早在商代甚至更早就能從鉛礦石中煉出較純凈的鉛。主要是熱液成因的礦物，幾乎總是與閃鋅礦共生，在地表易風(fēng)化成鉛磯和白鉛礦。方鉛礦在變質(zhì)巖和火山硫化物礦床中形成，往往與銅礦混合在一起。珊瑚礁石灰?guī)r和白云灰?guī)r中也會(huì)有方鉛礦形成。是分布最廣的鉛礦物，提煉鉛的最重要礦物原料?；瘜W(xué)組成化學(xué)式為PbS，其中也可以包含至1%的銀理論組成（wB%）：Pb86。60，S13。40?；烊胛镆訟g為最常見，其次為Cu、Zn，有時(shí)有Fe、As、Sb、Bi、Cd、Tl、In、Se等.Se代替S,可形成方

2、鉛礦一硒鉛礦的完全類質(zhì)同像系列。3。礦物晶格3。1晶格價(jià)鍵圖或離子堆積圖圖1方鉛礦離子堆積圖3。2XRD圖及分析佔(zhàn)5Q4003.75035Dfl5.2503DDOa5C.uo522.甘匸空三2.DLU17501250IDDO7&0SCO0D51D1520253D350國(guó)占505502thetaindegrees圖2方鉛礦X射線衍射圖譜表1方鉛礦X射線衍射數(shù)據(jù)h晶面參數(shù)kIPDF#33-0786I/I0d()110803。43002001002。9700220602.0900311321。7900222161.710040081.480033181.3600420161.330042281。21

3、0051181。140044041。050053141.00003.3晶格參數(shù)等相應(yīng)的描述屬等軸晶系，NaCI型結(jié)構(gòu)，立方面心格子。六八面體晶類，晶體常呈立方體、八面體狀。主要單形：立方體a100,菱形十二面體d110,八面體o111,三角三八面體p212及其聚形含Ag高時(shí)晶面往往彎曲。常依（111）呈接觸雙晶，依（441）呈聚片雙晶。集合體呈粒狀或致密塊狀。每個(gè)單胞包含4個(gè)PbS分子，每個(gè)硫原子分別與6個(gè)相鄰的鉛原子配位，而每個(gè)鉛原子也分別與6個(gè)相鄰的硫原子配位，形成八面體構(gòu)造。常見的解理面為沿鉛-硫鍵斷裂的面,表面上的硫原子分別與5個(gè)鉛原子配位，鉛原子分別與5個(gè)硫原子配位。有平行100三組

4、完全解理。成分中含Bi時(shí)常有平行111的裂開。硬度23。相對(duì)密度7.47.6。具弱導(dǎo)電性和良檢波性。表2方鉛礦ICSDPbS，239。26Sys:CubicS。G。：Fm3m(225)Z：4a:5O93Vol：208。53ICSD：62191AtomWcfxyzOccPb1Pb2+4b0.50.50.51o0S1S24a0001o0礦物晶體化學(xué)4。1晶格結(jié)點(diǎn)上粒子的化學(xué)性質(zhì)PbS穩(wěn)定性較大，受高熱分解產(chǎn)生有毒硫化物煙氣，燃燒（分解）產(chǎn)物有硫化氫、氧化硫、氧化鉛。在1281C下升華，不溶于水，不溶于堿，溶于酸，具有半導(dǎo)體性質(zhì)。PbS溶于鹽酸反應(yīng)式如下：PbS+2HCITHS+PbCI22PbS制

5、備方法：1）鉛與硫加熱而制得；2）可由硫化氫通入酸性硝酸鉛溶液或由碳酸鉛與硫加熱而制得。4.2粒子間作用力及價(jià)鍵分析化學(xué)鍵為離子鍵與金屬鍵的過渡類型。失去電子的鉛離子Pb2+和得到電子的硫離子S2，它們之間靠靜電引力相互聯(lián)系，從而形成離子鍵。Pb2+和S2都是無色的離子，而PbS是黑色的，這是由于Pb2+的極化作用強(qiáng)，而S2-的變形性大，離子間的極化可以使原來離子的能級(jí)相互靠近，容易發(fā)生從陰離子到陽(yáng)離子的電荷躍遷，所以PbS可以吸收一部分可見光來完成這種電荷躍遷，從而顯現(xiàn)其互補(bǔ)色。4。3礦物破碎后表面價(jià)鍵情況及表面化學(xué)性質(zhì)方鉛礦表面的硫原子比鉛原子活性大，說明S原子將是方鉛礦表面的活性點(diǎn)。方鉛

6、礦的表面鉛原子易被錳原子取代而形成錳雜質(zhì)缺陷表面，其它雜質(zhì)缺陷，雖然在常溫常壓下都不能自發(fā)形成，但是在成礦時(shí)往往會(huì)是高溫高壓且多金屬硫化礦相互鑲嵌伴生的條件下，在自然界中方鉛礦表面的Pb原子常會(huì)被Cu、Zn、Ag、Bi、Mn及Sb取代而形成含雜質(zhì)缺陷鉛空位和硫空位缺陷使方鉛礦表面具有明顯的表面態(tài),所以反應(yīng)活性增強(qiáng).含硫空位的表面能帶整體向低能方向移動(dòng)，費(fèi)米能級(jí)向?qū)Э拷淖兞朔姐U礦的半導(dǎo)體類型（由直接帶隙P型轉(zhuǎn)為直接帶隙n型），增強(qiáng)了方鉛礦的導(dǎo)電性。而鉛空位的存在沒有改變方鉛礦的導(dǎo)體類型。氧在方鉛礦表面吸附時(shí)，除氧分子以平躺于穴位且兩個(gè)氧原子分別對(duì)著兩個(gè)硫原子吸附在表面時(shí)的吸附能最低，吸附最

7、穩(wěn)定外，其他吸附方式：頂部硫位、頂部鉛位、平行于SPb鍵、平躺在穴位（處于鉛原子之間）以及垂直于穴位的氧分子吸附能都較高.4。4礦物可選性方鉛礦主要成為為硫化鉛，屬易浮類硫化礦，方鉛礦的選礦方法以浮選法和重選法為主，重選法適用于粗粒嵌布方鉛礦的選礦，而浮選法則用于細(xì)粒浸染方鉛礦的選礦。重選法僅對(duì)粗，中粒嵌布方鉛礦的選礦具有很好的效果，對(duì)于微細(xì)粒浸染的方鉛礦選礦效率不佳。重選法主要是依據(jù)方鉛礦與廢石的較大的比重差進(jìn)行的分選，方鉛礦比重11。34，而廢石比重2.33，兩者有較大的比重差，因此利用重選法處理粗，中粒嵌布方鉛礦可取得非常理想的選礦效果。方鉛礦重選設(shè)備主要是跳汰機(jī)，有時(shí)也用到搖床，但由于

8、搖床處理量小，占地面積大，選礦效果也不如跳汰機(jī)理想，在方鉛礦重選領(lǐng)域中已很少使用，基本已被跳汰機(jī)所代替，尤其是用于細(xì)粒礦選礦的鋸齒波跳汰機(jī)的研發(fā)成功，使搖床徹底退出了方鉛礦重選領(lǐng)域。跳汰機(jī)處理方鉛礦具有處理量大，回收率高，節(jié)能，環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，對(duì)于大，中型方鉛礦重選廠，跳汰機(jī)的使用可大幅度降低選礦成本，提高選礦效率。方鉛礦是很易用硫代化合物類捕收劑選的硫化礦物，但由于雜志的存在形式及數(shù)量，可浮性有較大差異。例如，方鉛礦中如果含有銀或銅可浮性增加，含有鋅、錳或銻等可浮性下降。方鉛礦在很寬的PH值范圍能與大多數(shù)的硫代化合物類捕收劑作用，黃藥、黑藥、硫氮及白藥是它的有效捕收劑.柴油等中型油對(duì)細(xì)粒方鉛礦有

9、良好的捕收性。黑藥的捕收性比黃藥弱，但選擇性好，對(duì)于含銀的方鉛礦特別適用。常用的PH調(diào)整劑是石灰和碳酸鈉，許多金屬陽(yáng)離子對(duì)方鉛礦有抑制作用.例如Cr2+與Al3+對(duì)方鉛礦有強(qiáng)烈的抑制作用。重鉻酸鹽是方鉛礦的最重要抑制劑，被重鉻酸鹽抑制的方鉛礦，用FeSO、鹽酸處理，或在酸性中用NaCI處理，可使它部分的活化。4參考文獻(xiàn)：1魏明安，孫傳堯.礦漿中的難免離子對(duì)黃銅礦和方鉛礦浮選的影響J。有色屬，2008,02：9295.2藍(lán)麗紅.晶格缺陷對(duì)方鉛礦表面性質(zhì)、藥劑分子吸附及電化學(xué)行為影響的研究D.廣西大學(xué)，2012.3程琍琍，李啊林，何勇，張子文。方鉛礦與丁銨黑藥作用的電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理及其浮選行為J中國(guó)礦