不同半導體類型黃鐵礦電化學氧化行為研究.pdf

1、黃鐵礦是自然界分布最廣的硫化礦物之一，黃鐵礦中常常富含Co、Ni等復雜元素，是提取這些元素的主要原料;黃鐵礦常載金，與其它礦物伴生，在黃金冶煉和其它硫化礦物浸出的過程中，扮演重要角色。黃鐵礦是自然界存在最多的天然半導體，因為晶格缺陷呈不同的半導體類型，而不同半導體類型的黃鐵礦在提取有價元素和礦物浸出過程中扮演不同角色。研究不同類型的黃鐵礦的性質有十分重要的意義。
　　本文采用MS中的castep模塊，分析不同半導體類型黃鐵礦的成因

2、，并選用自然形成的較純凈的不同半導體類型的黃鐵礦，分別考察其在無菌條件下和有菌條件下電化學行為，分析兩種半導體類型的黃鐵礦的電化學氧化行為。
　　Castep模塊模擬顯示，存在Fe原子缺失，As原子替代S原子的晶格缺陷的黃鐵礦呈P型黃鐵礦的性質;存在S原子缺失，Co原子替代Fe原子，Ni原子替代Fe原子呈N型黃鐵礦的性質，N型半導體黃鐵礦整體態密度左移，表現為還原性增強。
　　無菌條件下循環伏安曲線研究表明，黃鐵礦陽極反應過

3、程由多步組成，首先氧化生成Fe2+和SO42-，接著Fe2+被氧化生成Fe3+。通過循環伏安曲線得到氧化還原峰的電位信息，綜合各巾間反應過程，黃鐵礦最終被氧化成Fe3+和SO42-。Fe3+環境下tafel曲線測試表明，N型和P型黃鐵礦腐蝕電流隨Fe3+濃度的升高而增大，在3g/L、6g/L、9g/LFe3+條件下，N型黃鐵礦的腐蝕電流分別是P型黃鐵礦腐蝕電流的3.66倍、431倍、6.52倍。Fe2+環境下tafel曲線測試表明，N型

4、和P型黃鐵礦腐蝕電流在Fe2+濃度的升高時基本不變，在3g/L、6g/L、9g/L Fe2+條件下，N型黃鐵礦的腐蝕電流分別是P型黃鐵礦腐蝕電流的4.75倍、4.75倍、4.74倍。
　　有菌條件下循環伏安曲線研究表明，在有菌條件下，反應進一步復雜，極化曲線(tafel曲線)測量顯示，初始Fe2+濃度為3g/L、6g/L、9g/L時，N型和P型黃鐵礦腐蝕電流隨著初始Fe2+濃度增加而增加，，N型黃鐵礦的腐蝕電流分別是P型黃鐵礦的1