細(xì)菌冶金工藝礦物學(xué)-資料下載頁
2024-12-29 17:12本頁面
【正文】 鉛礦 (PbS)含 Pb ％、 S ％?；烊胛镏幸?Ag為最常見，其次為 Cu、 Zn，有時有 Fe、 As、 Sb、 Bi、 Cd、 Tl、 In、 Se等。 350℃ 以上硫鉍銀礦AgBiS2與方鉛礦成固溶體。當(dāng)溫度低于 210℃ 時，硫鉍銀礦轉(zhuǎn)變?yōu)樾狈阶凅w而出溶，在方鉛礦中呈包裹體狀態(tài)存在。 Se代替 S可以形成 (PbS)—硒鉛礦 (PbSe)的完美類質(zhì)同像系列。 (2)晶體結(jié)構(gòu)等軸晶系， OShFm3m；a0=； Z=4。 NaCl型結(jié)構(gòu)。立方面心格子。硫離子呈立方最緊密堆積，鉛離子充填在所有的八面體空隙中。陰陽離子的配位數(shù)均為 6。化學(xué)鍵為離子鍵到金屬鍵的過渡類型。 n (3)形態(tài) 六八面體晶類， Ohm3m(3L44L36L29PC)；晶體常呈立方體、八面體狀。主要單形有：立方體 a{100}，菱形十二面體 d{110}，八面體 o{111}，三角三八面體P{212}。當(dāng)含 Ag高時晶面往往彎曲。有時可見骸晶。常依 (111)呈接觸雙晶，或依 (441)呈聚片雙晶。集合體常呈粒狀或致密塊狀。 方鉛礦的晶體形態(tài)具標(biāo)型意義。一般高溫?zé)嵋弘A段發(fā)育立方體或立方體和八面體聚形；低溫?zé)嵋弘A段則以八面體為主。 n (4)物理性質(zhì)鉛灰色；條痕黑色；金屬光澤。有平行{100}三組完全解理，解理面互相垂直；當(dāng)成分中含 Bi時常有平行 {111}的裂開；硬度 2～ 3。相對密度 ～ 。具弱導(dǎo)電性和良檢波性。因硫鉍銀礦與方鉛礦沿 {111}有相同面網(wǎng)，故其包裹體沿 {111}排列。 n (5)成因及產(chǎn)狀 主要為巖漿期后作用的產(chǎn)物，通過接觸交代作用、熱液作用結(jié)晶而成。方鉛礦常與閃鋅礦、磁鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦等共生。也與石英、方解石、重晶石等非金屬礦物共生。方鉛體脈往往與銀礦物共生，方鉛礦礦脈常因含銀礦物而成為重要的銀礦體。 方鉛礦在氧化條件下不穩(wěn)定，易轉(zhuǎn)變?yōu)殂U礬、白鉛礦或磷酸氯鉛礦、釩鉛礦等次生礦物。n 方鉛礦是較常見的金屬硫化物，在細(xì)菌氧化作用中比較易于氧化，方鉛礦的細(xì)菌氧化反應(yīng)式為： 閃鋅礦n (1)化學(xué)組成 閃鋅礦 ZnS(或 βZnS)含 Zn ％、 S ％。成分中常有 Fe、 Mn、 Cd、 Ga、 In、 Ge、 Tl等類質(zhì)同像混入物及 Cu、 Sn、 Sb、 Bi等機械混入物。在閃鋅礦中 Fe代替 Zn普遍， Fe的含量最高可達 ％。閃鋅礦富 Cd和 Fe的變種分別稱鎘閃鋅礦和鐵閃鋅礦。當(dāng)鐵過量時，出現(xiàn)閃鋅礦與磁黃鐵礦的組合 。 n (2)晶體結(jié)構(gòu) 等軸晶系， Td43m。 Zn2+分布于晶胞的角頂和面心。將晶胞分成八個小立方體， S2位于相同的四個小立方體的中心 (圖 225)。閃鋅礦結(jié)構(gòu)也可視為 S離子作立方最緊密堆積， Zn2+充填了它半數(shù)四面體空隙。面網(wǎng) {110}為 Zn2+和 S2的電性中和面，完全解理沿此方向產(chǎn)生。 n (3)形態(tài)六四面體晶類， Td43m(3Li44L36P)。粒狀晶型。主要單形：四面體 o{111}和 {111}，立方體 a{100}，菱形十二面體 n{110]等。 n 閃鋅礦的晶體形態(tài)具標(biāo)型意義。一般高溫形成的閃鋅礦，主要單形為正、負(fù)四面體并可有立方體發(fā)育；中低溫形成的閃鋅礦，主要單形為菱形十二面體，還可以見有立方體、負(fù)四面體。 n (4)物理性質(zhì) 顏色變化大，由無色到淺黃、棕褐至黑色，隨成分中含 Fe量的增加而變 深； 亦 有綠、紅、黃等色，系由微量元素引起； 條痕由白色至褐色；松脂光澤至半金屬光澤 (隨鐵含量的增多而增強 )；透明至半透明。具平行 {110}的六組完全解理；硬度 ～ 4。相對密度～ (隨含 Fe量的增加，硬度增大而相對密度降低 )。不導(dǎo)電。 n (5)成因及產(chǎn)狀 閃鋅礦常與方鉛礦密切共生，故產(chǎn)狀與方鉛礦相同。閃鋅礦中鐵的含量及其他稀有元素的含量與形成溫度有關(guān)。n 閃鋅礦的細(xì)菌氧化反應(yīng)如下： n 對閃鋅礦拋光片進行細(xì)菌氧化試驗研究，從整個動態(tài)氧化來看，閃鋅礦比較易于氧化。氧化前閃鋅礦晶體表面光滑，亮灰色，具半金屬光澤。 24h時，晶體表面的半金屬光澤消失，表面上有了一些新的小麻點。漸漸地閃鋅礦晶體邊緣開始變得模糊不清，閃鋅礦晶體表面上形成許多氧化小孔，表面凹凸不平，有的地方為階梯狀。隨著繼續(xù)氧化，閃鋅礦晶體嚴(yán)重腐蝕，閃鋅礦晶體已面貌全非，成云霧狀。晶體表面上的孔洞加深，表面形成了許多蜂窩狀的特殊結(jié)構(gòu)。 磁黃鐵礦n （ 1）化學(xué)組成 磁黃鐵礦的化學(xué)組理論值為 Fe %、 S %，實際含有更多的 S， S的含量可達到 3940%，混入物以 Ni和 Co為最常見，往往是類質(zhì)同象置換Fe。n （ 2）晶體結(jié)構(gòu) 320℃ 以上穩(wěn)定的為高溫六方晶系變體，空間群為 P63/mmc； 320℃ 以下穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)較少出現(xiàn)，出現(xiàn)各種畸變和一系列超結(jié)構(gòu)。n （ 3）形態(tài) 晶形呈六方板狀、柱狀或桶狀，但很少見。通常呈致密塊狀集合體。（ 4）物理性質(zhì) 暗青銅黃色，帶褐色錆色，有時呈黃棕色；亮灰黑色條痕；金屬光澤；不透明。解理平行 {1010}不完全； {0001}裂開發(fā)育；性脆；硬度~。相對密度 ~。具弱磁性至強磁性。（ 5）成因及產(chǎn)狀 分布于各種類型的內(nèi)生礦床中。在基性巖體內(nèi)的銅鉬硫化物巖漿床中，它是主要礦物成因之一，與其共生的礦物有鎳黃鐵礦、褐黃銅礦；在接觸交代礦床中，有時形成巨大的聚集，與其共生的礦物有黃銅礦、黃鐵礦、磁鐵礦、毒砂等。在氧化帶，它極易分解轉(zhuǎn)變?yōu)楹骤F礦。 磁黃鐵礦是一個易于細(xì)菌氧化的硫化物礦物。浸礦分為四個過程： ① 酸浸過程 ② 細(xì)菌催化氧化過程 ③ 金屬離子氧化過程 ④ 水解過程，以及生成其他復(fù)雜鹽的反應(yīng)。 鎳黃鐵礦 輝銻礦 雄黃 輝銀礦 硫化物礦物n 細(xì)菌氧化過程中硫化物連生體構(gòu)成細(xì)菌氧化的電池反應(yīng)電池對。低電位構(gòu)成陽極，電位高的構(gòu)成陰極。n 毒砂 /黃鐵礦構(gòu)成的電池，在細(xì)菌氧化中，毒砂表面深深凹陷進去，黃鐵礦卻沒有這樣的現(xiàn)象。正是這些彼此鑲嵌的硫化物連生體，加速了細(xì)菌氧化反應(yīng)。n 在細(xì)菌氧化過程中載金毒砂構(gòu)成的次顯微電池對加速毒砂的氧化、提高脫砷率方面起了巨大作用，達到很高的金的浸出率。 礦物的細(xì)菌氧化序列n （陽極）毒砂 ——閃鋅礦 ——方鉛礦 ——黝銅礦 ——輝銻礦 ——黃銅礦 ——黃鐵礦 ——金礦物（陰極） ← 細(xì)菌氧化性增強 惰性增強，活性降低 →n 加快硫化物細(xì)菌氧化的關(guān)鍵是脫除氧化膜，改變硫化物表面性質(zhì)，使得反應(yīng)向吸附細(xì)菌、擴大礦物對的電位差方向發(fā)展。
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