Tính hữu ích của các sơ đồ EH-pH cân bằng khối lượng II: Tỉ lệ phân tử của hệ Cu-As-S-H2O

Minerals & Metallurgical Processing - Tập 33 - Trang 107-115 - 2016
R. N. Gow1, H. Huang2, C. Young2
1FLSmidth USA, Midvale, USA
2Montana Tech of The University of Montana, Butte, USA

Tóm tắt

Trong Phần I, quy tắc pha Gibbs đã được áp dụng cho các sơ đồ EH-pH cân bằng khối lượng cho hệ Cu-As-S-H2O. Các sơ đồ này được tạo ra dựa trên tỉ lệ phân tử của enargite. Trong nghiên cứu này, các phép tính đã được mở rộng để bao gồm tỉ lệ của ba khoáng sản Cu-As-S khác — tennantite, sinnerite và lautite — và so sánh với enargite. Các vùng ổn định trong các sơ đồ EH-pH kết quả đã thay đổi theo tỉ lệ phân tử, sao cho một khoáng chất cụ thể chiếm ưu thế nếu tỉ lệ phân tử của nó được sử dụng trong tính toán. Sự phân tách trong dung dịch cũng được phát hiện có sự thay đổi, với thioarsenate là ví dụ tốt nhất. Hiệu ứng tỉ lệ phân tử này giúp giải thích các kết quả đã được báo cáo trong tài liệu và sẽ rất khó để nhận ra nếu không có các phép tính cân bằng khối lượng.

Từ khóa

#Cu-As-S-H2O #quy tắc Gibbs #sơ đồ EH-pH #tỉ lệ phân tử #tính ổn định #thioarsenate

Tài liệu tham khảo

Asbjornsson, J., Kelsall, G., Pattrick, R., Vaughan, D., Wincott, P., and Hope, G., 2004, “Electrochemical and surface analytical studies of tennantite in acid solution,” Journal of Electroanalytical Chemistry, Vol. 570, pp. 145–152, https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2004.03.026. Allison, J., Brown, D., and Novo-Gradac, K., 1990, “MINTEQA2/PRODEFA2 A Geochemical Assessment Model for Environmental System,” Version 3, Environmental Research Laboratory, U.S. Environmental Protection Agency. Barin, I., 1995, Thermochemical Data of Pure Substances, VCH Publishers Inc., New York, NY. Craig, J., and Barton, P., 1973, “Thermochemical approximations for sulfosalts,” Economic Geology, Vol. 68, pp. 493–506, https://doi.org/10.2113/gsecongeo.68.4.493. Gow, R., Young, C., Huang, H., Hope, G., and Takasaki, Y., 2014, “Spectroelectrochemistry of enargite II: Reactivity in acidic solutions,” Proceedings of Hydrometallurgy 2014, Victoria, British Columbia, Canada. Gow, R., Young, C., Huang, H., Hope, G., and Takasaki, Y., 2015a, “Spectroelectrochemistry of enargite I: Reactivity in alkaline solutions,” Minerals & Metallurgical Processing, Vol. 32, No. 1, pp. 6–13. Gow, R., Young, C., Huang, H., and Hope, G., 2015b, “Spectroelectrochemistry of Enargite III: Alkaline sulfide leaching,” Minerals & Metallurgical Processing, Vol. 32, No. 1, pp 14–21. Gow, R., Huang, H., and Young, C., 2015c, “Utility of mass-balanced EH-pH diagrams I: Application of Gibbs’ phase rule,” Minerals & Metallurgical Processing, Vol. 33, No. 2, pp. 58–67, https://doi.org/10.19150/mmp.6622. Helz, G., and Tossell, J., 2008, “Thermodynamic model of arsenic speciation in sulfidic waters: A novel use of ab initio computations,” Geochemica et Cosmochimica Acta, Vol. 72, pp. 4457–4468, https://doi.org/10.1016/j.gca.2008.06.018. Huang, H., 2014, “STABCAL,” Metallurgical & Materials Engineering, Montana Tech. Huang, H., Twidwell, L., and Young, C., 2005, “Speciation for aqueous systems — An equilibrium calculation approach,” Proceedings of COM 2005 & 35th Annual Hydrometallurgical Meeting, Calgary, Canada. Nishimura, T., Itoh, C., and Tozawa, K., 1993, “Equilibria of Cu(II)-As(III,V) — H2O System at 25°C,” Bulletin of the Research Institute of Mineral Dressing and Metallurgy, Vol. 49, pp. 61–70. Peters, E., 1984, “Electrochemical mechanisms for decomposing sulphide minerals”, Electrochemistry in Mineral and Metal Processing, P.E. Richardson, S. Srinivasan, and R. Woods, eds., The Electrochemical Society, Pennington, NJ, Vol. 84–10, pp. 343–361. Peters, E., 1986, “Leaching of sulfides,” Advances in Mineral Processing, P. Somasundaran, ed., Society for Mining, Metallurgy & Exploration Inc., Englewood, CO, pp. 445–462. Pourbaix, M., 1966, Atlas of Electrochemical Equilibria in Aqueous Solutions (English Edition), Pergamon Press, Oxford. Robie, R., Hemingway, B., and Fisher, J., 1984, “Thermodynamic Properties of Minerals and Related Substances at 298.15K and 1 Bar (105 Pascals) Pressure and at Higher Temperatures,” U.S. Geological Survey Bulletin 1452. Robins, R., 1993, “Computer generated stability diagrams for the copper-sulfurwater system,” Hydrometallurgy Fundamentals, Technology and Innovation, pp. 144–156. Woods, R., Yoon, R., and Young, C., 1987, “Eh-pH diagrams for stable and metastable phases in the copper-sulfur-water system,” International Journal of Mineral Processing, Vol. 20, pp. 109–120, https://doi.org/10.1016/0301-7516(87)90020-2.