难熔氧化铅矿电化学富集与硫化回收技术研究

《Scientific Reports》：Study on the enrichment of refractory oxidized lead ores from mining stockpiles using combined electrochemical polarization

　　

摘要

人为产生的氧化有色金属矿在矿业厂中大量积聚，导致环境问题，并用有毒重金属污染土壤、地下水和大气。传统的浮选方法往往效果不佳，无法实现令人满意的有色金属回收率。本研究旨在利用难熔氧化铅矿的电化学富集技术，将矿堆中的铅回收率提高到93–95%。白铅矿（cerussite）是该矿石中的主要铅矿物。伏安测量结果表明，白铅矿的还原过程一部分通过分解进行，生成Pb²⁺离子；另一部分则是通过矿物颗粒直接在固态下转化为单质铅。为了将白铅矿转化为易于浮选的硫化物形式，使用了传统的浮选剂硫化钠。在硫化钠的弱碱性溶液中进行微电解时，白铅矿在固态分解过程中产生的铅阳离子与硫化物离子反应生成铅硫化物。通过研究白铅矿矿物的硫化反应机理，实现了氧化铅矿的电化学富集。在哈萨克斯坦阿拉伊吉尔（Alaigyr）矿床的矿石富集实验中，采用专门设计的电解槽，在恒电流条件下通过电解实现了矿物的硫化。通过建立多因素模型分析发现，在实验确定的最佳条件下，铅的回收率可达98.56%。利用化学分析、X射线衍射和电子显微镜技术，测定了初始氧化铅矿、白铅矿、铅硫化物及硫化物渣的化学成分和物相结构。