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機(jī)械力化學(xué)作用對硫化礦物晶體結(jié)構(gòu)的影響
磨礦’方法或時間的不同將引起礦物顆粒產(chǎn)生破裂、 孔隙和彎曲等效應(yīng)，改變礦物的晶體結(jié)構(gòu)，形成晶體缺 陷，進(jìn)而影響礦物的可浮性。 硫化礦物的晶體缺陷有點缺陷、線缺陷、面缺陷和 體缺陷四種。磨礦過程的機(jī)械力作用可能引起多形轉(zhuǎn) 變、晶格變形和去晶現(xiàn)象，F(xiàn)j由于機(jī)械力化學(xué)的影響，礦 物的基本成分也將發(fā)生轉(zhuǎn)變[41，其中晶格變化主要包括 電子一空穴缺陷、色心缺陷和位錯，超細(xì)磨礦還有可能 引起面缺陷。針對硫化礦物微粒的晶格結(jié)構(gòu)和浮選行 為特征的研究表明，磨礦過程不僅可使礦物連生體解離 和生成新表面，其動能的累積還將導(dǎo)致礦物晶格結(jié)構(gòu)的 變化。相同粒級礦物的晶體結(jié)構(gòu)，其磨礦時經(jīng)受的機(jī)械 作用時間越長，畸變程度就越大。
不同粒級的同種礦物 產(chǎn)生畸變的積累與畸變形成的時間成正比，但不同粒級 礦物的畸變累積速度是有差別的。晶格畸變程度越大， 礦物的浮游活性就越低，這種規(guī)律在所有粒級試驗中尤 一例外。X射線分析的結(jié)果表明，具有晶格畸變的樣品 放置幾個月后，畸變已不復(fù)存在.
采用鐵介質(zhì)磨礦使鉛鋅分離的選擇性更好的原因 可能應(yīng)歸功于磨礦過程中產(chǎn)生的鐵屑具有強(qiáng)力的去活 作用，并和閃鋅礦作用在礦物表面牛成了鐵閃鋅礦二閃 鋅礦中鐵的存在及其表面氧化作用常常會削弱Cue、 Pb2一離子和黃藥在閃鋅礦表面的吸附，從而提高了Pb- Zn浮選分離的選擇性，其主要原因可解釋為由于機(jī)械力 化學(xué)反應(yīng)在閃鋅礦表面生成了鐵閃鋅礦和經(jīng)基鐵的罩 蓋[43–46.。由此進(jìn)一步證實了鐵介質(zhì)磨礦使鉛鋅分離的 選擇性更好的結(jié)果。 機(jī)械力活化使黃鐵礦產(chǎn)生的晶格缺陷可提高黃鐵 礦的化學(xué)活性，使礦物表面和藥劑的作用得到加強(qiáng)，其 影響程度大小順序為:面缺陷>線缺陷>點缺陷x471。機(jī) 械活化黃鐵礦可導(dǎo)致三個層面的變化「叫:粒度變小和比 表面積的增大，即表面占布斯白由能的增加;表面結(jié)構(gòu) 和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化，包括位錯、缺陷、塑J勝變形、晶塊細(xì) 化和晶格畸變等，即機(jī)械儲能的增加;化學(xué)性質(zhì)的變化， 即表面有少童新物質(zhì)生成。
隨著活化時間增加，黃鐵礦 的活性增強(qiáng)，擱置兩大后機(jī)械活化黃鐵礦只有微弱活 性，擱置1l/天后則完全喪失活性。針對黃銅礦、閃鋅礦 的研究也有類似的結(jié)果[49.5010采用計算機(jī)模擬了黃鐵 礦晶格畸變與化學(xué)反應(yīng)活性的關(guān)系，初步揭示了固休礦 物電子結(jié)構(gòu)與化學(xué)活性之間的關(guān)系a’_:{1)機(jī)械活化使 晶體的晶格參數(shù)和Wyckoff參數(shù)減小。品格參數(shù)的減小 將導(dǎo)致晶體的費米能級升高，而Wyckoff參數(shù)的減小使禁帶寬度減小，卻不影響晶體的費米能級。(2)黃鐵礦 機(jī)械活化氧化速度提高的本質(zhì)原因不僅是晶格畸變增 大交換電流密度的機(jī)械化學(xué)機(jī)制，而且更重要的是晶格 畸變導(dǎo)致黃鐵礦費米能級升高的機(jī)械力電化學(xué)機(jī)制。