Реакции неравновесного нестехиометрического слоя пирротина

• Автор: Куклинский, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 106 с. : ил

Содержание
Введение.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Состав, строение, свойства и практическая значимость пирротина.

1.1.1. Пирротин и другие сульфиды в системе Ре 8.

1.1.2. Нахождение в природе и методы получения.

1.1.2. Электронная структура пирротина.

1.1.4.1 фактическое значение пирротина.

1.2. Вольтампсрометрические исследования пирротина

1.3. Изучение поверхности и неравновесного

нсстехиометрического слоя пирротина.

1.4. Выводы из литературного обзора.
Глава 2. Экспериментальная часть
2.1. Исходные вещества и рсакгивы.
2.2. Методика исследований и обработки результатов
Глава 3. Условия и механизм образования, окисления и восстановления НС на
пирротине.
3.1. Электрохимическое исследование НС пирротина
3.1.1. Циклическая вольтамперометрия.
3.1.2. Влияние потенциала травления и вращения диска
на величину заряда в нике С, с, и растворение железа пирротина.
3.1.3. Влияние предела анодной развертки на заряд .
3.1.4. Влияние температуры и времени травления
на заряд 1С и растворение пирротина.
3.1.5. Влияние концентрации травящего раствора на характер вольтамперных кривых, величину заряда с и растворение пирротина
3.2. Исследование НС пирротина с помощью РЭС и РЭМ
3.2.1. Характер поверхности пирротина по данным РЭМ
3.2.2. Рситгеноэлсктронпые спектры пирротина до и после травления
3.2.3. Изменения поверхности пирротина
при развертке потенциала по данным РЭС .
3.2.4. Рентгеноэлектронные исследования пирротина
после тратения и развертки потенциала.
3.3. Образование и электрохимические реакции НС.
Глава 4. Изучение окисления НС пирротина на воздухе.
4.1. Рентгеновская дифракция
4.2. ИКспектроскопия с Фурьепреобразованием.
4.3. Рентгеноэлектронная спекгроскопия
4.4. Мссбауэровская спектроскопия
4.5. Электронный парамагнитный резонанс.
4.6. Исследование термического разложения пирротина.
4.7. Изменения структуры и продукты разложения НС.
Глава 5. Обсуждение результатов.
Список литературы


Электронная структура пирротина. Выводы из литературного обзора. Глава 2. Исходные вещества и рсакгивы. Глава 3. Циклическая вольтамперометрия. С, с, и растворение железа пирротина. Влияние предела анодной развертки на заряд . С и растворение пирротина. РЭС . Образование и электрохимические реакции НС. Глава 4. Изучение окисления НС пирротина на воздухе. ИКспектроскопия с Фурьепреобразованием. Электронный парамагнитный резонанс. Исследование термического разложения пирротина. Изменения структуры и продукты разложения НС. Глава 5. Обсуждение результатов. Список литературы. Актуальность проблемы. Сульфиды важная группа рудных минералов, являющихся сырьем, содержащим большую часть мировых запасов цветных металлов. Пирротин, Ре1. Исследования пирротина имеют большое значение для геохимии и экологии, так как он является одним из наиболее легко окисляемых сульфидных минералов и потому источником загрязнения окружающей среды серной кислотой и тяжелыми металлами. Проблемы отделения пирротина на стадии обогащения и гидрометаллургического передела, поведения минерала в природной и техногенной среде обусловили значительный интерес к механизму процессов на границе раздела с водной фазой. Поведение сульфидов традиционно рассматривается сквозь призму образования на поверхности элементной серы, вторичных сульфидов, гидроксидов, малорастворимых солей металлов. Между тем многие кинетические и другие эффекты, традиционно связываемые со стабильными продуктами типа элементной серы, могут быть обусловлены глубокими изменениями приповерхностного слоя самого сульфида. Окисление пирротина на воздухе и его взаимодействие с водными растворами приводит к образованию неравновесного несгехиомегрического приповерхностного слоя НС. Удастся также минимизировать эффекты, связанные с изменением объектов при исследовании x i. Систематические исследования структуры и реакционной способности неравновесною приповерхностного слоя на сульфидах металлов до сих пор практически не проводились. Многие исследователи рассматривают нестехиометрический слой на сульфидах металлов как поверхностное образование или вообще игнорируют его существование. Поэтому НС пирротина представляется уникальным модельным объектом для исследования реакций сульфидных минералов. Кроме того, он представляет интерес как материал с необычными структурой и свойствами. Целью настоящей работы является изучение реакций образования и окисления неравновесною нестехиометрического слоя пирротина в различных водных растворах и на воздухе, выяснении роли НС в процессах растворения и окисления сульфидов железа. НС и самого пирротина, в том числе роли НС в процессах пассивации сульфидов железа. НС при окислении на воздухе. Рс в Ре , а во влажных условиях через промежуточное образование высокоспинового Ре2. Практическая значимость. Полученные результаты представляют интерес для физикохимических основ технологии переработки минерального сырья, геохимии, эколог ической химии и могут быть использованы при разработке и совершенствовании процессов обогащения и гидрометаллургической переработки пирротинсодержащего сырья цветных и благородных металлов. Связь темы с планами работы Института. Российского фонда фундаментальных исследований, гранты 2а, 9мас. Личный вклад автора. Автором лично выполнены эксперименты по электрохимии и кинетике растворения пирротина, подготовка образцов для исследований другими методами. Исследования методами мессбауэровской и рентгеноэлектронной спектроскопии проведены в лаборатории физических методов исследования Института неорганической химии СО РАН при содействии И. П. Асанова и В. А. Варнека. Исследования методами ИКспсктроскопии с Фурьепреобразованием, электронного парамагнитного резонанса, растровой электронной микроскопии, рентгеновского дифракционного анализа проведены в ИХХТ СО РАН при содействии Н. И. Павленко. Г.Е. Селютина, В. Ф. Каргина, Л. А. Соловьева. Автор принимал непосредственное участие в планировании экспериментов, обработке, анализе и обсуждении полученных результатов. Апробация работы.