Potential Response of Pyrite Electrode in the Presence of Metal Ions

• Autorzy: Guler T. , Tunc S. , Aksoy A. A. , Polat E.

Warianty tytułu

PL

Potencjał elektrody pirytowej w obecności jonów metali

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Potential response of pyrite in an electrochemically active environment was supposed to shed light on its redox behavior in the presence of Cu+2, Pb+2 and Fe+2 ions, the commonly existing metal ions in flotation pulps of complex sulfide ores. This study was conducted to elucidate the effect of metal ions on the electrochemical behavior of pyrite. Mineral surface was polarized between pH 3–11 for 30 minutes in open atmosphere condition. Redox potential data revealed that redox reactions ceased almost in a few minutes, and system came to equilibrium. Potential response of pyrite did not vary significantly possibly due to the nobility of mineral. Effect of metal ions both on redox potential and solution pH was measured in free to change condition. Metal ions decreased pH and increased potential. Their effects became more apparent when starting the polarization from alkaline pH. Cu+2 showed its effect especially on the rest potential. It was thought to adsorb on mineral surface forming Cu-S like species. Pb+2 could only manipulate redox potential because of the formation of porous Pb-oxides on pyrite when starting the polarization from alkaline pH. Discriminating effect of Fe+2 was observed at higher dosages due to oxidation of Fe+2 ions to Fe+3-oxyhydroxides. Excess H+ ion release during chemical-electrochemical processes caused sharp decrease in solution pH.

PL

Badanie zmiany potencjału pirytu w środowisku aktywnym elektrochemicznie miała na celu określenie zmiany potencjału redoks w obecności jonów Cu+2, Pb+2 i Fe+2, jonów metali powszechnie występujących w zawiesinach flotacyjnych rud siarczkowych. Badania zostały przeprowadzone w celu wyjaśnienia wpływu jonów metali na zachowanie elektrochemiczne pirytu. Powierzchnia mineralna była spolaryzowana przy wartości pH 3-11 przez 30 minut w atmosferze powietrznej. Pomiary potencjału redoks wykazały, że reakcje redoks ustały niemal w ciągu kilku minut, a system osiągnął stan równowagi. Potencjał pirytu nie zmieniał się istotnie. Wpływ jonów metali zarówno na potencjał redoks, jak i pH roztworu zmierzono w warunkach wymiany swobodnej wymiany. Jony metali zmniejszały pH i zwiększały potencjał. Ich efekty stały się bardziej widoczne przy rozpoczęciu polaryzacji przy pH alkalicznym. Jony Cu+2 wykazywały wpływ na potencjał resztowy. Uważa się, że na powierzchni mineralnych zachodzi adsorpcja Cu-S. Jony Pb+2 mogą zmieniać potencjałem redoks jedynie z powodu tworzenia tlenków Pb na pirycie przy rozpoczynaniu polaryzacji od pH alkalicznego. Obniżający wpływ jonów Fe+2 wynika z powodu utleniania jonów Fe+2 do Fe+3. Nadmiar jonów H+ podczas procesów chemiczno-elektrochemicznych spowodował znaczne obniżenie pH roztworu.

Słowa kluczowe

EN

air pollution; markers; combustion; biomass; fossil fuels; geochemical background

PL

zanieczyszczenie powietrza; znaczniki; spalanie; biomasa; paliwa kopalne; tło geochemiczne

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 18, nr 1
• Strony: 13--18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., wykr.

Twórcy

autor

Guler T.

• Muğla Sıtkı Koçman University, Mining Engineering Department, Muğla

autor

Tunc S.

• Muğla Sıtkı Koçman University, Mining Engineering Department, Muğla, Turkey

autor

Aksoy A. A.

• Muğla Sıtkı Koçman University, Mining Engineering Department, Muğla, Turkey

autor

Polat E.

• Muğla Sıtkı Koçman University, Mining Engineering Department, Muğla, Turkey

Bibliografia

• 1. ALLISON, S.A., GOOLD, L.A., NICOL, M.J., GRANVVILLE, A. A determination of the products of reactions between various sulphide minerals and aqueous xanthate solutions, and a correlation of the products with electrode rest potentials. Metallurgical Transactions, 3, 1972, p. 2613–2618, ISSN 0360-2133.
• 2. CHANDER, S., BRICENO, A. Kinetics of pyrite oxidation. Minerals and Metallurgical Processing, Vol. 4, 1987, p. 171-176, ISSN 0747-9182.
• 3. CHANDRA, A.P., GERSON, A.R. A review of the fundamental studies of the copper activation mechanisms for selective flotation of the sulfide minerals, sphalerite and pyrite. Advances in Colloid and Interface Science, 145, 2009, p. 97-110, ISSN 0001-8686.
• 4. CHARTRAND, M.M.G., BUNCE, N.J. Electrochemical remediation of acid mine drainage. Journal of Applied Elctrochemistry, 33, 2003, p. 259-264. ISSN 0021-891X.
• 5. EKMEKÇI, Z. Measurement of electrochemical potential and its effect on selectivity in the flotation of chalcopyrite – pyrite (in Turkish). Madencilik, September-December, 2000, p. 27-38, ISSN 0024-9416.
• 6. FINKELSTEIN, N.P. The activation of sulphide minerals for flotation: A review. International Journal of Mineral Processing, 52, 1997, p. 81-120, ISSN 0301-7516.
• 7. GÜLER, T. Dithiophosphinate–pyrite interaction: voltammetry and DRIFT spectroscopy investigations at oxidising potentials. Journal of Colloid and Interface Science, 288, 2005, p. 319–324, ISSN 0021-9797.
• 8. GÜLER, T. Galena oxidation in alkaline condition. In: Proceedings of 13th International Mineral Processing Symposium, ÖZDAĞ, H., BOZKURT, V., İPEK, H., BİLİR, K., (Ed.). Bodrum, Turkey, 2012, s. 239-246, ISBN 978-975-7936-94-7
• 9. KOCABAĞ, D., GÜLER, T. A comparative evaluation of the response of platinum and mineral electrodes in sulfide mineral pulps. International Journal of Mineral Processing, 87, 2008, p. 51-59, ISSN 0301-7516.
• 10. NAVA, J.L., OROPEZA, M.T., GONZÁLEZ, I. Electrochemical characterisation of sulfur species formed during anodic dissolution of galena concentrate in perchlorate medium at pH 0, Electrochimica Acta, 47, 2002, p. 1513-1525, ISSN 0013-4686.
• 11. PENG, Y., GRANO, S., RALSTON, J., FORNASIERO, D. Towards prediction of oxidation during grinding I. Galena flotation. Minerals Engineering, 15, 2002, p. 493-498, ISSN 0892-6875.
• 12. PENG Y., WANG B., GERSON A., , The Effect of Electrochemical Potential on the Activation of Pyrite by Copper and Lead Ions during Grinding, International Journal of Mineral Processing, 102–103, 2012, p. 141–149, ISSN 0301-7516.
• 13. RUONALA, M., HEIMALA, S., JOUNELA, S. Different aspects of using electrochemical potential measurement in mineral processing. International Journal of Mineral Processing, 51, 1997, p. 97–110, ISSN 0301-7516.
• 14. TAO, D.P., RICHARDSON, P.E., LUTTRELL, G.H., YOON, R.-H., 2003. Electrochemical studies of pyrite oxidation and reduction using freshly-fractured electrodes and rotating ring-disc electrodes, Electrochimica Acta, 48 (24), 2003, p. 3615-3623, ISSN 0013-4686.
• 15. WEISENER, C., GERSON, A. An investigation of the Cu(II) adsorption mechanism on pyrite by ARXPS and SIMS, Minerals Engineering, 13(13), 2000, p. 1329-1340, ISSN 0892-6875.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).