Electrochemical dissolution of synthetic heazlewoodite (Ni3S2)

• Autorzy: Aromaa J.

Warianty tytułu

PL

Elektrochemiczne roztwarzanie syntetycznego hezelwudytu (Ni3S2)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the study was to examine the dissolution kinetics of synthetic heazlewoodite and the formation of elemental sulfur by electrochemical methods. Anodic polarisation curves, potentiostatic measurements and cyclic voltammetry were carried out in 1 N sulfuric acid at temperature 25°C. The anodic dissolution of heazlewoodite procceds in two stages. At potentials below 600 mV vs. SCE heazlewoodite is only converted to higher sulfides such as millerite NiS. At higher potential the reaction products dissolve forming first other sulfides and elemental sulfur and later other sulfides, elemental sulfur and sulfate. The percentage of sulfides in the reaction products was high even at high potentials. The formation of elemental sulfur was not seen to hinder dissolution of the sulfide. The part of sulfur oxidized to sulfate increased with increasing potential. Up to 900 mV only elemental sulfur was formed, at 1000 mV 10% of sulfur was oxidized to sulfate and at 1600 mV 90% of the sulfur was sulfate.

PL

Przedmiotem pracy były badania kinetyki roztwarzania syntetycznego hezelwudytu oraz tworzenia się siarki w tym procesie, z zastosowanie metod elektrochemicznych. Badania prowadzone były w 1 N kwasie siarkowym, w temperaturze 25°C, metodami: potencjostatyczną, krzywych polaryzacyjnych oraz woltamperometrii cyklicznej. Roztwarzanie anodowe hezelwudytu przebiego dwustopniowo. Przy potencjałach poniżej 600 mV hezelwudyt przechodzi w siarczki o wyższej zawartości siarki, na przykład mileryt (NiS). Przy wyższych potencjałach hezelwudyt ulega roztwarzaniu, tworząc siarczki o wyższej zawartości siarki i siarkę, a następnie siarczki o wyższej zawartości siarki, siarkę i siarczany, przy czym przy wyższych potencjałach obserwowano tworzenie się większej ilości siarczków o wyższej zawartości siarki. Nie zaobserwowano negatywnego wpływu tworzenia się siarki elementarnej na przebieg procesu roztwarzania. Ilość tworzących się siarczanów wzrasta wraz ze wzrostem potencjału. Poniżej potencjału 900 mV tworzy się siarka elementarna, przy potencjale 1000 mV 10% siarki ulega utlenieniu do siarczanów, a przy potencjale 1600 mV do siarczanów ulega utlenieniu aż 90% siarki.

Słowa kluczowe

EN

nickel sulfide; dissolution; reaction mechanism; sulfur formation

PL

siarczek niklu; roztwarzanie; mechanizm reakcji; tworzenie siarki

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Physicochemical Problems of Mineral Processing
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 46
• Strony: 51--64
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.

Twórcy

autor

Aromaa J.

• Aalto University, Department of Materials Science and Engineering, PO Box 16200, FIN-00076 Aalto, Finland,,

Bibliografia

• 1. AROMAA, J. (1988). Automatization of Electrochemical Experiments Using a Microcomputer, Lic.Tech. Thesis, Helsinki University of Technology, 115 p. (in Finish)
• 2. BUCKLEY, A. & WOODS, R. (1991). Electrochemical and XPS studies of the surface oxidation of synthetic heazlewoodite (Ni3S2). Journal of Applied Electrochemistry 21: pp. 575-582.
• 3. FILMER, A. (1981). The non-oxidative dissolution of nickel mattes in aqueous solutions. Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy(3): pp. 74-84.
• 4. FILMER, A. & NICOL, M. (1980). The non-oxidative dissolution of nickel sulphides in aqueous acidic solutions. Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy(12): pp. 415-424.
• 5. GHALI, E., MERIC, C. & DEROO, D. (1981). Electrodissolution de la heazlewoodite in milieu chlorhydrique. Journal of Applied Electrochemistry 11: pp. 153-163.
• 6. KNUUTILA, K. (1988). Anodic dissolution behaviour of heazlewoodite (Ni3S2) in perchloric acid solution. Doctoral Thesis, Helsinki University of Technology, 72 p.
• 7. KUCK, P. (2010). Nickel Statistics and Information. Retrieved 18.4.2010, from minerals.usgs.gov/ minerals/pubs/commodity/nickel/index.html
• 8. LAIG-HÖRSTEBROCK, H. (1969). Electrochemisches Verhalten von Metallsulfidanoden. Dr.-Ing. Thesis, TU Berlin, p.
• 9. MUIR, D. & HO, E. (2006). Process review and electrochemistry of nickel sulphides and nickel mattes In acidic sulphate and chloride media. Transactions of the Institute of Mineral and Metallurgy C 115(2): pp. 57-65.
• 10. PALANT, A., BRYUKVIN, V., VINETSKAYA, T. & MAKARENKOVA, T. (2008). Kinetics of Ni3S2 Sulfide Dissolution in Solutions of Sulfuric and Hydrochloric Acids. Russian Metallurgy (Metally)(1): pp. 22-24.
• 11. POWER, G. (1982). The electrochemistry of nickel sulfides - 2Ni3S2. Electrochimica Acta 27(3): pp. 359-364.
• 12. PRICE, D. & DAVENPORT, W. (1982). Anodic reactions of Ni3S2, b-NiS and nickel matte. Journal of Applied Electrochemistry 12: pp. 281-290.
• 13. VAUGHAN, D. & CRAIG, J. (1978). Mineral chemistry of metal sulfides. Cambridge, Cambridge University Press. 493 p.
• 14. WONG, J., TIAN, M., JIN, W. & HE, Y. (2001). Speciation of Sulfidic Nickel by Carbon Paste Electrode Voltammetry. Determination of Ni3S2 in Solid Mixtures. Electroanalysis 13(16): pp. 1355- 1359.