砷(shen)(shen)黃(huang)鐵(tie)(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)常產(chan)于高溫熱液礦(kuang)(kuang)床、偉晶(jing)巖及(ji)交代礦(kuang)(kuang)床中,在鎢錫礦(kuang)(kuang)脈中與黑鎢礦(kuang)(kuang)、錫石共生(sheng)。砷(shen)(shen)黃(huang)鐵(tie)(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)灼燒后具(ju)有磁(ci)性,錘擊砷(shen)(shen)黃(huang)鐵(tie)(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)會(hui)發出蒜臭味。砷(shen)(shen)黃(huang)鐵(tie)(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)是(shi)一(yi)種鐵(tie)(tie)(tie)的(de)硫(liu)砷(shen)(shen)化(hua)物(wu)礦(kuang)(kuang)物(wu)。砷(shen)(shen)黃(huang)鐵(tie)(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)的(de)莫(mo)氏(shi)硬度是(shi)5.5-6.0,比重為6.2。砷(shen)(shen)黃(huang)鐵(tie)(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)是(shi)錫白色至鋼灰色,條(tiao)痕灰黑色,金(jin)屬光澤,不透明。砷(shen)(shen)黃(huang)鐵(tie)(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)是(shi)晶(jing)體屬單斜晶(jing)系斜方柱晶(jing)類的(de)硫(liu)化(hua)物(wu)礦(kuang)(kuang)物(wu)。
【中文名(ming)稱】砷黃鐵礦;毒砂
【英(ying)文名稱(cheng)】arsenopyrite;mispickel
【結構或(huo)分(fen)子式】FeAsS
【密(mi)度】5.89~6.20
【性狀】
錫(xi)白色至鋼(gang)灰色,金屬光(guang)澤,單斜晶系,常呈柱狀(zhuang)、針(zhen)狀(zhuang)等集合體。
【用途】
用于提煉砷(shen)(shen)(shen)(shen)和制(zhi)造砷(shen)(shen)(shen)(shen)化合物如三氧化二(er)砷(shen)(shen)(shen)(shen)、砷(shen)(shen)(shen)(shen)酸鈉(na)、砷(shen)(shen)(shen)(shen)酸鉛等。含高(gao)鈷者稱為鈷毒(du)砂,可作提取(qu)鈷的礦物原料。
【其他】
硬度5.5~6.0。性脆。斷口鋼(gang)灰(hui)色(se),常具黃錆(qing)色(se)。條(tiao)痕灰(hui)黑(hei)色(se)。導電(dian)性良好。打擊時有(you)蒜臭。常含鎳(nie)、鈷等。
砷黃鐵礦(kuang)是分(fen)布(bu)最廣的(de)(de)一種硫砷化物。我國(guo)砷黃鐵礦(kuang)主要分(fen)布(bu)在(zai)湖南、江西、云南等(deng)地。世界著(zhu)名產(chan)地有德國(guo)的(de)(de)弗賴貝(bei)爾(er)格、英國(guo)的(de)(de)康(kang)沃爾(er)、加拿大的(de)(de)科博爾(er)等(deng)地。中國(guo)古代稱為白(bai)砒石(shi)、礜(yu)石(shi)。將毒砂砸成小塊,除去雜石(shi),與(yu)煤、木(mu)炭或木(mu)材燒煉,然后升(sheng)華,即(ji)為砒霜。
由于黃(huang)(huang)藥以(yi)(yi)雙黃(huang)(huang)藥的(de)(de)形式吸附在(zai)黃(huang)(huang)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)和(he)砷(shen)黃(huang)(huang)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)表面上(shang),雙黃(huang)(huang)藥對(dui)陽離(li)子沒有選擇性,所以(yi)(yi)用黃(huang)(huang)藥浮選分離(li)黃(huang)(huang)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)和(he)砷(shen)黃(huang)(huang)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)是(shi)很困難的(de)(de)。因此,眾多學者采用了多種分離(li)技(ji)(ji)術來分離(li)砷(shen)黃(huang)(huang)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)和(he)黃(huang)(huang)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)。這些技(ji)(ji)術包括改(gai)變礦(kuang)(kuang)漿pH值、改(gai)變礦(kuang)(kuang)物表面的(de)(de)氧化程度和(he)添加(jia)促進砷(shen)黃(huang)(huang)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)浮選的(de)(de)SO2。對(dui)其中一(yi)些已進行了工(gong)業試(shi)驗,然而試(shi)驗結果不是(shi)回收率低,就(jiu)是(shi)選擇性難于控制(zhi)。
2000年(nian)(nian)Yen和(he)Tajacod在研究從硫(liu)(liu)(liu)砷(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(Cu3AsS4)中選擇性浮(fu)選黃(huang)(huang)(huang)銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(CuFeS2)時用鎂-銨混合(he)物(MAA)作為抑(yi)制(zhi)劑。作者在改變(bian)MAA濃(nong)度(du)(du)和(he)pH值時測定(ding)了合(he)成硫(liu)(liu)(liu)砷(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)、天(tian)然(ran)硫(liu)(liu)(liu)砷(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)和(he)天(tian)然(ran)黃(huang)(huang)(huang)銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)對(dui)(dui)(dui)捕收(shou)(shou)劑戊基(ji)鉀黃(huang)(huang)(huang)藥(yao)(PAX)的(de)吸附密度(du)(du)和(he)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物回收(shou)(shou)率。這些結果表明,隨(sui)著MAA濃(nong)度(du)(du)的(de)增加,合(he)成硫(liu)(liu)(liu)砷(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)與天(tian)然(ran)硫(liu)(liu)(liu)砷(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)對(dui)(dui)(dui)捕收(shou)(shou)劑的(de)吸附密度(du)(du)降低(di)(di)。相反地,黃(huang)(huang)(huang)銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)對(dui)(dui)(dui)捕收(shou)(shou)劑的(de)吸附密度(du)(du)不(bu)隨(sui)MAA濃(nong)度(du)(du)改變(bian)而變(bian)化(hua)(hua)(hua),僅隨(sui)pH值變(bian)化(hua)(hua)(hua)略有降低(di)(di)。可(ke)用硫(liu)(liu)(liu)砷(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)的(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性來解(jie)釋MAA的(de)作用機理。硫(liu)(liu)(liu)砷(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)表面(mian)上的(de)砷(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)離(li)子被溶解(jie)在礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)漿中的(de)氧(yang)(yang)所氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua),而形(xing)成穩定(ding)的(de)絡合(he)陰離(li)子AsO43-,并(bing)通過共價鍵合(he)留在硫(liu)(liu)(liu)砷(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)表面(mian)上。1988年(nian)(nian)Nishimura等人解(jie)釋說,MAA抑(yi)制(zhi)劑中的(de)鎂對(dui)(dui)(dui)砷(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)酸鹽有很強的(de)親合(he)性,能(neng)(neng)形(xing)成親水化(hua)(hua)(hua)合(he)物AsO4NH4·6H2O。此化(hua)(hua)(hua)合(he)物在硫(liu)(liu)(liu)砷(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)表面(mian)上的(de)形(xing)成,能(neng)(neng)有效地阻止黃(huang)(huang)(huang)藥(yao)的(de)吸附。
MAA抑制(zhi)劑對黃(huang)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)與砷(shen)黃(huang)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)分離(li)的效果還(huan)沒有(you)研究過。因為砷(shen)黃(huang)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)中(zhong)含有(you)砷(shen)離(li)子,因此可(ke)以推(tui)斷,該法也(ye)可(ke)能抑制(zhi)砷(shen)黃(huang)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang),使黃(huang)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)保持(chi)其可(ke)浮(fu)性。
由(you)于(yu)砷黃鐵礦常與金礦伴生,在選礦過程中(zhong)金與毒砂的(de)分離是及(ji)其重(zhong)要的(de)一步,其中(zhong),電(dian)(dian)化(hua)學方(fang)法是最常用(yong)(yong)的(de)處理(li)手(shou)段,常用(yong)(yong)的(de)理(li)論研究中(zhong),用(yong)(yong)得最多的(de)是循(xun)環伏安法,即以(yi)(yi)砷黃鐵礦作(zuo)為工作(zuo)電(dian)(dian)極,以(yi)(yi)各(ge)種溶液作(zuo)電(dian)(dian)解(jie)液,研究砷黃鐵礦氧(yang)化(hua)表面電(dian)(dian)化(hua)學特征。溫(wen)度、電(dian)(dian)勢、pH值是影響砷黃鐵礦電(dian)(dian)氧(yang)化(hua)速率及(ji)氧(yang)化(hua)產物種類(lei)最基(ji)本的(de)因素。
在(zai)酸(suan)(suan)礦廢水環境(jing)中(zhong),很多種(zhong)微生(sheng)(sheng)物(wu)代謝(xie)活(huo)躍,多種(zhong)嗜酸(suan)(suan)性(xing)的(de)(de)微生(sheng)(sheng)物(wu)都可(ke)(ke)(ke)以獨立地(di)增(zeng)強(qiang)(qiang)含鐵(tie)和(he)(he)含硫(liu)(liu)礦物(wu)的(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua),如(ru)細(xi)菌(jun)和(he)(he)古細(xi)菌(jun),包括許多化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)自(zi)養型微生(sheng)(sheng)物(wu),在(zai)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)礦物(wu)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)環境(jing)中(zhong)占統治地(di)位,并且有(you)(you)利用無機(ji)元素維持代謝(xie)的(de)(de)能(neng)力。嗜酸(suan)(suan)性(xing)微生(sheng)(sheng)物(wu)最重要(yao)的(de)(de)功能(neng)之一就是(shi)將Fe(Ⅱ)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)Fe(Ⅲ),Fe3+/Fe2+氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)還原(yuan)對具有(you)(you)+770mV(在(zai)pH=2)的(de)(de)標準(zhun)還原(yuan)電(dian)(dian)位,這對氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)還原(yuan)對具有(you)(you)很高(gao)電(dian)(dian)勢,在(zai)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong),只有(you)(you)氧(yang)(yang)(yang)(yang)分子可(ke)(ke)(ke)以充當(dang)來自(zi)于嗜酸(suan)(suan)性(xing)微生(sheng)(sheng)物(wu)的(de)(de)電(dian)(dian)子的(de)(de)接受者(zhe)。除了(le)鐵(tie)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)細(xi)菌(jun)外,用得(de)最多的(de)(de)是(shi)硫(liu)(liu)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)細(xi)菌(jun),許多嗜酸(suan)(suan)性(xing)微生(sheng)(sheng)物(wu)可(ke)(ke)(ke)以氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)H2S、自(zi)然態硫(liu)(liu)(S0)、S2O32-和(he)(he)連四硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鹽(yan)S4O62-,大(da)多數情況(kuang)下硫(liu)(liu)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)最終產物(wu)為硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)根,伴隨著H+的(de)(de)形成(cheng),會產生(sheng)(sheng)大(da)量的(de)(de)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)。二價鐵(tie)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)和(he)(he)硫(liu)(liu)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)原(yuan)本緩慢的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)在(zai)微生(sheng)(sheng)物(wu)參與下會得(de)到(dao)極大(da)地(di)增(zeng)強(qiang)(qiang),因此,硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)礦物(wu)(如(ru)砷(shen)黃(huang)鐵(tie)礦)的(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)溶解(jie)速率被增(zeng)強(qiang)(qiang)了(le),其(qi)結果是(shi)更多的(de)(de)酸(suan)(suan)礦廢水和(he)(he)砷(shen)被釋放(fang)到(dao)環境(jing)中(zhong)去。