砷黃鐵礦常產(chǎn)于高溫?zé)嵋旱V床、偉晶巖及交代礦床中,,在鎢錫礦脈中與黑鎢礦,、錫石共生。砷黃鐵礦灼燒后具有磁性,,錘擊砷黃鐵礦會(huì)發(fā)出蒜臭味,。砷黃鐵礦是一種鐵的硫砷化物礦物。砷黃鐵礦的莫氏硬度是5.5-6.0,,比重為6.2,。砷黃鐵礦是錫白色至鋼灰色,條痕灰黑色,,金屬光澤,,不透明。砷黃鐵礦是晶體屬單斜晶系斜方柱晶類的硫化物礦物,。
【中文名稱】砷黃鐵礦,;毒砂
【英文名稱】arsenopyrite;mispickel
【結(jié)構(gòu)或分子式】FeAsS
【密度】5.89~6.20
【性狀】
錫白色至鋼灰色,,金屬光澤,,單斜晶系,常呈柱狀,、針狀等集合體,。
【用途】
用于提煉砷和制造砷化合物如三氧化二砷、砷酸鈉,、砷酸鉛等,。含高鈷者稱為鈷毒砂,可作提取鈷的礦物原料,。
【其他】
硬度5.5~6.0,。性脆。斷口鋼灰色,,常具黃錆色,。條痕灰黑色。導(dǎo)電性良好。打擊時(shí)有蒜臭,。常含鎳,、鈷等。
砷黃鐵礦是分布最廣的一種硫砷化物,。我國(guó)砷黃鐵礦主要分布在湖南,、江西、云南等地,。世界著名產(chǎn)地有德國(guó)的弗賴貝爾格,、英國(guó)的康沃爾、加拿大的科博爾等地,。中國(guó)古代稱為白砒石,、礜石。將毒砂砸成小塊,,除去雜石,,與煤、木炭或木材燒煉,,然后升華,,即為砒霜。
由于黃藥以雙黃藥的形式吸附在黃鐵礦和砷黃鐵礦表面上,,雙黃藥對(duì)陽離子沒有選擇性,,所以用黃藥浮選分離黃鐵礦和砷黃鐵礦是很困難的。因此,,眾多學(xué)者采用了多種分離技術(shù)來分離砷黃鐵礦和黃鐵礦,。這些技術(shù)包括改變礦漿pH值、改變礦物表面的氧化程度和添加促進(jìn)砷黃鐵礦浮選的SO2,。對(duì)其中一些已進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn),,然而試驗(yàn)結(jié)果不是回收率低,就是選擇性難于控制,。
2000年Yen和Tajacod在研究從硫砷銅礦(Cu3AsS4)中選擇性浮選黃銅礦(CuFeS2)時(shí)用鎂-銨混合物(MAA)作為抑制劑,。作者在改變MAA濃度和pH值時(shí)測(cè)定了合成硫砷銅礦、天然硫砷銅礦和天然黃銅礦對(duì)捕收劑戊基鉀黃藥(PAX)的吸附密度和礦物回收率,。這些結(jié)果表明,,隨著MAA濃度的增加,合成硫砷銅礦與天然硫砷銅礦對(duì)捕收劑的吸附密度降低,。相反地,,黃銅礦對(duì)捕收劑的吸附密度不隨MAA濃度改變而變化,僅隨pH值變化略有降低,??捎昧蛏殂~礦的氧化性來解釋MAA的作用機(jī)理。硫砷銅礦表面上的砷離子被溶解在礦漿中的氧所氧化,而形成穩(wěn)定的絡(luò)合陰離子AsO43-,,并通過共價(jià)鍵合留在硫砷銅礦表面上。1988年Nishimura等人解釋說,,MAA抑制劑中的鎂對(duì)砷酸鹽有很強(qiáng)的親合性,,能形成親水化合物AsO4NH4·6H2O。此化合物在硫砷銅礦表面上的形成,,能有效地阻止黃藥的吸附,。
MAA抑制劑對(duì)黃鐵礦與砷黃鐵礦分離的效果還沒有研究過。因?yàn)樯辄S鐵礦中含有砷離子,,因此可以推斷,,該法也可能抑制砷黃鐵礦,使黃鐵礦保持其可浮性,。
由于砷黃鐵礦常與金礦伴生,,在選礦過程中金與毒砂的分離是及其重要的一步,其中,,電化學(xué)方法是最常用的處理手段,,常用的理論研究中,用得最多的是循環(huán)伏安法,,即以砷黃鐵礦作為工作電極,,以各種溶液作電解液,研究砷黃鐵礦氧化表面電化學(xué)特征,。溫度,、電勢(shì)、pH值是影響砷黃鐵礦電氧化速率及氧化產(chǎn)物種類最基本的因素,。
在酸礦廢水環(huán)境中,,很多種微生物代謝活躍,多種嗜酸性的微生物都可以獨(dú)立地增強(qiáng)含鐵和含硫礦物的氧化,,如細(xì)菌和古細(xì)菌,,包括許多化能自養(yǎng)型微生物,在硫化物礦物氧化環(huán)境中占統(tǒng)治地位,,并且有利用無機(jī)元素維持代謝的能力,。嗜酸性微生物最重要的功能之一就是將Fe(Ⅱ)氧化成Fe(Ⅲ),F(xiàn)e3 /Fe2 氧化還原對(duì)具有 770mV(在pH=2)的標(biāo)準(zhǔn)還原電位,,這對(duì)氧化還原對(duì)具有很高電勢(shì),,在氧化過程中,只有氧分子可以充當(dāng)來自于嗜酸性微生物的電子的接受者,。除了鐵氧化細(xì)菌外,,用得最多的是硫氧化細(xì)菌,許多嗜酸性微生物可以氧化H2S、自然態(tài)硫(S0),、S2O32-和連四硫酸鹽S4O62-,,大多數(shù)情況下硫氧化最終產(chǎn)物為硫酸根,伴隨著H 的形成,,會(huì)產(chǎn)生大量的硫酸,。二價(jià)鐵氧化和硫氧化原本緩慢的化學(xué)氧化過程在微生物參與下會(huì)得到極大地增強(qiáng),因此,,硫化物礦物(如砷黃鐵礦)的氧化溶解速率被增強(qiáng)了,,其結(jié)果是更多的酸礦廢水和砷被釋放到環(huán)境中去。