利用XANES和循环伏安法对黄铜矿65°C热还原过程的研究

　　目前黄铜矿的湿法冶金大部分是采用氧化处理，但是一些研究者提出可以先将黄铜矿还原生成更容易溶解的次生硫化铜矿（辉铜矿），然后再氧化溶解是黄铜矿湿法冶金的另一条途径。黄铜矿的电化学研究表明辉铜矿、斑铜矿和金属铜可能是黄铜矿还原的产物，同时研究者在生物浸出过程中检测到了辉铜矿的生成。然而，这些中间产物的形成机制目前还不清楚。这主要是由于通常表面成分分析方法虽然能检测到黄铜矿生物浸出过程中生成的产物，但是无法提供产物生成过程的信息；电化学技术虽然可以推测黄铜矿电极表面发生的氧化/还原反应，但是无法给出这些产物形成的直接证据。中南大学资源加工与生物工程学院的研究组通过采用铜和铁的L3和硫的K边近边结构光谱检测黄铜矿电极在特定的电压下发生还原反应后电极表面生成的产物，解释了这些产物形成的机制，相关研究成果发表在2011年4月的《Hydrometallurgy》上。

　　该研究基于在北京同步辐射装置4B7A-中能实验站实验得到的硫的K边XANES方法发现了黄铜矿电极在高温酸性环境下还原时随着电势的减小依次生成斑铜矿和黄铜矿。黄铜矿在0.1 到 -0.1 V范围内还原生成辉铜矿，随着电势的减小，剩余的黄铜矿和生成的斑铜矿在-0.1 到-0.56 V还原生成辉铜矿，当电势小于-0.5V时，辉铜矿和剩余的黄铜矿还原生成金属铜。

　　黄铜矿电极在0、-0.2和-0.5V下恒压还原4分钟后电极表面的铜和铁的L3-边和硫的K-边近边结构光谱证实了黄铜矿还原生成斑铜矿和辉铜矿，并且给出了黄铜矿还原生成所对应的电势条件。

　　该结果表明同步辐射光源可以有效地检测含硫化合物发生氧化/还原反应时生成的中间产物，如果同步辐射光谱能够提供在线检测装置，那么就可以提供更多的含硫中间反应和产物信息，可以有效地揭示黄铜矿和其它含硫化合物的氧化还原机制。

　　Liang Chang-Li, Xia Jin-Lan^*, Yang Yi, Nie Zhen-Yuan, Zhao Xiao-Juan, Zheng Lei, Ma Chen-Yan, Zhao Yi-Dong.Characterization of the thermo-reduction process of chalcopyrite at 65°by cyclic voltammetry and XANES spectroscopy. Hydrometallurgy,2011, 107(1-2):13-21.