電偶腐蝕發(fā)展史2

1、電偶腐蝕內容介紹內容介紹1.背景背景2.什么是電偶腐蝕什么是電偶腐蝕3。金屬腐蝕的原理。金屬腐蝕的原理4.硫化礦電偶腐蝕原理硫化礦電偶腐蝕原理 5.硫化礦浮選的電偶腐蝕類型硫化礦浮選的電偶腐蝕類型 6.電偶腐蝕原電池反應電偶腐蝕原電池反應 7.硫化礦物間的電偶腐蝕硫化礦物間的電偶腐蝕 8.硫化礦電偶腐蝕模型硫化礦電偶腐蝕模型9.磨礦的電偶腐蝕電化學磨礦的電偶腐蝕電化學背景背景 1786年，意大利解剖學家伽伐尼在做青蛙解剖時，兩手分別拿著不同的金屬器械，無意中同時碰在青蛙的大腿上，青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下，仿佛受到電流的刺激，而只用一種金屬器械去觸動青蛙，卻并無此種反應。伽伐尼認為，出現(xiàn)這種

2、現(xiàn)象是因為動物軀體內部產(chǎn)生的一種電，他稱之為“生物電”。伽伐尼于1791年將此實驗結果寫成論文，公布于學術界。 伽伐尼的發(fā)現(xiàn)引起了物理學家們極大興趣，他們競相重復枷伐尼的實驗，企圖找到一種產(chǎn)生電流的方法，意大利物理學家伏特在多次實驗后認為：伽伐尼的“生物電”之說并不正確，青蛙的肌肉之所以能產(chǎn)生電流，大概是肌肉中某種液體在起作用。為了論證自己的觀點，伏特把兩種不同的金屬片浸在各種溶液中進行試驗。結果發(fā)現(xiàn)，這兩種金屬片中，只要有一種與溶液發(fā)生了化學反應，金屬片之間就能夠產(chǎn)生電流。 意大利解剖學家伽伐尼的肖像。他因為在解剖青蛙時發(fā)現(xiàn)了“生物電”而著名。請注意肖像下部的那半只青蛙。伽伐尼（伽伐尼（Lu

3、igi Galvani,17371798） 意大利醫(yī)生和動物學家。1737年9月9日誕生于意大利的波洛尼亞。他從小接受正規(guī)教育，1756年進入波洛尼亞大學學習醫(yī)學和哲學。1759年從醫(yī)，開展解剖學研究，還在大學開設醫(yī)學講座。1766年任大學解剖學陳列室示教教師。1768年任講師。1782年任波洛尼亞大學教授。1791年他把自己長期從事蛙腿痙攣的研究成果發(fā)表，這個新奇發(fā)現(xiàn)，引起科學界大為震驚。 伽伐尼晚年在生活上和政治上連遭打擊，貧病交加，1798年12月4日在波洛尼亞去世，終年61歲。 伽伐尼對物理學的貢獻是發(fā)現(xiàn)了伽伐尼電流。 還原伽伐尼實驗的繪畫作品兩個金屬片連接起來，不管有沒有青蛙的肌肉，

4、都會有電流通過。這就說明電并不是從蛙的組織中產(chǎn)生的，蛙腿的作用只不過相當于一個非常靈敏的驗電器而已。 1836年，英國的丹尼爾對“伏特電堆”進行了改良。他使用稀硫酸作電解液，解決了電池極化問題，制造出第一個不極化，能保持平衡電流的鋅銅電池，又稱“丹尼爾電池”。此后，又陸續(xù)有去極化效果更好的“本生電池”和“格羅夫電池”等問世。但是，這些電池都存在電壓隨使用時間延長而下降的問題。 腐蝕電化學中的一個重要概念是金屬腐蝕，金屬腐蝕的宏觀表現(xiàn)為金屬表面的破壞。同樣，在硫化礦物的浮選體系中，礦物表面親水或疏水性質的轉化過程，實際上也是一個礦物表面的破壞過程，所不同的是金屬腐蝕表現(xiàn)為金屬的陽極氧化溶解，而礦

5、物表面的腐蝕有兩種結果：一是礦物表面疏水；二是礦物表面親水，其實質過程都是表面電化學反應的結果。 (b)(a)n-MRO.ne Mee腐蝕原電池回路示意圖腐蝕原電池回路示意圖 a-金屬； b-電解質溶液（1）陽極過程，金屬進行陽極溶解，以離子形式進人溶液，同時將同量的電子留在金屬上，如式所示：（2）陰極過程，溶液中的氧化劑吸收電極上過剩的電子，自身被還原，如式所示： （3）以上兩個過程在同一塊金屬的不同表面位置或在直接接觸的不同金屬上進行，且在金屬回路中有電流流動。neMMnennRneO金屬腐蝕的原理 硫化礦礦漿體系是一個復雜礦物體系，體系中各種礦物組分以及磨礦介質在礦漿中的表面靜電位（腐蝕

6、電位）是不相同的。在硫化礦礦漿體系中，各種硫化礦物之間以及礦物與磨礦介質之間相互接觸時，就會由于表面電位的差異而形成腐蝕電偶。 硫化礦物及磨礦介質在中性硫化礦物及磨礦介質在中性pH下的靜電位下的靜電位硫化礦電偶腐蝕原理硫化礦電偶腐蝕原理 硫化礦浮選的電偶腐蝕類型 硫化礦礦漿中由于礦物之間或礦物與磨礦介質之間相互接觸形成腐蝕電偶，必然會因此發(fā)生電偶腐蝕。 硫化礦礦漿中的電偶腐蝕可歸納為三種情形 ：（a）磨礦鋼介質與硫化礦 只有一種硫化礦物，則鋼球為陽極，發(fā)生鐵的氧化，硫化礦為陰極，在其表面進行氧的還原反應 。（b）硫化礦物之間 代表了兩種硫化礦物在浮選過程中發(fā)生的電偶腐蝕行為，靜電位較低的硫化礦

7、物作為陽極發(fā)生氧化，而靜電位較高的硫化礦物作為陰極，不發(fā)生氧化。（c）磨礦鋼介質與兩種硫化礦 表示有兩種硫化礦存在，由于兩種硫化礦物的靜電位不同，靜電位相對較高的硫化礦物呈電化學惰性，主要作為陰極，而靜電位較低的硫化礦物呈電化學活性，而與鋼球介質一起，主要作為陽極，以陽極氧化為主。電偶腐蝕原電池反應電偶腐蝕原電池反應 當兩種礦物接觸后，由于它們的靜電位不同，準確的講應該是兩種礦物的電化學位不同，從而導致電子發(fā)生轉移，形成伽伐尼電池（Galvani cell)，如圖所示。2e2e2eM1SM2SS0O2M(0H)2accharge tranferVcontactVsolution圖圖6-3 礦物

8、相互接觸的伽伐尼作用電化學模型礦物相互接觸的伽伐尼作用電化學模型硫化礦物間的電偶腐蝕硫化礦物間的電偶腐蝕 硫化礦物發(fā)生電偶腐蝕的本質原因是其電子的電化學位不同，從而導致電子在不同礦物間的轉移，電子的電化學的宏觀表現(xiàn)就是礦物靜電位。 由于硫化礦物靜電位的差異，使得它們在相互接觸時發(fā)生電偶腐蝕，呈電化學活性的硫化礦物在發(fā)生電偶腐蝕時作為陽極，氧化反應被強化，有利于與捕收劑黃藥反應的進行，其可浮性得到改善。 磁黃鐵礦、閃鋅礦的可浮性在與呈電化學惰性的礦物（黃鐵礦、黃銅礦）接觸后，可浮性也可得到不同程度的提高，反之，靜電位相對較高的硫化礦物（黃鐵礦、黃銅礦），在與其它硫化礦物接觸時，只能作為電偶腐蝕的

9、陰極，一方面氧氣在它們的表面發(fā)生還原反應而受到陰極極化，阻礙與黃藥的電化學反應，另一方面陽極氧化產(chǎn)生的金屬離子擴散到陰極礦物表面與氧還原生成的OH形成金屬氫氧化物吸附，又增大了陰極礦物的親水性。因而陰極礦物的可浮性受到抑制。黃銅礦在與方鉛礦、閃鋅礦接觸后浮選回收率降低；黃鐵礦與磁黃鐵礦接觸后可浮性下降。 硫化礦物間電偶腐蝕的第三個影響是使硫化礦物浮選分離選擇性變差。如磁黃鐵礦、黃銅礦單礦物的浮選電位區(qū)間選擇性變差。 硫化礦電偶腐蝕模型硫化礦電偶腐蝕模型）方鉛礦-黃鐵礦電偶電荷轉移2Fe3+S02Fe2+2e-2e-2e-PbSPb2+FeS2礦物接觸方鉛礦和黃鐵礦作用的電偶腐蝕模型方鉛礦和黃鐵

10、礦作用的電偶腐蝕模型 2）黃鐵礦-黃銅礦電偶OH-H2OO2Fe(OH)3SCuSCu(OH)2SO42-Cu +S2+陰極陽極黃鐵礦（惰性）黃銅礦（活性）黃銅礦和黃鐵礦作用的電偶腐蝕模型黃銅礦和黃鐵礦作用的電偶腐蝕模型 磨礦的電偶腐蝕電化學磨礦的電偶腐蝕電化學 許多研究表明經(jīng)鐵球球磨磨礦的硫化礦物可浮性與用瓷球磨或不銹鋼球磨磨礦的浮選行為存在很大的差別，兩種礦物混合后的浮選行為與單一礦物的可浮性不同，這些結果都是硫化礦礦漿中磨礦介質與硫化礦物之間形成電偶腐蝕造成的。 磨礦介質-硫化礦電偶腐蝕對硫化礦浮選的影響許多研究和生產(chǎn)實踐表明硫化礦物與磨礦鐵介質接觸或經(jīng)鐵球磨磨礦后，可浮性明顯惡化。研究表明