文档介绍：实验三十一  矿物原料直接合成粉体材料
   由矿物原料直接合成矿物材料是矿物加工的新兴领域,随着特种陶瓷的发展和矿物加工技术的综合化,这一领域已越来越引起国内外研究人员的重视,并在某些方向上取得了一定的进展,如用高岭土和三水铝土矿、铝矾土或蓝晶石直接合成莫来石;用杂质含量低的天然刚玉在电炉中于2000~ 2400℃合成人造刚玉。
一、实验目的
    本实验要求学生利用低品位氧化铜矿制备高纯孔雀石粉末。
    孔雀石是呈绿孔雀尾羽的翠绿色或浅绿色,细小无定形粉末,是铜表面形成绿锈的主要成分。%、%,%。用途较为广泛。
    随着科学技术的发展,孔雀石的应用范围越来越广泛。不仅可用作装饰品、炼铜和颜料,而且在有机催化剂、工业电镀、防腐、烟火制造、化工填料、分析测试剂等中也得到广泛应用。由于天然孔雀石储量有限而满足不了市场需求,所以人工生产孔雀石已是必然趋势,现已能够利用低品味铜矿的浸出液再以适当反应来制备孔雀石。
二、实验原理
    由于孔雀石是难溶于水的有色矿物,故可采用简单的复分解反应制取。从反应生成物的稳定性和纯度及环境污染等方面来考虑,可选择小苏打与硫酸铜溶液反应来制取。而硫酸铜溶液则来自低品味铜矿的酸浸液。利用低品味氧化铜矿(%~%,氧化率占80%左右)添加溶铜沉铁剂直接酸浸,得到Cu/Fe大于100,浓度为8~ 12g /L的硫酸铜浸液,然后采用化学浓缩,获得溶液为50~ 60g /L的浓缩液,利用浓缩液与小苏打作用制取孔雀石。其反应式为:
2CuS04·5H20十4NaHC03→Cu2[C03](OH)2+2Na2S04+ 3C 02+11H2
三、实验步骤
    。根据原则流程,对球磨细度、溶铜沉铁剂用量、液固比、浸出温度、浸出时间等工艺参数进行实验,利用正交试验表,得到最佳浸出工艺参数;
    。影响孔雀石生成的主要因素有:硫酸铜与小苏打的质量比,药剂添加顺序,反应时间,反应温度和pH值。对硫酸铜与小苏打的质量比,药剂添加顺序,反应时间,反应温度和pH值与孔雀石生成率进行实验,利用正交试验表,得到最佳孔雀石生成工艺参数。
    温度对其生成反应影响较为明显。在操作时,先将硫酸铜溶液( 55g /L)与小苏打溶液( 60g /L)分别在 70℃水浴中加热,再按1:1比例边搅拌边缓慢地将硫酸铜溶液加人到小苏打溶液中,控制反应温度在70~ 80℃(水浴),温度过高时,易生成黑色CuO;温度过低时则反应不充分。硫酸铜