Depressive action of chromate and dichromate salts on galena

Abstract

The depressive action of chromate and dichromate salts on galena was investigated theoretically and experimentally. The potential-pH diagram for the system Pb-Cr-S-H2O at 25°C was constructed. It showed that lead chromate has a stable domain over a wide range. Considering the pseudostable character of chromate ions, the stable domain of lead chromate extends to reducing conditions. Thermodynamic and kinetic considerations lead to the following reactions as proposed mechanisms of depressive action of chromates or dichromates on galena:3PbS + 11 CrO4− + 16H+ =3PbCrO4 − 4Cr2O3 + 3SO4− + 8H2Oand3PbS + 5HCrO4− + 5H+ =3PbCrO4 + Cr2O3 + 3So + 5H2OThese reactions explain experimental observations such as the shift in pH of buffered solutions containing galena in the presence of chromates, the enhanced adsorption of chromates on the surface of galena in the presence of dissolved oxygen, and the reduced chromate adsorption on the galena surface above pH 9.Infrared spectroscopic analysis of the surface products on galena treated with chromate or dichromate solutions confirmed the formation of lead chromate. Although the formation of chromic oxide or chromic hydroxide was not confirmed because of insufficient sensitivity of the method used, the recent work by Matsuokaet al., supports the proposed mechanism. Résumé L'action déprimante de chromate ou de bichromate sur la galène a été étudiée de façon théorique et expérimentale. Le diagramme potentiel-pH pour Ie système Pb-Cr-S-H2O à 25°C a été établi et a montré que le chromate de plomb possède un domaine stable étendu. En considérant Ie caractère pseudostable des ions chromates, le domaine de stabilité du chromate de plomb existe jusqu'aux conditions de réductions. Des considérations thermodynamiques et cinétiques conduisent, pour les mécanismes dépressifs des chromates ou des bichromates sur la galéne, aux réactions suivantes:3PbS + 11 CrO4− + 16H+ = 3PbCrO4 − 4Cr2O3 + 3SO4− + 8H2Oet3PbS + 5HCrO4− + 5H+ = 3PbCrO4 + Cr2O3 + 3So + 5H2OCes réactions expliquent les observations expérimentales telles que le changement du pH des solutions tampons contenant de la galène en présence de chromates, l'augmentation de l'adsorption des chromates sur la surface de la galène en présence d'oxygène dissout et la diminution de cette même adsorption pour des pH supérieurs à 9.Des analyses spectroscopiques en infra-rouge des produits de surfaces de la galène traitée en présence de chroma tes ou de bichromates confirment la presence de bichromate de plomb. Cependant, la formation d'oxyde chromique ou d'hydroxyde chromique n'a pu être établie à cause des limites expérimentales de la méthode utilisée.