辉钼矿破裂面

1、破裂面的种类 在磨矿作业里，辉钼矿随粒度减小，比表面积增长(见表1)。辉钼矿晶体各向异性的力学特征，使它在磨矿时产出性质迥异的七种破裂面：〔001〕、〔100〕、〔101〕、〔103〕、〔104〕、〔105〕、〔112〕。 表1 不同粒度辉钼矿的比面变化

筛阶（目）	粒级（μm）	比表面积（m2/g）
—60 +100 —100 +150 —150 +200 —200 +400 —400	—246 +147 —147 +107 —107 +74 —74 +38 —38	0.60 0.66 0.70 0.74 1.59

{001}是辉钼矿晶体沿层间解理的破裂面。此时，上一夹层的下部硫面网与下一夹层上部硫面网分离，维系其间的分子键断裂。该面由同一硫面网上的硫原子组成，这些硫原子间由非极性共价键紧密结合在一起。R. M.胡佛(Hoover)等人将{001}断裂面称为“表面”或“面”。显然，“面”上显示出典型的非极性特征.按福克斯(Fowkeg)界面张力概念判断，“面”上是疏水的。 {100}是辉钼矿晶体沿垂直于[001]面的破裂面。面上的物质不仅有硫原子还有钼原子，形成-S-Mo-S-S-Mo-S-的组成，钼与硫原子数比为0.5：1(而{001｝为0：1)。在{100｝上钼与硫以离子键，硫与硫以分子键相联系。而磨矿所断裂的化学键为同面网里硫与硫之间的共价键，或钼与钼之间的金属键。这些断裂键远比{001}上断裂的分子键强很多。所以，沿{100}解理也远比沿{001｝解理困难很多。 {101｝、{103｝、{104｝、{105｝、{112｝五个破裂面是与{001｝相交方向的破裂面。面上物质组成有硫也有钼，钼/硫介于{001｝与{100｝间(0：1~0.5：1之间)。破裂面上原子间化学键及已被断裂的化学键中，都包括有辉钼矿晶体中存在的四种键. 这五个断裂面与{100｝相似，都体现极性断裂面的特征，而与{001}的非极性表面特征迥异。为此，R. M.胡佛把这六种极性断裂面统称之为“棱面”或简称“棱"(edge) 既有范德华氏键结合的分子键断裂，形成非极性、疏水的“表面”;又有离子价或共价键断裂，形成极性、亲水的“棱面”。D. w.富尔斯洒汀瑙(Fuerstenau)将这类组合称作“异极性表面”。 2、“面”与“棱”性质 (1)强度各向异性：要形成“棱”，必须使键能强的离子价、共价键和金属键断裂，这显然比较困难。而产生“面”，只要施以很小的剪切力就能使联系其间的分子键断裂，形成良好的滑移面。 肯尼柯特(Kennecott)铜公司利用辉钼矿强度的各向异性，通过三段控制磨矿，辉钼矿只能形成大而薄的片;而其它杂质矿物各向异性很不明显，在磨矿中形成细泥，再通过筛分，可将辉钼矿富集到很高的纯度(MoS2≥97%)。 固体润滑领域也是利用辉钼矿强度各向异性，将它广泛用作固体润滑材料。 (2)表面能各向异性：据日本西村允报道，ZH型辉钼矿“面”上的表面能为2.4× 10-2J/M2。“棱”上的表面能为0.7J/m2。“面”上显微硬度为3.136×108Pa，“棱"上为8.82×l09Pa。可见，“面”的表面能不足“棱”表面能的5%。构成了高能的“棱”与低能的“面”。 依据成键的能量相似原则，“面”上要吸附极性、高能的水是比较困难的，“面”上呈疏水性。“棱”上易吸附水而呈亲水性。 在与非极性、低能的烃油(3×10-2J/m2 )作用时，“面”上易吸附烃油而更疏水，“棱”却不易吸附烃油。钱德(Chender )所拍摄水滴在辉钼矿“面”或“棱”上的状态，更能显示“疏水面”、“亲水棱”特征。 (3)氧化速度各向异性：“面”与“棱”氧化速度迥异。辉钼矿在250℃，通氧加温一小时后，面上氧化率不足20%，而“棱”的氧化已达60%。若不通氧，在100~300℃下，“棱”已明显氧化，而“面” 却未氧化。在0.6mo1次氯酸钠溶液中浸泡辉钼矿，“面”的浸出率不足“棱”浸出率的四分之一。 常温、常压下，辉钼矿在空(4)ξ-电位、浮选收率与接触角各向异性：钱德、D.W.富尔斯汀瑙和R.M.胡佛所测定辉钼矿ξ-电位与PH关系，分别见图1及图2。 图1 辉钼矿ξ-与PH关系 1—胡佛;2—钱德