Гидрометаллургия

Гидрометаллургия базируется на процессе извлечения металла из рудного сырья, концентратов, техногенных отходов водными растворами реагентов [25, 44]. Гидрометаллургический процесс состоит из ряда специфических операций.

Первая операция предусматривает механическую обработку - дробление и измельчение рудного сырья и твердых техногенных отходов. Происходит раскрытие зерен минералов, увеличение межфазной границы, появление дислокаций. Происходит активация твердых частиц вещества.

Вторая операция предусматривает отмывку растворимых солей. Затем проводится окислительный или восстановительный обжиг и спекание. При этом химические соединения, подлежащие выщелачиванию, переводятся в приемлемые для этого процесса формы.

Удаляются также примеси, затрудняющие выщелачивание. Предварительно проводится окислительный, сульфатизирующий или хлорирующий обжиг [4].

На третьей стадии проводится выщелачивание - металлический элемент, в виде химического соединения, переводится в растворимое состояние.

Четвертая операция преследует цель фильтрации и промывки раствора, содержащего металл. На этой операции отделяются частицы твердого нерастворимого вещества.

На пятой операции проводится дальнейшая очистка раствора, удаляются взвешенные и коллоидные частицы.

На шестой операции проводится осаждение металла или его соединения. Используются разнообразные технологические приемы - ионообменные и сорбционные процессы, экстракция. Выделение металла выполняется с помощью электролиза и восстановления более активным металлом (процесс цементации). Для восстановления металла могут быть использованы сильные восстановители неорганической природы (SnCl2, FeCl2) и органической природы, например гидразин.

На седьмой операции выполняется очистка соединения металла или полученного металла. Для этого используется перекристаллизация, растворение в кислотах и щелочах, разложение, комплексообразова- ние, возгонка, прокаливание, плавка и др.

Растворение труднорастворимых соединений металлов

Растворение при выщелачивании легко протекает для соединений с высокой долей ионного характера связи. Это соли с ионными связями, простые оксиды.

Легко растворяются в серной кислоте тенорит СиО, брошантит CuS04-3Cu(0H)2:

Сульфиды, сложные сульфиды и сложные оксиды растворяются с трудом.

Тяжело растворяются сложные оксиды, содержащие различные металлы (серебро и марганец, серебро и железо, ферриты цинка и меди), а также силикаты металлов.

Эффективны автоклавные методы выщелачивания. Например, при температуре 200-225°С легко протекает разложение шеелита (важнейшего сырья для получения вольфрама):

Процессу растворения способствует образование комплексных соединений, например:

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >