Активация вещества с помощью ультразвуковой обработки
Эффективность ультразвуковой обработки (УЗО) может быть связана с возникновением в жидкости кавитации, локальным разогревом.
Возможен также процесс измельчения твердого вещества с одновременным появлением дислокаций.
Под влиянием УЗО эффективно протекает реакция взаимодействия твердой фазы с раствором [52]:

где (т) - твердая фаза, (р-р) - раствор.
Под влиянием УЗО было установлено снижение содержания WO3 в отвальном кеке до 0,1-0,2% против 0,7-1,0% без УЗО [52].
Обнаружено, что под влиянием УЗО более глубоко протекает довыщелачивание свинцового кека [52].
Одновременно увеличивается на 5,3 и 6% извлечение цинка, индия и кадмия соответственно [52].
Атомарный водород в гидрометаллургическом процессе
Атомарный водород (водород в момент его выделения) является сильнейшим восстановителем и находит широкое применение в автоклавных гидрометаллургических процессах.
Атомарный водород способен вытеснять из раствора все металлы, за исключением 5-элементов [46].
Свободная энергия процесса Н = Н+ + ё составляет AG298 = - 216,16 Дж. Тогда Е° = AG/nF, где Е° - напряжение процесса для активности всех компонентов, равных 1; п - число электронов, участвующих в реакции; F- число Фарадея, можно вычислить Е° = -2,24 В.
Можно привести пример выщелачивания олова и тантала из касситерита [46]. Оловянный концентрат содержал 46% олова и 2,35% тантала. Его активировали измельчением в присутствии восстановителя - атомарного водорода.
Для этого использовали железо или алюминий, способные вытеснять из кислоты водород. После чего в течение 1 часа проводили обработку 20%-ной соляной кислотой при температуре 80-100°С.
Результаты эксперимента представлены в табл. 18. Эффект извлечения был выше при использовании порошкообразного металла.
Таблица 18
Результаты выщелачивании касситерита в присутствии металла-восстановителя
Металл-восстановитель |
Время активации, мин |
Извлечение металла, % |
|
Олово |
Тантал |
||
Железо (мелющие тела) |
5 |
15,0 |
61,6 |
15 |
82,0 |
78,7 |
|
Железо (порошок) |
5 |
74,7 |
70,2 |
15 |
94,1 |
91,6 |
|
Алюминий (порошок) |
15 |
97,3 |
- |