Словарь научных терминов
Выщелачивание

ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ, извлечение одного или неск. компонентов из твердых тел (руд, концентратов, промежут. продуктов, иногда отходов произ-ва) водным р-ром, содержащим щелочь, к-ту или др. реагент, а также с использованием определенных видов бактерий; частный случай экстрагирования из твердой фазы. Обычно В. сопровождается хим. р-цией, в результате к-рой извлекаемый компонент переходит из формы, не растворимой в воде, в растворимую.

В гидрометаллургич. схемах переработки рудного сырья В. обычно проводят после измельчения руды и ее обогащения. Иногда перед В. руды и концентраты обжигают в окислит. атмосфере (на воздухе) или в присут. добавок (CaO, CaSO4, H2SO4, сульфатов, хлоридов, фторосиликатов и др.), что способствует вскрытию минералов и переводу их в иные, легкорастворимые хим. соединения. Вслед за В. проводят разделение жидкой и твердой фаз путем отстаивания, фильтрации и др. методами.

Чаще всего применяют агитационное В. Его проводят в реакторах с мех. (с помощью мешалок), пневматич. (путем подачи воздуха, острого пара или др. газов) или комбиниров. перемешиванием. Важное значение имеет размер частиц твердого в-ва и его концентрация в системе. Увеличение степени измельчения до определенного предела повышает скорость процесса и конечную степень извлечения благодаря росту пов-сти контакта фаз и большей доступности заблокированных пустой породой включений растворяемого минерала. Однако слишком тонкий помол приводит к повышению вязкости смеси, резко усложняет послед. разделение фаз и требует большого расхода энергии. Средний размер частиц при В. редко бывает менее 50-75 мкм. При понижении концентрации твердой фазы облегчается перемешивание, однако при этом повышается расход выщелачивающего реагента и затрудняется послед. фильтрация. При малом кол-ве жидкости система становится слишком вязкой и плотной. Обычно соотношение по массе жидкой и твердой фаз при В. составляет от 0,7 до 6 (чаще всего 1-2) и зависит от состава выщелачиваемого материала, р-римости извлекаемого соед. и др. факторов.

Для снижения расхода реагентов и повышения степени извлечения агитационное В. проводят в прямо- или противоточных каскадах из 3-5 аппаратов (ступеней). Применяют также процессы в псевдоожиженном слое твердого материала, при к-ром сжижающим агентом служит выщелачивающий р-р, и в движущемся с большой скоростью потоке пульпы (струйное В.).

В. проводят также при повыш. давлении в автоклавах. При этом повышается т-ра процесса, его скорость, увеличивается степень извлечения, снижается расход реагентов, резко сокращается длительность процесса. Кроме того, повышение давления увеличивает р-римостъ О2, что ускоряет окисление извлекаемых компонентов воздухом. Так, при окислит. В. сульфидов металлов в автоклавах в присут. воздуха они окисляются до сульфатов, в результате чего сокращается расход необходимой для В. H2SO4. Автоклавы для В. могут работать при 200-300 °С и давл. 16-80 МПа. Они бывают горизонтальными (с мех. перемешиванием) и вертикальными (с перемешиванием и обогревом острым паром).

В.-сравнительно медленный процесс, поэтому его интенсифицируют путем мех., ультразвукового и термич. активирования твердых в-в, наложением электрич. полей, с помощью вибраций и пульсаций. С целью интенсификации В. иногда проводят одновременно с ионным обменом.

В., осуществляемое путем просачивания р-ра через слой твердого пористого материала, наз. перколяционным. Скорость просачивания зависит от пористости (отношение объема пор к общему объему), содержания мелких (иловых) частиц в твердом материале и высоты слоя. При проведении процесса в спец. аппаратах - перколяторах скорость просачивания должна быть не ниже 2 см/с. В. в перколяторах - малоинтенсивный процесс; используют его редко.

Более широко применяют перколяционный процесс для кучного и подземного В. в сочетании с ионообменным извлечением металла. При кучном В. материал (напр., старые отвалы, гранулированный рудный концентрат), уложенный в бурты на водонепроницаемом, слегка наклонном основании, обрабатывают жидким реагентом. По истечении длит. времени (от суток до месяцев) накопившийся в сборниках р-р перерабатывают. Более интенсивный процесс этого типа-В. с замесом. Жидкий реагент и твердый материал перемешивают в винтовом конвейере, к-рый одновременно служит и для укладки материала в бурты.

Подземное В. состоит в подаче выщелачивающего р-ра под землю непосредственно в рудное тело или в слой специально подготовленной руды и выкачивании р-ра, просочившегося через слой руды, на пов-сть. Известны два осн. варианта подземного В. - скважинный (бесшахтный) и шахтный. В первом случае используют систему определенным образом расположенных скважин для подачи выщелачивающего р-ра и выкачивания продукционного р-ра, во втором - старые или специально созданные шахты, подготовленные подземные камеры с обрушенной рудой, а для сбора продукционного р-ра - штольни или штреки. При разработке месторождений руд радиоактивных и цветных металлов часто применяют комбиниров. системы подземного В.: из элементов скважинных и шахтных систем В.; из элементов систем шахтного В. и к.-л. другого типа В.

Подземное В., применяемое обычно при глубине залегания рудного тела не более 600 м, позволяет резко сократить объемы капитальных вложений и сроки стр-ва предприятий, повысить в 2-4 раза производительность труда, значительно уменьшить вредное воздействие на природу (не нарушать ландшафт, резко снизить кол-ва твердых отходов и вредных в-в, выносимых на пов-сть земли, сравнительно просто восстанавливать отработанные участки).

Несмотря на определенные требования при выборе участков для подземного В. (наличие подстилающих водонепроницаемых горных пород, высокая проницаемость самого рудного тела, удобная гидрологич. обстановка и др.), таким путем в нек-рых странах добывают до 10% U и до 18% Си.

При бактериальном В. используется способность ав-тотрофных бактерий (Thiobacillus ferrooxidant, Ferrobacillus thiooxidant и др.) поглощать для своей жизнедеятельности энергию, выделяемую при окислении сульфидов и тиосульфатов металлов, серы, а также при переходе Fe2+ в Fe3+. Указанные бактерии содержат в-ва, катализирующие эти р-ции. В результате образуется H2SO4 или соли Fe3+, к-рые можно применять как реагенты для В. наиб. активность бактерий наблюдается при 30-35 °С и определенной кислотности среды. Бактериальное В. сочетают с подземным, культивируя бактерии перед подачей под землю в спец. емкостях.

В. используют в технологии цветных (Al, Au, Cd, Сu, In, Т1 и др.) и редких (Be, Li, Mo, Nb, Re, W, Та, U и др.) металлов, при получении В, Ge, Se, Те. Кучное В. применяют для извлечения Ag, Au, Сu, U, подземное - U, Си, Ag, Co, Fe, Ni и др., бактериальное - Сu и U; последний способ перспективен для переработки силикатных руд, содержащих Al, As, Mn, Ni и др. металлы.

Лит.: Плаксин И. Н., Юхтанов Д. М., Гидрометаллургия, М., 1949; Автоклавные процессы в цветной металлургии, М., 1969; Каравай ко Г. И., Кузнецов СИ., Голомзик А. И., Роль микроорганизмов в выщелачивании металлов из руд, М., 1972; Добыча урана методом подземного выщелачивания, под ред. В.А. Мамилова, М., 1980; Плаксин И. Н., Гидрометаллургия. Избр. труды, М., 1972; Полькин СИ., Адамов Э. В., Панин В. В., Технология бактериального выщелачивания цветных и редких металлов, М., 1982; Романков П. Г., Курочки на М. И., Экстрагирование из твердых материалов, Л., 1983; Зелик ман А. Н., Вольдман Г. М., Беляевекая Л. В., Теория гидрометаллургических процессов, 2 изд., М., 1983. Б. В. Громов, Э. Г. Раков.


1-винил-2-пирролидон В массе Вагнера реакция Вагнера-меервейна перегруппировки Вазелины Вазопрессин Вакуум Вакуумметры Вакуумформование полимеров Валентность Валентные углы Валентных связей метод Валериановые кислоты Валин Валлаха перегруппировка Вальденовское обращение Вальтерилацетат Вальцевание полимеров Ван слайка метод Ван-дер-ваальса уравнение Ван-дер-ваальсово взаимодействие Ван-дер-ваальсовы кристаллы Ван-дер-ваальсовы радиусы Ванадатометрия Ванадаты Ванадий Ванадийорганические соединения Ванадия галогениды Ванадия оксиды Ванилаль Ванилин Вариантность системы Вариационный метод Велера реакция Верапамил Вербенол и вербеной Вердазильные радикалы Вестерберга реакция Весы Ветиверилацетат Ветиверкетон Ветинон Вещества Вещество Взвешивание Взрыв Взрывоопасность Взрывчатые вещества Вибрационная техника Викасол Вильгеродта реакция Вильсмайера реакция Вильямсона синтез Винилазолы Винилацетат Винилацетилен Винилиденфторид Винилиденхлорид Винилиденхлорида сополимеры Виниловые мономеры Виниловые эфиры Виниловый спирт Винилогия Винилпиридиновые каучуки Винилпиридины Винилсульфоновые красители Винилфторид Винилхлорид Винилхлорида сополимеры Винипласт Винные кислоты Вириальное уравнение Вирирование фотографического изображения Висбрекинг Вискоза Вискозиметрия Вискозные волокна Висмут Висмута галогениды Висмута оксиды Висмута сульфиды Висмутолы Висмуторганические соединения Витамин Витамин d Витамин u Витамин в12 Витамин в2 Витамин в3 Витамин в6 Витамин вс Витамин е Витамин к Витамин н Витамин рр Витамин с Витамины Виттига реакция Виц.. Влагомеры и гигрометры Влагопроницаемость Влажность Внедрения реакция Внутреннее вращение молекул Внутренняя энергия Внутрирезонаторная лазерная спектроскопия Вода Водно-угольные суспензии Воднодисперсионные краски Водоподготовка Водоразбавляемые лакокрасочные материалы Водород Водорода пероксид Водородная энергетика Водородный показатель Водородоподобные атомы Водостойкость Водоэмульсионные краски Возбужденные состояния Возгораемость Воздух Воздуха разделение Возмущений теория Волновая функция Волокна природные Волокна химические Волокниты Вольта-потенциал Вольтамперометрия Вольфа перегруппировка Вольфрам Вольфрама галогениды Вольфрама гексафторид Вольфрама карбиды Вольфрама оксиды Вольфрама сплавы Вольфрама сульфиды Вольфраматы Вольфрамовые кислоты Вольфраморганйческие соединения Воля-циглера реакция Воски Воспламенение Воспламенение в пожарном деле Воспламенительные составы Восстановители Восстановительное аминйрование Восстановление Вращательные спектры Вревского законы Всесоюзное химическое общество Вспышки температура Втор.. Второе начало термодинамики Вуда сплав Вудворда реактив Вудворда реакция Вудворда-хофмана правила Вулканизация Вымораживание Выпаривание Вырождение энергетических уровней Высаливание Высокомодульные волокна Высокомолекулярные соединения Высокочастотное титрование Высокоэластическое состояние Высшие жирные кислоты Высшие жирные спирты Выщелачивание Вюрца реакция Вяжущие лекарственные средства Вяжущие материалы Вязкость Вязкотекучее состояние
www.ecosever.ru: На Кольский ГМК приедут с инспекцией студенты МГУ
28.07.2011
… серы. На мончегорской площадке введен в действие полигон захоронения промышленных отходов, а также разрабатывается проект перевода медерафинировочного производства на технологию «Обжиг - выщелачивание - …