Цементация.
В ряду должны быть
Fe…Cu
Zn…Au
Цементация наиболее эффективна для восстановления электроположительных металлов (Cu, Au,Ag)
Рассмотрим процесс на примере цементации меди железом.
Перед цементацией необходимоиз раствора удалить шламы (пруд-отстойник), иногда добавляют ПАВ, ПАА и др. И восстановить 3х валентное железо путем поддержания рН 2,5-3. При цементации хорошо подготавленных растворов остаточное содержание меди может даже превышать 60 мг/л. Для осаждения меди применяют железо в виде стружки, обрезок жести или губчатое и т.д. Железные стружки предварительно измельчают до крупности от 1 до 5 мм, иногда мельче.
Губчатое железо можно получить из окисленных железных руд или пиритных огарков. D= -2+0,074мм
Поскольку продуктивный
р-р выщелачивания содержит остаточное
кол-во растворителя
,
то осадитель (Fe)
взаимодействует с ним
Это вызывает необходимость компенсировать потери (Fe) избыток которого составляет 1,5-2раза и зависит от концентрации осождаемого иона и растворителя. При цементации Au из цианистых р-ров происходит не произвольное растворение цикла в цианиде (в присутствии О2), избыток Zn составляет 10-20 раз. В результате цементации осаждаемый Ме используется в виде твердой взвеси т.к. процесс происходит при перемешивании осаждения жидкой фазы от твердой осуществляется сгущением, флотации или магн.сепарации.
Оборудование при цементации
1 гр.-неподвижные
2 гр.-вращающиеся
К 1 относят цементационные желоба, конусные цементаторы. Ко 2 – барабанные.
________
Барабанный цементатор
Решетка для удерживания скраба. Цементатор может быть как периодического, так и непрерывного действия. Особенность работы. Скраб интенсивно перемешивается при вращении и поверхность активно очищается.
«-» Сильное истирание
цементной меди и тратиться много энергии.
Экстракция
Процесс извлечения ионов или молекул вещества из водного раствора в жидкую органическую фазу не растворимую в воде. Ион металла в растворе гидротирован, т.е. связан с молекулами воды. Следовательно, для перевода его в органическую фазу необходимо затратить энергию. Поскольку процесс происходит самопроизвольно лишь в таком случае, когда в органической фазе ион металла будет образовывать более простое соединение (явления сольватации). Так как экстракция – хим. процесс, следовательно, он обратим.
Реакция протекает до установления динамического равновесия, т.е. до выравнивания хим. потенциалов металла в обоих фазах
Состояние равновесия описывается:
1. Коэффициент распределения, который:
- концентрация
ионов Ме в орг.фазе
- Конц-я ионов в
водной фазе.
Этот показатель говорит об изменении Ме в органической и водных фазах.
2. Постоянная равновесия.
наибольшее влияние на процесс оказывает плотность.
Точки А и В, соответственно, рН полуэкстракции для Сu и Zn. Извлечение = 50%, след-но, Д=1.
рН продуктивного раствора =3, для смещения реакции вправо необходимо ↑ рН. При экстракции меди органической кислотой из раствора бактериального выщелачивания необходимо предварительно нейтрализовать раствор до рН = 4-4,5. Для Zn более глубокая нейтрализация до 5.
Экстроген – органическое в-во, способное образовывать ионы металлосодержащие и переводить их в органическую форму. В качестве них используются органические кислоты, спирты, эфиры, кетон, амины и т.д. Экстроген должен быть не растворим в воде и недорогим. В чистом виде его применяют редко, обычно их растворяют в разбовителе, к которым предъявляют требования: низкая вязкость, негорючесть, должен иметь плотность отличную от воды.
Реэкстракция возможна благодаря обратимости реакции экстракции.