Выщелачивание

ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ [leaching] - извлеч. отд. составл. тв. материала с использ. растворителя, основ, на спос-ти извлек, вещ-ва растворяться лучше, чем ост. компоненты; при-мсн. при гидрометаллургич. извлеч. металлов из руд, в порошковой металлургии и т.д. В кач-ис растворителя м. б. использованы р-ры аммиака, кислот, щелочей, хлоридов металлов или хлора, сульфатов и т.п. В. может сопровождаться окислением извлек, материала с целью перевода труднор-римых соедин. в лег-кор-римыс (окислительное в.). В качестве окислителя применяют газы (чаще воздух, кислород), жидкие и тв. нсорганич. вещ-ва (HNO3, МпО2, КМпО, и др.), бактерии (бактериальное п.). В. осуществляют при атмосферном и повышенном (автоклавное в.) давлениях. В. применяют в произ-ве цв. металлов (А1, Си, Ni, Co, Аи, W, Мо, Та, Mb, P3 и др.):
агитационное выщелачивание [agitation leaching] — извлечение золота из руд их селективным растворением в цианистых щелочах |см. Цианирование (I)] при интенсивном псремеш. и непрер. насыщении пульпы кислородом воздуха; примен. для извлеч. Аи из тонкоизмельч. руды с более высокими скоростью и степенью по сравнению с просачиванием и кучным вышелачив. Степень измельчения руды зависит от хар-ра вкрапленности Аи и изменяется от -0,3 до 0,04 мм. Агитационному В. в периодич. и непрерывном режимах подвергают пульпы с Ж : Т = (1-2) : 1 при концентр.: NaCN = 0,01-0,1%, СаО = = 0,01-0,03% (РН = 9-11);

бактериальное выщелачивание [bacterial leaching] — процесс избир. р-рения минералов в водной среде в присутствии микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности для извлеч. металлов (Си, U, Аи, Мп и др.) из отвалов, бедных забалансовых руд, для удаления вредных примесей (As) и селект. разделения продуктов и концентратов, получ. из труднообогатимого и комплексного минерального сырья.
При б. в. сульфидсодерж. минералов используют тионовые хемоавтотрофные бактерии, единств, источники энергии для их жизнедеятельности - процессы окисления неорганич. субстратов - закисного железа, сульфидной и элементной серы, а тж. сульфидных минералов.
Различают кучное, подземное и чановое б. в. Кучному в. обычно подвергают старые отвалы или вновь складируемые забалансовые руды, содерж. Си и U. Получаемая при выщелачивании на цементац. или экстракц. установках медь в 5 раз дешевле выделяемой из руды флотацией и плавкой. При подземном в. меди из подземных выработок, целиков, заб-рош. или бедных рудных тел выщелач. р-ры через скважины закачиваются в рудное тело и, пройдя через него, подаются на поверхность, где из них извлекают медь; после регенерации окисного железа р-ры используются в кач-ве оборотных.
Чановое б. в. эффективно применяется при переработке труднообогатимых продуктов и концентратов, для очистки их от вредных примесей, вскрытия тонковкраплен, золота и серебра, селективного извлечения металлов из сульфидных концентратов, для обессеривания углей, обескремнивания бокситов и т.п.
Б. в. характеризуется низкой энергоемкостью;
кучное выщелачивание [heap leaching] -выщелач. ценных компонентов из отвальных, забалансовых и потерянных руд, проводимое на открытых, спец. оборудов. площадках; отличается высокой производ-тью и низкой себест-тью продуктов. В промышл. практике наиб, распространено к. в. при переработке медных и урановых руд. В последние годы применяется также для переработки полиметал-лич., в частности свинцово-цинковых руд. Широкое применение в промышл. практике к. в. меди и урана из руд и отвалов получило в США (16 рудников), странах африканского континента, Австралии, Испании и др. В СНГ применяется на Николаевском месторождении (Казахстан) для переработки отвалов забалансовых медноколчедан. руд. Добавл. H2SO4 при выщелачивании здесь сведено к минимуму из-за ее образов, при естеств. окислении пирита. На этом руднике под орошением наход. два отвала объемом до 2,7 млн. т руды;
перколяционное выщелачивание [percolation leaching] — выщелач. просачиванием (перко-ляцией) жидкого реагента через неподвижный слой твердого. П. в. применяют, напр., для обработки Au-содерж. песков пористой структуры с частицами 0,2-1,0 мм в спец. круглых (высотой 2-4 м, диам. 12-14 м) и прямоугольных (длина 25 м, ширина 15 м) чанах вместимостью по пескам 800-900 т; продолжительность полной обработки одной загрузки песка 4-8 сут. П. в. осуществляют последовательной подачей р-ров цианидов щелочных и щелочноземельных металлов убывающей концентрации от 0,1-0,2 до 0,03-0,05 %. Извлеч. золота в цианистые р-ры выщелачивания 70-80 %. Выделяют Аи и Ag из р-ров цементацией металлич. цинком, сорбцией ионообменными смолами или активир. углем;

подземное выщелачивание [underground (in-situ) leaching] - выщелач. на месте залегания руд цв. и редких металлов. П. в. эффективно, когда рудное тело доступно р-рителю, а получаемый р-р (щелок) по достиж. водонепроницаемых пород (глины, гранита и др.) накапливается, что позволяет откачать его на верхний горизонт для последующего концентрирования и переработки. П. в. используют для извлеч. Си, Mo, U и др. металлов, когда минералы, содерж. металлы, находятся в линзах - рудных телах размером > 200 м, разделен, большими промежутками пустой породы, и когда либо мощность пластов невелика, либо содержание металла в них мало. В этом случае п. в. аналогично перколяц. или кучному в., используемым для доизвлеч. металлов из бедного сырья. В кач-ве реагентов для п. в. используют р-рители, избират. р-ря-ющие нужный минерал и не реагирующие с вмещающей породой, при этом р-ритель и получаемый щелок не должны кольматиро-вать (закупоривать) поры и капилляры в выщелач. руде;

сорбционное выщелачивание [sorption leaching] — метод совмещ. выщелач. и сорбции ценных компонентов, напр, процесс цианид-ного выщелачивания и сорбции благородных металлов ионообменными смолами из пульп. В процессе с. в. ионообменная смола приводится в контакт с пульпой цианирования, при этом благородные металлы, растворяясь в цианистом растворе, переходят в жидкую фазу пульпы и одновременно сорбируются ионитом. По окончании выщелачивания и сорбции насыщенный золотом ионит отделяют от пульпы, регенерируют десорбцией золота и примесных металлов и вновь направляют на с. в;

тиомочевинное выщелачивание [thiocar-bamide leaching] — выщелач. Аи (Ag) с ис-пользов. кислых водных р-ров тиомочевины, содерж. в кач-ве окислителя Fe3*, за счет образов, комплекса катион, типа Au,CN(NH2)2.
По сравнению с цианированием т. в. имеет след, преим-ва: скорость р-рения выше в 10 раз, меньше подвержено воздействию со стороны ионов-примесей, меньше удельный расход и корроз. активность реагента.
тиосульфатное выщелачивание [thiosulfate leaching] - выщелач. Аи (Ag) с использов. р-ров тиосульфата натрия или аммония в присутствии кислорода воздуха и образов, комплекса /Au(S2O3)2~. Аммиачно-тиосульфатное выщелачивание ведут в присутствии ионов меди (каталитич. действие) для извлеч. Аи и Ag из руд, «упорных» для цианистого процесса (в том числе марганцевых и медистых). В зависимости от вида перерабатыв. руды и содержания в ней золота концентрация выщелачивающего агента (тиосульфат аммония) в р-ре может изменяться от 2 до 60 %;

экстракционное выщелачивание [extractive leaching] - выщелач. в присутствии экстра-гента. Совмещение двух процессов (разделение тв. и жидких смесей и извлеч. тв. составляющих с помощью растворителей) повышает сквозное извлеч. и при достаточно хорошем расслоении водной и органич. фаз исключает фильтрацию. Применение при э. в. экстраген-тов на твердом носителе — твэксов (тв. экст-рагентов) обеспечивает быстрое безфильтрац. отделение пульпы от органич. фазы (как при сорбции из пульп с использов. ионитов) и установление равновесия между твэксом и р-ром (как при жидкостной экстракции).