Слайд 2
Гидрометаллургические методы основаны на избирательном растворении минералов в
водных растворах химических реагентов с выделением из раствора извлекаемого
компонента. Они применяются для извлечения металлов и удаления вредных примесей из сырья, плохо поддающегося механическому обогащению.
Слайд 3
Общая схема гидрометаллургических процессов включает следующие операции:
Дробление и
измельчение с целью полного или частичного раскрытия зерен минералов
для обеспечения контакта с растворителями;
Изменение химического состава руды или концентрата для подготовки к выщелачиванию путем разложения химических соединений извлекаемых компонентов и перевода их в растворимую форму;
Выщелачивание- перевод извлекаемых компонентов в раствор;
Отделение и очистка раствора от взвешенных частиц и примесей;
Осаждение извлекаемых компонентов из раствора;
Обработка осадка с целью его дальнейшей очистки и переработки
Слайд 4
Выщелачивание
Выщелачивание классифицируют по :
механизму процесса (химическое, микробиологическое)
Способу осуществления
(кучное, с перемешиванием, автоклавное)
По виду среды (водное, щелочное, кислотное)
Слайд 5
Выбор растворителя для выщелачивания определяется селективностью его действия
по отношению к выщелачиваемому материалу. При этом важным фактором
являются коррозионное действие растворителя на аппаратуру, стоимость и возможность его регенерации.
Слайд 6
На селективность действия растворителя по отношению к какому-либо
минералу в руде влияют концентрация растворителя, температура и продолжительность
контакта. Наиболее распространенными растворителями являются вода, водные растворы солей, кислоты, щелочи.
Слайд 7
Вода используется для выщелачивания огарков сульфатизирующего и хлорирующего
обжига. При окислении сульфидов в водной среде под давлением
воздуха или кислорода при температуре около 150° вода является растворителем образующихся сульфатов.
Слайд 8
Водные растворы солей
Сульфат окиси железа используется при выщелачивании
сульфидных минералов, углекислый натрий – для выщелачивания урановых руд.
Цианистый натрий- для выщелачивания золота и серебра из руд.
Слайд 9
Щелочи
Гидроокись натрия применяют для выщелачивания алюминия и вольфрамовых
руд, аммиак- для выщелачивания меди, никеля. Достоинства: незначительная коррозия
аппаратуры, возможность выщелачивания руд с высоким содержанием карбонатов, высокая селективность процессов.
Слайд 10
Выщелачивание кусковой руды
На месте добычи производят в том
случае, когда невыгодно ее транспортирование из-за низкого содержания извлекаемого
компонента. Скорость просачивания раствора через пустоты, образуемые кусковым материалом, значительная, но процесс выщелачивания длится месяцы, иногда годы.
Слайд 11
Выщелачивание просачиванием (перколяция)
Применяют для зернистых материалов, однородных по
крупности. Применяют для золотых, медных и урановых руд.
Слайд 12
Выщелачивание перемешиванием
Пульпу с содержанием твердого 40-70% перемешивают с
добавкой растворителя механическими мешалками в чанах (реакторах) небольшой вместимости,
сжатым воздухом в па´чуках или совместным действием воздуха и механических мешалок.
Слайд 13
ПА´ЧУК представляет собой деревянный или стальной чан диаметром
около 4м , высотой до 15 м с коническим
днищем. В центре чана установлена вертикальная открытая труба (аэролифт), в которую подается сжатый воздух, засасывающий пульпу снизу. После чего фильтрованием отделяют твердый остаток. Применяют в гидрометаллургии.
Слайд 14
Автоклавное выщелачивание
Производят под давлением и при перемешивании острым
паром. Процесс ведут без подачи кислорода или с подачей
кислорода в горизонтальных автоклавах.
Слайд 15
Переработка растворов
Для получения чистого раствора взвешенный материал отделяют
в сгустителях и фильтрах. Для выделения металлов или их
соединений из очищенных растворов применяют следующие процессы: кристаллизация, сорбция, экстракция, осаждение металлами, осаждение газами , электролиз, гидролиз.
Слайд 16
Кристаллизация
Кристаллизация из водного раствора происходит при упаривании, охлаждении
и при добавлении органических растворителей. Методы фракционированной кристаллизации основаны
на различной растворимости солей.
Слайд 17
Сорбция
Поглощение твердым телом или жидкостью вещества из окружающей
среды- включает абсорбцию и адсорбцию.
Поглощающее тело называется сорбентом.
Абсорбция-поглощение вещества
всей массой жидкого сорбента;
Адсорбция- поглощение поверхностным слоем сорбента
Слайд 18
Древесный уголь- абсорбент. Активированный древесный уголь (обработанный водяным
паром и воздухом при нагреве) применяют для сорбции золота
и серебра из цианистых растворов, палладия – из хлористых растворов.
Слайд 19
В качестве сорбентов применяют также иониты- искусственные органические
ионообменники- смолы. В зависимости от характера обмениваемых ионов иониты
делят на катиониты, аниониты, амфолиты, а также на сорбенты, которые удерживают обменные ионы и молекулы с помощью координационных связей.
Слайд 20
Экстракция
Металл в водной фазе экстрагируют перемешиванием с органическим
растворителем, не смешивающимся с водой. Органическую фазу, насыщенную металлом,
направляют на реэкстракцию для выделения из нее металла обработкой щелочным или кислым растворами.