Тошкент кимё –технология институти силикат материаллари ва нодир, камёб металлар технологияси кафедраси

Лекция 3.Процессы выщелачивания
В зависимости от соединения, в виде которого находится основной эле-мент, руду можно подвергать выщелачиванию, т.е. воздействию химических реагентов, либо непосредственно после механического и флотационного обогащения, либо после обжига.
Выбор аппарата для выщелачивания зависит в основном от руды и тре-бований, которые предъявляются к скорости и стоимости процесса выще-лачивания.
Первыми аппаратами при атмосферном давлении были–перколяторы. Однако в них не обеспечивается интенсивное выщелачивание, так как раствор в крупных чанах просто просачивается сквозь слой кусковой руды. В то же время этот процесс дешев, его проведение не связано с затратами энергии. Перколяторы применяются в гидроэлектрометаллургии меди.
Более распространены чаны с механическим перемешиванием пропел-лерными, цепными или гребковыми мешалками. В тех случаях, когда при выщелачивании руды или огарка компоненты не окисляются с понижением растворимости, применяют чаны с воздушным перемешиванием: аэролифт-ные аппараты «Пачуки» (от названия местности в Мексике), показанные на рис. Давление подаваемого воздуха обычно равно 0,2–0,3 МПа. Насыщаясь пузырьками воздуха, пульпа в центральной трубке становится легче общей массы пульпы, поднимается в верх по трубке и переливается через верхнее отверстие обратно в чан.
Процесс выщелачивания может быть осуществлен в одном чане до мак-симально возможного обеднения руды одним и тем же раствором (односту-пенчатое выщелачивание) либо путем последовательной, так называемой многоступенчатой обработки прямоточным или противоточным способом.
При этом большую часть полезных компонентов извлекают на стадии кислого выщелачивания, когда частично обедненную руду обрабатывают сильнокислым раствором. В стадии нейтрального выщелачивания неболь-шое количество кислоты, оставшееся в растворе после кислого выщелачи-вания, нейтрализуется свежей рудой или огарком. Выбор метода обработки руды зависит от ряда факторов.
Сильнокислый раствор
↓
Кислое выщелачивание ←Не полностью обедненная руда ←
↓ Свежая руда ↑
↓
Отстой →Нейтральное выщелачивание → Отстой
↓ ↓
Остаток после Нейтральный
выщелачивания раствор
Схема двухступенчатого выщелачивания.

Для одноступенчатого выщелачивания требуется меньшее число аппа-ратов, уменьшается производственная площадь и сокращается обслужива-ющий персонал. Однако на донейтрализацию затрачивается много руды, поэтому снижается степень извлечения полезных компонентов.

Автоклавный метод обработки руд характеризуется возможностью про-ведения процессов при повышенных давлениях и температурах. При этом в одном процессе сочетаются обжиг и выщелачивание руды. Замена пироме-таллургиического процесса автоклавным гидроэлектрометаллургическим,-одно из наиболее перспективных направлений при использовании бедных руд. При высоких давлениях (0,5 – 2,0 МПа) и температурах от 100 до 200⁰С химические реакции сильно ускоряются. При автоклавной обработке стано-вятся возможными процессы, не протекающие в обычных условиях. В авто-клавах могут быть проведены реакции простого обмена (типа МО + Н₂SO₄ →М SO₄ + H₂O ), реакции обменного разложения солей, а также реакции окисления и восстановления. Возможно одновременное окисление и выщелачивание сульфидов:
М S + 0,5О₂ + Н₂SO₄ → М SO₄ + S + H₂O .