|
Арсенопиритни бактериал оксидлаш ва танлаб эритишнинг схематик модели
16-расм
пирит учун
2 FeS2 + 7 O2 + 2 H2O 2 Fe2+ + 4 SO2-4 + 4 H+ (49)
FeS2 + 14 Fe3++ 8 H2O 15 Fe2++ 2 SO42-+ 16 H+ (50)
халькопирит учун:
2 CuFeS2+ 8,5 O2+ 2 H+ Cu2++ 2 Fe3++ 4 SO42++ H2O (51)
CuFeS + 4 Fe3+ Cu2++ 5 Fe2++ 2 S0 (52)
пирротин учун:
2 FeS + 4,5 O2+ 2 H+2 Fe3++ 2 SO42-+ H2O (53)
2 FeS + 1,5 O2+ 6 H+2 Fe3++ 2 S0 + 3H2O (54)
FeS + 8 Fe3++ 4 H2O 9 Fe2++ SO42-+ 8 H+ (55)
таркибида темир йўқ сульфидлар, масалан, сфалерит учун:
ZnS + 2,5 O2 + 2 H+ Zn2++ SO42-+ H2O (56)
ZnS = Zn2++ S0 + 2e (57)
Аммо кўриб чиқилаётган механизмда битта жуда муҳим омил – танлаб эритилувчи материалда бир нечта ўзининг электрокимёвий характеристикалари билан фарқ қилувчи сульфидли минералларнинг мавжудлиги ҳисобга олинмайди, демак, пульпада бактериялар иштирокида туриб улар бир-бирининг оксидланиши ва танлаб эритилишига ўзаро таъсир қилади. Шунинг учун тадқиқотчилар сульфидли минералларни бактериал танлаб эритишнинг электрокимёвий жиҳатига этибор қилишни бошладилар. Ҳар хил электрод потенциаллари бор минералларнинг мавжудлиги гальваник элементни ҳосил қилади, у бўйича анча манфий зарядланган минерал- анодни оксидланиш тезлиги тезлашади, кичикроқ манфий зараядланган – катодни эса оксидланиш тезлиги секинлашади. Минералларнинг электрод потенциали миқдорига мос ҳолатда гальваник қаторлар тузилга бўлиб, улардан бактериал танлаб эритиш жараёнининг селективлигини аниқлашда фойдаланиш мумкин.
Арсенопирит ва пирит минераллари аралашмасини бактериал танлаб эритишда электрокимёвий реакциялар механизмини кўриб чиқамиз.
Арсенопирит ва пиритни гальваник ўзаро таъсирлашишининг катод реакцияси (=0,45 В) уч хил йўл билан амалга оширилиши мумкин.
Кислороднинг пирит билан деполяризацияси
O2 + 4 H+ + 4e 2 H2O (58)
Пиритнинг темир осиди билан депояризацияси
Fe3+ + eFe2+ (59)
Кислород ва темир оксиди билан аралаш деполяризация
O2 +Fe3+ + 4 H+ + 5eFe2+ + 2 H2O (60)
Бу катодли реакциялар анодли билан тўлдирилади
FeAsS + 3 H2O Fe2+ + AsO33- + 6 H+ + S0 +5e (61)
58 ва 61 реакциялар йиғиндиси
4 FeAsS + 2 H2O + 5 O2 + 4 H2SO4 4 FeSO4 + 4 H3AsO3 + 4 S0 (62)
арсенопиритнинг бактериялар ва кислород билан ўзаро бевосита таъсирлашиши унинг оксидланиш механизмини, яъни “бевосита” механизмни тақдим этади.
(60) ва (61) реакциялар йиғиндиси
2 FeAsS + 2 O2 + Fe2(SO4)3 +H2SO4 + 2 H2O 4 FeSO4 + 2 S0 + 2 H3AsO3 (63)
арсенопиритнинг темир оксиди билан бактериялар иштирокида оксидланиш механизмини, яъни “билвосита” механизмни тақдим этади.
Бактериал танлаб эритиш шароитида деполяризацияланганда асосий деполяризатор оксидли темирдир. Кислород иштирокида кечадиган реакциялар тезлиги, кислород концентрациясидан 20-25 минг марта кўп концентрацияга эга, темир оксиди мавжудлиги билан шартланганига қараганда 500-600 марта кам. шунинг учун арсенопиритни оксидлашда асосий ўрин Fe3+ га (56) катодли ва (58) анодли реакцияларга тегишли, яъни
2 FeAsS + 5 Fe2(SO4)3 + 6 H2O 12 FeSO4 + 2 S0 + 2 H3AsO3 + 3 H2SO4 (64)
(64) реакциядан ташқари қуйидаги реакцияларр кечади:
4 FeSO4 + O2 + 2 H2SO4 2 Fe2(SO4)3 + 2 H2O (65)
2 S0 + 3 O2 +2 H2O 2 H2SO4 (66)
3 H3AsO3 + 2 Fe2(SO4)3 + 2 H2O 4 FeSO4 + 2 H2SO4 + 2 H3AsO4 (67)
Fe2(SO4)3 + H3AsO4 2 FeAsO4 + 3 H2SO4 (68)
Охирги реакция (48) реакцияга ўхшаш, яъни
2 FeAsS + 7 O2 + 2 H2O 2 FeAsO4 + 2 H2SO4 (69)
Арсенопиритнинг пирит ва микроорганизмлар иштирокидаги бактериал оксидланиши механизмининг схемаси 17-расмда келтирилган.
рН 2,0-1,2, суюқ фазада ОТП 0,78-0,84В ва темир концентрацияси 7-15 г/л бўлганда арсенопирит термодинамик мустаҳкам эмас ва реальгар ва аурипигментинг оралиқ фазалари орасидан деструкцияланиб темир занги, о-арсенат килотаси ва элементар олтингугурт ҳосил қилади. арсенопирит манфий зарядланади ва ўзининг атрофида мусбат зарядланган қобиқни ўзаро мослаштиради.
Пирит электронларнинг дастлабки акцепторидир. Темир оксидининг ионлари (0,5-1 моль/л) пиритда занггача тикланади, у электронларнинг иккиламчи акцептори функциясини бажаради. бунда анодли ва катодли реакциялар бўшлиқда делокализациялангандир. Ҳосил бўлган темир занги бактериялар билан оксидгача оксидланади. Электронларнинг охирги акцептори кислороддир. Темир закисининг оксидланиши ҳам эритмада жойлашган, ҳам минералда иммобилизацияланган бактериялар билан амалга оширилади. Элементар олтингугуртнинг оксидланиши асосан минерал юзасида амалга ошади. Шундай қилиб, бактериялар кристаллик панжара элементларининг (Fe2+ ва S2-) оксидланиши жараёнини катализлайди, яъни электронларни уларнинг охирги акцептори кислородга оралиқ акцепторлар занжири – пирит ва темир оксиди орқали ташувчи бўлиб ҳизмат қилади.
Do'stlaringiz bilan baham: |
