Механическая активация вещества

Механическая активация вещества

Установлено, что скорость процесса выщелачивания зависит не только от степени дисперсной фазы при активации минеральных веществ измельчением, но и от состояния поверхности. Все это связано с энергетическими затратами при измельчении вещества.

Иногда механическую активацию при измельчении твердой фазы совмещают с протеканием химической реакции. Такой процесс называют механохимической реакцией.

Активация измельчением существенно изменяет растворимость минерального сырья. К практически нерастворимой твердой фазе относится основной минерал оловянных руд – касситерит. Он устойчив к действию кислот и щелочей. Активация измельчением повышает растворимость касситерита с 0,1 до 59,5 %. В табл. 16 приведены результаты выщелачивания олова после активации касситерита при сухом процессе измельчения.

Таблица 16

Влияние механической активации касситерита на процесс выщелачивания

Условия

активации

Продолжительность активации, мин

Извлечение олова в раствор, %

HCl (концентрированная)

H2SO4 (20 %-ная)

1

2

3

4

Без абразива

5

20,1

54,2

15

32,8

980,6

30

86,1

96,0

45

86,0

95,0

60

84,0

96,0



Продолжение таблицы 16


1

2

3

4

С абразивом (кварц*)

15

50,0

20

80,0

30

90,0

45

96,0

60

96,54

Примечание: * – Расход абразива (кварца) 7 частей на 10 частей касситерита.

Наибольшая эффективность механической активации достигается при использовании в качестве абразивного материала кварца. Это обстоятельство лишний раз указывает на появление дислокаций и подчеркивает важную роль дислокаций в повышении реакционной способности реагента, находящегося в твердом агрегатном состоянии.

Для механической активации шеелитового концентрата, содержащего 57,6 % WO3, использовали планетарную мельницу. Автоклавное выщелачивание проводилось в течение двух часов. В табл. 17 представлены результаты автоклавного извлечения вольфрама из шеелитового концентрата для различной продолжительности механической активации.

Таблица 17

Результаты извлечения вольфрама из шеелитового концентрата

Навеска концентрата, г

Продолжительность активации, мин

Содержание вольфрама в осадке, %

Извлечение

вольфрама, %

Расход соды, % от теоретического

600

0

12,9

87,1

200

750

0

6,7

93,7

225

700

9

0,7

99,3

200

500

9

0,4

99,6

225

700

9

0,5

99,5

225

Таким образом, механическая активация повышает эффективность взаимодействия шеелита с содой при одновременном снижении расхода соды.

Предварительная активация рудного сырья позволила снизить температуру плавления, обжига или спекания. Поскольку спекание базируется на твердофазных реакциях, то роль измельчения сводится, главным образом, к увеличению межфазной поверхности. Однако оказалось, что не только величина межфазной поверхности, но и способ измельчения оказывает влияние на скорость твердофазных реакций.

Циркон относится к наиболее трудно вскрываемым минералам. Обычно его вскрытие производится спеканием с карбонатом кальция. Температура процесса спекания достигает 1600 oC. Предварительная активация циркона путем измельчения и последующее спекание при 1000 oC обеспечило 100 %-ное извлечение циркония в раствор.

  • Читать все новости