Электрохимическое выщелачивание Электрохимическое выщелачивание

Вопросы электрохимической переработки сульфидных руд и концентратов рассматриваются многими авторами . Некоторые из этих процессов находятся в начальной стадии исследования. В окислительно-восстановительных средах, применяемых при выщелачивании, халькогениды подвергаются комплексному химико-электрохимичес-кому воздействию.

С увеличением электропроводности халькогенида электрохимический механизм начинает превалировать. Большинство сульфидов и сульфидных руд относятся к электронным проводникам. Удельное сопротивление сульфидов колеблется в широком диапазоне от 10-4 до 102 Ом–1·см–1 и увеличивается в следующей последовательности: борнит – Cu5FeS4, ковелин – CuS, халькозин – CuS2, пентландит – (Fe, Ni)S, халькопирит CuFeS2, пирит – FeS2, кобальтин – CoAsS, арсенопирит – FeAsS. Для синтезированных халькогенидов установлена зависимость электропроводности от величины свободной энергии образования:

lgχ = 0,74 – 0,277·Электрохимическое выщелачивание,

где χ – электропроводность соединения, Ом–1·см–1; Электрохимическое выщелачивание– энергия образования халькогенида, Дж/моль.

Подобное поведение халькогенидных материалов вызывает интерес в отношении реализации электрохимической активации процесса вскрытия минералов. Среди них наиболее перспективными являются процессы электрохимической обработки суспензий. Механизм анодного растворения сульфидов во многом аналогичен механизму анодного растворения металлов и сплавов.

Поведение сульфидов определяется стационарным потенциалом, величина которого зависит от состава раствора, температуры, pH, произведения растворимости халькогенида и др. Скорость растворения возрастает с увеличением плотности тока, при этом в раствор переходят в первую очередь компоненты с наиболее отрицательным потенциалом.

Растворение сульфидов осложняется образованием нерастворимых продуктов (оксидов, серы, сульфата свинца). Величины стационарных потенциалов сульфидов устанавливаются длительно, в течение 0,5-4,0 часов, и сдвигаются во времени и с повышением температуры в область отрицательных значений.

Сульфидная сера окисляется в большинстве случаев до элементарной серы.

Электрическое поле оказывает не одинаковое воздействие на частицы минералов. Изменение электрических свойств поверхности частиц минералов в этих условиях зависит от их электропроводности, диэлектрической проницаемости и собственного потенциала их поверхности.

Для характеристики электрохимического поведения сульфидных мате-риалов используют стационарные потенциалы. В работе предложено два метода измерения последних. В первом: в отдельное зерно минерала вводится металлическая игла и к этому же зерну подводится капилляр (диаметр 0,1 – 0,5 мм), соединенный с измерительными приборами. Во втором методе сульфидный электрод – мономинеральный участок образца, имеющий гладкую рабочую поверхность не менее 25 мм2, обрабатывается спиртом и помещается в герметически закрытую ячейку с исследуемым раствором. Его потенциал измеряется относительно каломельного электрода сравнения.

В кислых растворах (pH = 2) разность значений стационарного потенциала лежит в диапазоне 0,005 В; в нейтральных и щелочных растворах – в диапозоне 0,01 В. Наилучшая воспроизводимость значений стационарного потенциала отмечается в окислительно-восстановительных системах. Причиной низкой воспроизводимости величины стандартного потенциала (± 0,1 В) некоторых минералов с низкой электропроводностью, например сфалерита, считается малая величина токов обмена.

  • Читать все новости