А, М. Кунаев, Б. К. Кенжалиев теория и практика кучного выщелачивания меди алматы «гылым» 1998 4
Рис. 18, Исходная проба. 1 - пирит; 2
жүктеу/скачать 27,65 Mb. Pdf көрінісі
|
ТЕОРИЯ-И-ПРАКТИКА-КУЧНОГО-ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ-МЕДИ-1
- Бұл бет үшін навигация:
- Элементный состав халькопирита после обработки
| Рис. 18, Исходная проба. 1 - пирит; 2
- халькопирит; 3 - борнит; 4 - силикаты. Свет отраженный, увел. 100 По данным рентгеноструктурного анализа (5,47; 4,71; 4,86; 4,63; 3,74; 3,22; 2,73; 1,88; 1,22; 1,043 нм) в новообразованиях фиксируется смесь следующих составляющих: FeSO 4 - 7H 2 0; CuS0 4 -5H 2 0; CuS на фоне исходного халькопирита, структура которого очень устойчива к реакционным воздействиям. Цикличное выщелачивание в присутствии хлорида натрия и наличие пауз в орошении обуславливает большую делокализацию электронов ато- мов железа, активно участвующих в процессах взаимодействия с выщелачивающими агентами. Присутствие в халькопирите железа, находящегося в различных степенях окисления (Fe 2+ и Fe 3+ ), и изменяющийся их статистический вес при выщелачивании служат подтверждением данного положения. Уменьшение эффек- тивного магнитного поля на ядре Fe в халькопирите до 350 кЭ/в (в исходном халькопирите - 365 кЭ/в) вызвано релаксацией спинов в легко возбуждаемых малых объемах кристаллов, еще сохраняющих характерную для исходного халькопирита ориента- 64 цию. Таким образом, если халькопирит простого стехиометрического состава проходит при выщелачивании фа- зовые превращения, в нем должны возникать неупорядоченные составы во многих отдельных центрах, растущих в зависимости от числа циклов обработки и характера выщелачивающей среды в направлении друг-друга с медленным продвижением в глубь сульфидного ми- нерала, что, естественно, приводит к кристаллохимическим пре- вращениям. Необходимым общим условием стабильного существования поверхности между двумя фазами является положительное значение свободной энергии образования раздела фаз: будь она отрицательной или нулевой, случайные флуктуации вызвали бы непрерывное расширение поверхности и в конечном итоге это привело бы к полному диспергированию одного материала в другом. В нашем случае поверхностную свободную энергию можно рассматривать как работу переноса молекул из объема выщелачивающей среды на поверхность сульфида. Начальный период выщелачивания характеризуется высоким отношением суммарной поверхности сульфидных частиц к объему выщелачивающе- го раствора и протекает в условиях ощутимого недостатка кислорода. 65 Данные анализа твердых продуктов растворения методом низкотемпературной адсорбции газов (БЭТ) показывают, что при использовании сернокислых растворов хлорида натрия удельная поверхность их возрастает более чем в 2 раза от 2,88 до 5,85 м 2 /г по сравнению с растворением в сернокислых растворах. Действие насыщенных водных растворов хлорида натрия при кучном выщелачивании можно объяснить тем, что они обладают высокой электропроводностью и способствуют протеканию коррозионных процессов, имеющих электрохимический характер. Использование водных растворов хлорида натрия влияет на химические и электрохимические свойства халькопирита. Наибольшая перестройка поверхности сульфида происходит после декрептирующего действия хлорида натрия, в результате чего, образуется более развитая поверхность. По оценке авторов [5] теоретический предел прочности на растяжение для хлорида натрия составляет 200 кг/мм 2 . Однако силы действия распространяются только на расстояние, не превышающее нм. Если принять d=10 нм, то получается для хлорида натрия предел прочности на растяжение около 40 кг/мм 2 . В зависимости от условий обработки реально предел прочности составляет сотую или тысячную часть теоретического значения. Что касается уменьшения удельной поверхности до 2,88 м 2 /г после действия серной кислоты, то, видимо, это приводит к возникновению отдельных зародышей новообразований, находящихся в квазиустойчивом равновесии с упорядоченной структурой халькопирита. Это равновесие будет сдвигаться соответственно от цикла к циклу, блокируя поверхностные поры в результате химического взаимодействия. С помощью ОЖЕ-спектроскопии показано, что после обработки халькопирита хлоридом натрия с последующей оптимальной паузой в двое суток можно установить закономерность выхода на поверхность халькопирита элементов, в %: Сu 0; Fe 2,29; S 1,82. Элементный состав после ионной очистки был следующим, %: Сu 0; Fe 5,41; S 5,71; после аргонной - Сu 3,35; Fe 10,7; S 19,1; в 66 глубине слоя 200 нм, %: Сu 4,11; Fe 20,1; S 34,4 соответственно. Распределение элементов на поверхности халькопирита, обработанного насыщенным раствором хлорида натрия, показано в табл. 14. Таким образом, полученные с помощью ОЖЕ-спектроскопии экспериментальные данные показывают, что использование хлорида натрия при выщелачивании увеличивает выход меди на поверхность халькопирита по сравнению с сернокислым выщелачиванием. После первых циклов выщелачивания наблюдается выход железа, что подтверждается мессбауэровской спектроскопией и ИК-спектросколией водных растворов. Таблица 14. Элементный состав халькопирита после обработки жүктеу/скачать 27,65 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|