Методика проведения экспериментов и характеристика используемых
материалов и реагентов
177
Исследования проводились на синтетических и промышленных растворах
кучного выщелачивания медных, оксидных и смешанных руд различных
месторождений. Основным объектом служили продуктивные растворы
выщелачивания медных руд оксидной зоны, составляющей значительную часть
актогайского месторождения. Ока представлена силикатными рудами с незначи-
тельным содержанием карбонатов. Основной минерал - хризоколла в тесных
сростках с малахитом, располагающимся по плоскостям трещин и в пустотах
выщелачивания первичной сульфидной минерализации, а также халькопиритом,
который присутствует в виде мелкой вкрапленности, равномерно по массе
породы. В зоне окисления присутствуют куприт, сульфатные формы меди и
железа в тесной ассоциации, а также лимонит [83]. Химический состав оксидной
руды месторождения Актогай, мас. %: SiO
2
66,3; А1
2
0з 14,2; Fe
2
0
3
4,47; FeO 1,56;
CaO 2,0; MgO 1,45; K
2
0 2,95; Na
2
0 3,75; Сu 0,39; S 0,13; Mo 0,0009 и следы As,
Pb, Zn, Mn. Формы нахождения меди распределены следующим образом
(числитель- абс, знаменатель-отн. %): сульфатная - 0,004/1,4; окисленная -
0,326/83,7; сульфидная - 0,058/14,9; сумма - 0,39/100.
Растворы для исследований в лабораторных условиях получали
выщелачиванием оксидной медной руды в перколяторах; в качестве
растворяющего агента использовалась 0,05 М серная кислота. Опытные
испытания в производственных условиях по проверке и уточнению данных
лабораторных экспериментов проводились на продуктивных растворах кучного
выщелачивания представительной пробы руды, доставленной из оксидной зоны
месторождения Актогай на опытно-промышленную площадку Балхашского
горно-металлургического комбината.
Для приготовления модельных водных растворов использовалась
металлическая медь (МО) и кристаллогидраты меди, железа, натрия и других
элементов. Корректировка значений рН проводилась растворами серной кислоты
или гидроксида натрия. Все реагенты, используемые для приготовления
модельных растворов,
178
имели квалификацию "ч.д.а." или "х.ч.".' Состав водных растворов моделировался
с учетом практических данных по концентрации элементов, получаемых при
выщелачивании руд. В большинстве экспериментов модельные водные растворы
имели состав, М: медь 0,0156-0,0312; железо 0,018-0,036; S0
4
2-
,0,5; рН = 2,0-3,5.
Для решения поставленной задачи проводилась сравнительная оценка
экстракционных и технологических свойств некоторых катионообменных и
хелатообразующих реагентов различной структуры и химического состава,
способных извлекать медь из растворов выщелачивания:
1.Каприловая кислота и ее галоидпроизводные, при комнатной температуре
представляющие собой твердые вещества, хорошо растворимые в керосине,
бензоле, толуоле и т.п. разбавителях.
2.Поли-2-этилгексилфосфонитрильная
кислота (ПАФНК). - продукт
алкоголиза промышленных фосфонитрилхлоридов этилгексанолом [140].
Строение получаемых в процессе синтеза соединений можно представить в виде
2-этилгексиловых эфиров полифосфонитрильных кислот общей формулы:
ОН О н
I
I
( С
8
Н
1 7
0 )
2
Р [ - N = Р - N ] = Р - О С
8
Н
1 7
II
I
I
О
О С
8
Н
1 7
О С
8
Н
1 7
, ( 3 5 )
где n= 1,2 т. д.
В зависимости от метода этерификации молекулярный вес ПАФНК может
меняться от 700 до 5000, а техническая кроме основного вещества может
содержать примесь n-2-этилгексил- циклофосфонитрилов, остатка катализаторов
( А1С1з или FeCl
3
) и другие побочные продукты синтеза. В экспериментах
использовалась трехосновная ПАФНК с молекулярным весом 1006 и плотно-
179
стьо (90 %) - 1,05 г/см
3
. Растворимость ПАФНК в растворе КОН 20 мг/дм
3
ОН NOH
3. Алифатические оксиоксимы R— СН— С— R, содержащие в структуре
две активные группы: гидроксильную - ОН и оксимную = NOH. R -
алифатический радикал С
7
- С
9
или С
10
- С
13
4. Замещенные 5-алкил-2-оксибекзофеноноксимы (табл.4.8) структурной
формулы:
где R
1
и R
2
могут быть СН
3
, С
6
Н
5
, C
8
-Н
17
и другие, a R
3
и RH или СНз.
5-алкил-2-оксибензофеноноксимы (табл.38) , были получены оксимированием
5-алкил-2-оксибензофенонов [210] произведен-
ных на основе 5-алкил-2-оксидифенилметанов:
180
181
Кроме того, минуя стадию образования соответствующих кетонов, 5-алкил-
2-оксибензофеноноксимы получались непосредственно из дифенилметановых
производных путем взаимодействия последних с нитрозиру ющими агентами в
жидкой или газообразной фазе [209, 210]:
182
Качество полученных экстрагентов в большей степени зависит от условия
синтеза и чистоты исходных реагентов. Замещенные оксибензофеноноксимы
содержали частично примеси непрореагировавших при синтезе исходных
веществ, которые в процессе подготовки реагентов к исследованиям удалялись.
5. Смеси экстрагентов (например, эквимолярная смесь алифатического а-
оксиоксима с поли-2-алкилфосфонитрилыюй кислотой) [17].
Кроме вышеназванных экстрагентов в работе использовались ди-2-
этилгексил-фосфорная кислота (Д2ЭГФК) и трибугил- фосфат (ТБФ). В качестве
поверхностно-активных
веществ
(ПАВ)
применялись
разнообразные
высокомолекулярные спирты.
Органические растворы экстрагентов различной концентрации готовились с
применением разбавителей, характеристика которых приведена в табл. 39 [75].
Достарыңызбен бөлісу: |