Выщелачивание

Выщелачивание

Выщелачивание (иногда — варка), перевод в раствор (обычно водный) одного или нескольких компонентов твёрдого вещества с помощью водного или органического растворителя, часто при участии газов — окислителей или восстановителей.

Содержание

Примеры выщелачивания

  • щелочное извлечение лигнина из древесины,
  • растворение в горячей воде сахара из свёклы и сахарного тростника,
  • извлечение металлов из руд и концентратов (см. Гидрометаллургия).

Технология выщелачивания

Выщелачивание включает по меньшей мере два процесса: химический — перевод одного из веществ в растворимое состояние, и физико-химический — растворение в воде (см. Экстрагирование).

Предварительная обработка

Перед выщелачиванием твёрдое вещество в случае необходимости подвергают механической обработке (дробление, измельчение) и химической — вскрытию (окисление или восстановление в пульпе, обжиг, спекание, сульфатизация и др.). Назначение вскрытия — перевод труднорастворимых соединений в легкорастворимые (сульфидов в сульфаты, высших окислов в низшие). Вскрытие совмещается с выщелачиванием, например, при окислительном автоклавном выщелачивании сульфидных руд и концентратов. Типичные промышленные растворители: вода, водные растворы кислот (в основном серной и соляной) и щелочей (аммиак, едкий натр), солей (карбонат натрия), цианиды.

Физико-химия процесса выщелачивания

Выщелачивание осуществляется перемешиванием (агитацией) мелкого твёрдого материала с жидким растворителем в контакте с газообразным реагентом, например, воздухом (Выщелачивание золотых, урановых руд и сульфидных концентратов и др.), просачиванием (перколяцией) жидкого реагента через неподвижный слой твёрдого (Выщелачивание меди из окисленных руд, алюминатов из спечённых бокситов).

Выщелачивание периодически или непрерывно, прямоточно или противоточно обычно проводят в чанах с механическим, пневматическим или пневмомеханическим перемешиванием при атмосферном давлении; в чанах без перемешивания (в перколяторах или диффузорах); в трубчатых реакторах; в автоклавах при повышенных давлениях и температурах.

Избирательность выщелачивание определяется химическими свойствами и концентрацией растворителя, структурой твёрдого вещества и его физико-химическими свойствами, растворимостью соединений выщелачиваемого вещества в данных условиях. Скорость выщелачивания зависит от удельной поверхности раздела твёрдое — жидкость (то есть от размера частиц твёрдого), разности концентраций растворителя и химических реагентов на поверхности твёрдого и в объёме, вязкости растворителя, величины коэффициента диффузии, интенсивности перемешивания (уменьшение диффузионного слоя, ускорение растворения газообразных реагентов), температуры (увеличение констант скорости реакции и диффузии), парциального давления газообразного реагента (кислорода, сернистого ангидрида и др.) над раствором, концентрации растворимого окислителя, например, сульфата железа. Чаще всего выщелачивание как гетерогенный процесс протекает в диффузионной области, хотя возможны смешанные диффузионно-кинетические или кинетические режимы.

Интенсификация выщелачивания

Интенсификация выщелачивание достигается одновременной сорбцией выщелачиваемого компонента на смолах (так называемое диффузионное выщелачивание), внесением бактерий (см. Бактериальное выщелачивание), применением повышенных температур до 300 °C и давлений до 5 Мн/м² (50 кгс/см²) — автоклавное выщелачивание. Иногда выщелачивание осуществляется в режиме «кипящего слоя», с виброперемешиванием, с ультразвуковой кавитацией.

Геотехнология

Выщелачивание проводят из отвалов бедной руды (кучное выщелачивание) или непосредственно из рудного тела, если руда пористая или трещиноватая. Для создания необходимой трещиноватости руду разрыхляют путём взрывов с использованием обычных взрывчатых веществ или атомных зарядов (подземное выщелачивание). В этих случаях растворы подают на руду сверху, обогащённые (просочившиеся через неё) растворы собирают в выработках снизу, подают их на установку для выделения металла и обеднённый раствор после регенерации растворителя возвращают для повторного использования.

Эффективность выщелачивания

Эффективность выщелачивания определяется полнотой извлечения ценных компонентов, концентрацией извлекаемых компонентов и вредных примесей в конечном растворе, расходом материалов, электроэнергии, пара, затратами рабочей силы, скоростью процесса.



Wikimedia Foundation. 2010.

Поможем написать реферат
Синонимы:

Полезное


Смотреть что такое "Выщелачивание" в других словарях:

  • Выщелачивание — Растворение и вынос какого либо вещества из минерала без нарушения его цельности, тогда как при растворении кристалл разрушается полностью Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ — извлечение отдельных составляющих твердого материала с помощью растворителя (напр., гидрометаллургическое извлечение металлов из руд, щелочное извлечение лигнина из древесины, бактериальное выщелачивание урана из руд). Выщелачивание называется… …   Большой Энциклопедический словарь

  • ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ — ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ, в геологии процесс удаления химических и питательных веществ из почвы. Дождевая вода, особенно в теплых климатических зонах, растворяет и вымывает все растворимое. Удаленные растворимые вещества восстанавливаются очень медленно. В… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • Выщелачивание —         (a. leaching, lixiviation; н. Auslaugung; ф. lixiviation, lessivage; и. lixiviacion) перевод в раствор, обычно водный, одного или нескольких компонентов твёрдого материала. B технике c целью извлечения металла (иногда удаления вредных… …   Геологическая энциклопедия

  • выщелачивание — перколяция Словарь русских синонимов. выщелачивание сущ., кол во синонимов: 1 • перколяция (5) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин …   Словарь синонимов

  • Выщелачивание — (lessivage фр, Auslaugung нем.; lixiviation англ. ) операция, в которой посредством жидкости, обыкновенно воды, из твердыхтел извлекают растворимые составные части. Например, приготовлениепоташа посредством извлечения углекалиевой соли из… …   Энциклопедия Брокгауза и Ефрона

  • выщелачивание — Процесс избирательного растворения и выноса подземными водами отдельных компонентов горных пород [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] выщелачивание Селективное извлечение полезных компонентов из руд и… …   Справочник технического переводчика

  • выщелачивание — Разрушение горных пород вследствие их растворения химическим воздействием воды и выноса веществ в водном растворе. Syn.: химическое выветривание; коррозия выщелачивание Процесс вымывание из почвенного профиля в виде раствора или суспензии частиц… …   Словарь по географии

  • ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ — ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ, смотри Экстрагирование …   Современная энциклопедия

  • Выщелачивание — этап подготовки облученных твэлов к переработке; заключается в том, что после рубки ТВС топливо, содержащееся в полученных кусках, селективно растворяется в кислоте. метод извлечения отдельных составляющих твердого материала, в т.ч. и… …   Термины атомной энергетики

Книги

Другие книги по запросу «Выщелачивание» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»