Сорбционные методы извлечения металлов (часть 2)

Здесь и далее подчеркнута твердая фаза - сорбент. Отечественные марки сильноосновных анионитов гелевой структуры это - AM, АМП, ВП-1А, ВП-3А, а макропористые - АМ-п, АМПп, ВП-1Ахх. Из би- и полифункциональных анионитов наиболее известны АМ-2Б, ЭДЭ-10П, АН-2Ф и среднеосновные - АМ-3, ВП-1п. Сильноосновные иониты способны к анионному обмену в кислотной и щелочной средах. Другие перечисленные аниониты отличаются малой зависимостью обменной емкости от присутствия кислот и солей, а также легче десорбируются.
Слабоосновные аниониты с группами первичных, вторичных или третичных аминов или пиридинов в кислой среде протонируются, образуя с анионами кислоты соответствующие ионообменные группы (Cl-, NO3- и т.п.). В щелочной и нейтральной средах образовавшаяся соль гидролизует, теряя присоединенную молекулу кислоты (НО, HNO3) и способность к ионообмену. Поэтому слабоосновные иониты можно использовать только в кислых средах.
Полифункциональные иониты содержат несколько видов активных групп (сильно- и слабоосновных и др.). К этой группе ионобменников относятся природные сорбенты (цеолиты, активные угли и др.). Перспективны карбоксильные амфолиты АМК, АМК-2, ВПК, фосфор- и азотсодержащие амфолиты АФИ, ВПФ.
Распространение получили так называемые макропористые или пористые иониты, имеющие, в отличие от обычных (гелевых) сорбентов, развитую внутреннюю поверхность, что облегчает диффузию сорбируемых ионов к активным центрам. Поэтому макропористые иониты обладают повышенными кинетическими свойствами.
Ионообменные смолы изготовляют в виде гранул размером от 0.5 до 3 мм. Они характеризуются обменной емкостью, т.е. способностью к поглощению ионов единицей массы ионита (мт•экв•г-1, мг•г-1). Практические величины рабочей емкости пористых смол при переработке сравнительно бедных геотехнологических растворов составляют 15-30 кг урана или меди на 1 т смолы. Для золота эта величина в 3-5 раз меньше. В отличие от химического осаждения с большим расходом реагентов ионный обмен характерен малым расходом ионитов, большой селективностью и высокой степенью извлечения металлов, малым выходом побочных продуктов. Иониты служат многие годы, выдерживая многократные циклы сорбции-десорбции. Растворы после сорбционного извлечения из них металлов полностью пригодны для рециркуляции на кучное или подземное выщелачивание. Потери сорбентов связаны с их механическим и химическим разрушением, а также с растрескиванием и потерей прочности вследствие изменений осмотического давления при перемене концентрации реагентов при промывке, десорбции и повторном поступлении на сорбцию. Образующаяся при этом мелочь теряется в дренажных системах.

---