Процесс выщелачивания (часть 1)


При движении рабочих флюидов по рудному телу происходят реакции, при которых соединения полезных ископаемых переходят в растворимые формы, массообмен между рудным телом и рабочим агентом (растворение, физическая десорбция, ионная сорбция) и конвективная диффузия в порах и трещинах.
Механизм процесса выщелачивания определяется структурой и составом растворяемого минерала, характером химической связи в его кристаллической решетке, комплексом физико-химических свойств растворителя.
В основе выщелачивания могут лежать:
- обменные реакции (обмен ионами), при которых происходит образование легкорастворимых соединений (взаимодействие окислов и солей металлов с кислотами);
- окислительно-восстановительные реакции, при которых происходит образование легко растворимых соединений за счет передачи электронов от атомов выщелачивающего агента к атомам минерала или наоборот. Вещества, отдающие электроны, называются восстановителями, а принимающие - окислителями.
Окислительно-восстановительные реакции могут приводить к образованию легко диссоциирующихся и растворяющих соединений, а также к непрерывному образованию новых количеств растворителя, например образование трехвалентного сернокислого железа и серной кислоты;
- реакции с образованием комплексных соединений, например цианирование руд (эти процессы отличаются высокой селективностью, обусловленной специфичностью реакции комплексообразования).
Механизм выщелачивания полезных ископаемых сопровождается нередко наблюдающимися вторичными процессами, которые возникают из-за содержания в руде комплекса взаимодействующих с растворителем минералов, зачастую вторичные процессы приводят к осаждению из раствора уже извлеченного минерала или тормозят процесс растворения в связи с образованием плотных пленочных покрытий на поверхности растворения. Так как эти явления приводят к технологическим затруднениям, изучение их не менее важно, чем основного химического воздействия.