Химическое осаждение металлов (часть 1)

Это - простой и давно известный метод извлечения меди, урана, цветных металлов из продуктивных растворов подземного и кучного выщелачивания руд и металлсодержащих забалансовых продуктов. Металлы извлекаются в форме гидроксидов из продуктивных растворов сернокислотного выщелачивания, имеющих рН 1,5-2 и содержащих, как правило, преобладающее количество балластных металлов (Fe, Al и др. до 6-7 г•л-1). Содержание меди в растворах выщелачивания не превышает 1 г•л-1, урана - менее 0.2 г•л-1, а количество золота в растворах измеряется миллиграммами. На первой стадии осаждаются гидроксиды балластных металлов путем нейтрализации растворов дешевыми реагентами - известью, аммиачной водой рН до 2.5-3.5 по реакциям:

Затем, дальнейшим повышением рН свыше 6, осаждают гидроксид меди или диуранаты (табл. 4.1):


Кроме диуранатов осаждаются гидроксиды уранила UO2(OH)2 при рН 4-5, полиуранаты (NH4)2U7O22 и др. при рН 6-9 и уранаты (NH4)2UO4 при рН 12. Остаточная концентрация металлов при рН свыше 7 составляет около 2мг•л-1. Применение аммонийных соединений для осаждения урана интересно на последних стадиях переработки растворов, т.к. при их прокаливании удается получить закись-окись урана U3O8:

Промышленное значение сохраняется за селективным химическим осаждением фосфатов четырехвалентного урана и осаждением уранатов из карбонатных продуктивных растворов:

РН осаждения 1.8-4-2. Фосфаты примесей осаждаются при более высоких рН.
При рН свыше 11 происходит гидролиз трикарбоната уранила и выпадает осадок диуранатов:

Таким же универсальным методом является осаждение сульфидов металлов путем обработки растворов сернистым натрием, сероводородом или другими растворимыми сульфидами:

Варьируя рН селективно осаждают такие металлы, как медь, никель, кобальт, железо и др. Медь и олово осаждаются в сильнокислых растворах, а другие металлы - в слабокислых.
Много работ имеется по осаждению металлов (меди, урана и др.) водородом с получением гидратированной двуокиси урана:

Реакция идет при давлении водорода 1.5 мПа и температуре 150°С в присутствии катализаторов - гранул никеля или двуокиси урана.

---