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 конвективную диффузию 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 растворяющихся 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.
Диффузионный процесс характеризуется зависимостью коэффициента скорости растворения от скорости и направления движения растворителя, зависимостью коэффициента скорости растворения от коэффициента диффузии и вязкости, сравнительно невысокими значениями температурного коэффициента. Для кинетического процесса характерны независимость скорости растворения от скорости движения растворителя, малые абсолютные значения коэффициента скорости растворения, быстрое увеличение коэффициента скорости растворения с повышением температуры растворителя. Диффузионно-кинетический процесс характеризуется сравнительными коэффициентами скорости межфазового и диффузионного растворения.

---