Скорость выщелачивания меди
Скорость выщелачивания — второе условие выгодности гидрометаллургии. Некоторые термодинамически возможные реакции протекают в водных растворах весьма медленно и применение их в условиях производства не выгодно.
Взаимодействие растворенных веществ с твердой частицей — многостадийный процесс, начинающийся доставкой реагента к ее поверхности — диффузией. При этом преодолевается сопротивление слоя твердой оболочки пород, часто окружающих минерал,диффузия идет через поры и трещины. Далее реагент адсорбируется на минерале, реагирует с ним, а продукт реакции депортируется и тем же сложным путем возвращается в раствор.В этой последовательной цепи скорость реакции определяет, или как говорят, контролирует; самая медленная стадия — обычно диффузия; однако иногда также химическая реакция.
Для математического описания и здесь пригодно уравнение ; однако, вместо толщины диффузионного слоя, х при этом характеризует общее сопротивление продвижению вещества через поверхностный слой — через поры и трещины в окружающих породах или наслоениях.
Диффузию можно ускорить перемешиванием, переводя ее из молекулярной области в конвективную. Благодаря увеличению скорости скольжения жидкости относительно поверхности твердого величина х убывает; однако не беспредельно: слишком интенсивное перемешивание перестает ускорять выщелачивание, а обходится дорого.
Нагревание способствует диффузии, что обычно характеризуется энергией активации или упрощенно-температурным коэффициентом, показывающим увеличение скорости с повышением температуры на 10 град:
При малой скорости химического взаимодействия или, как говорят, при химическом (кинетическом) контроле Kt=2÷3.
В последнем случае нагревание, выгоднее усиленного перемешивания, однако оно не всегда доступно из-за высоких расходов на топливо; особенно, если перерабатывают большие количества бедной руды.
Тонкое измельчение руды не только расширяет суммарную поверхность частиц, но и освобождает их от посторонних покрытий; однако требует дополнительных расходов, а помимо того иногда затрудняет последующее отделение нерастворимого остатка сгущением или фильтрацией.
Статья на тему Скорость выщелачивания меди