Процессы гидрохимического окисления сульфидов тяжелых металлов с участием азотистой кислоты

• Автор: Маркович, Татьяна Ивановна
• Шифр специальности: 04.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 174 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СОСТОЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ В РАЙОНАХ СКЛАДИРОВАНИЯ
СУЛЬФИДНЫХ ОТВАЛОВ
1Л. Окислительное выщелачивание сульфидов в зоне
гипергенеза
1.2. Кислотообразующие вещества в атмосфере
1.3. Химические превращения в атмосфере
1.4. Механизмы выпадения оксидов серы и азота на земную поверхность
Глава 2. ОКИСЛЕНИЕ СУЛЬФИДОВ КИСЛОРОДОМ
С УЧАСТИЕМ КАТАЛИЗАТОРОВ
Глава 3. МЕТОДИКИ ВЫПОЛНЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА И
ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Выбор условий экспериментального исследования выщелачивания сульфидов
3.2. Выбор методики экспериментального исследования выщелачивания сульфидов
3.3. Методика исследования гидрохимического окисления дисперсных образцов сульфидов
3.4. Методика исследования гидрохимического окисления компактных образцов халькозина
3.5. Методика количественного определения цинка, меди и железа в растворе и сульфата свинца в твердом остатке
3.6. Методика обработки экспериментальных результатов
Глава 4. ГИДРОХИМИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ СФАЛЕРИТА
4.1. Химизм процесса сернокислотного выщелачивания сфалерита с участием азотистой кислоты
4.2. Влияние гидродинамических условий на скорость выщелачивания сфалерита
4.3. Влияние температуры на скорость выщелачивания сфалерита
4.4. Влияние концентрации серной кислоты и сульфата цинка на скорость выщелачивания сфалерита
4.5. Поведение серы в процессе выщелачивания сфалерита
4.6. Кинетика сернокислотного выщелачивания сфалерита
с участием азотистой кислоты
4.7. Сравнительная оценка эффективности выщелачивания сфалерита в различных окислительных системах
Глава 5. ГИДРОХИМИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ ГАЛЕНИТА
5.1. Химизм процесса сернокислотного вскрытия галенита
с участием азотистой кислоты
5.2. Влияние гидродинамических условий на скорость окисления галенита
5.3. Влияние температуры на скорость окисления
галенита
5.4. Влияние концентрации серной кислоты на скорость окисления галенита
5.5. Кинетика сернокислотного окисления галенита с участием азотистой кислоты
5.6. Сравнительная оценка эффективности вскрытия галенита
в различных окислительных системах

Глава 6. ГИДРОХИМИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ ХАЛЬКОЗИНА
6.1. Химизм и кинетика процесса сернокислотного выщелачивания халькозина с участием азотистой кислоты
6.2. Химизм процесса сернокислотного выщелачивания халькозина с участием азотной кислоты
6.2.1. Влияние гидродинамических условий на скорость окисления халькозина
6.2.2. Влияние концентрации азотной кислоты на скорость окисления халькозина
6.2.3. Влияние концентрации серной кислоты на скорость окисления халькозина
6.2.4. Влияние температуры на скорость выщелачивания халькозина
6.2.5. Кинетика сернокислотного выщелачивания халькозина с участием азотной кислоты
6.2.6. Сравнительная оценка эффективности выщелачивания халькозина в различных окислительных системах
Глава 7. ГИДРОХИМИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ ПИРРОТИНА
7.1. Химизм процесса сернокислотного выщелачивания сульфидов железа с участием азотистой кислоты
7.2. Кинетика выщелачивания пирротина в сернокислых растворах с участием азотистой кислоты
7.3. Сравнительная оценка эффективности вскрытия пирротина в различных окислительных системах
7.4. Кинетика окисления железа (11) в сернокислых растворах

Бе2+ + 02 йе3+ + ОД; (2.2)
ОД + Н+ -> Н02'; (2.3)
Ре2+ + НОД —> Ре3+ + НОД; (2.4)
НОД + Н -> Н202; (2.5)
Н202 + Ре2+ -> йе3+ + ОН“+ ‘ОН; (2.6)
Ре2++ ‘ ОН Ре3+ + ОБГ; (2.7)
онг + н4 -Н20. (2.8)
Образование в качестве промежуточного соединения одного
иона СЬ и порожденного им свободного радикала НСЬ* вызывает цепную реакцию, в которой до ее обрыва окисляется не менее трех ионов Ре2+. Длина цепей непостоянна - их зарождение и обрыв определяются многими условиями - температурой, pH, солевым составом раствора, присутствием комплексообразователей и катализаторов, наличием и природой твердой фазы, ее удельной поверхностью, интенсивностью массообмена и т.д.. Эти факторы оказывают различное влияние на скорость окисления в растворах не только солей железа, но и других растворенных или твердых веществ, например сульфидов.
Зависимость нормального окислительно-восстановительного потенциала системы СЬ - НлО от pH и Ро2 в предположении протекания обратимой реакции:
2Н20 <-> 02 + 4Н+ + 4е“ (2.9)
выражается уравнением Нернста: ф = 1,228 - 0,0591рН +
0,0148фРо2 (Т = 298 К). Однако экспериментальные исследования
не подтверждают возможности реализации таких высоких значений ф, что указывает на неполную обратимость реакции (2.9) (Клушин и др., 1983).