Взаимодействие сульфида свинца с азотнокислыми растворами

• Автор: Михлина, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 108 с. : ил.

, Глава 1. Литературный обзор
1.1. Строение и свойства сульфида свинца
1.2. Практическое значение галенита и технологии производства свинца
1.3. Кинетика и механизм растворения сульфида свинца
1.3.1. Неокислительное растворение
1.3.2. Окислительное растворение
1.4. Взаимодействие азотной кислоты и ее производных
с РЬЗ и сульфидами других металлов
1.4.1. Азотная кислота и ее производные как окислители в
водных растворах
1.4.2. Взаимодействие азотной кислоты с сульфидами ме
таллов
1.4.3. Реакции взаимодействия азотной, азотистой кислоты
с РЬ8
1.4.4. Окисление сульфидов растворами нитрата железа
1.5. Электрохимия сульфида свинца
1.6. Спектроскопическое и микроскопическое изучение
поверхности галенита
1.7. Выводы
Глава 2. Материалы, методики экспериментов и обработ
ки результатов
2.1. Исходные материалы и реактивы
2.2. Методика экспериментов по изучению кинетики
' растворения
2.3. Методика электрохимических экспериментов
2.4. Рентгеноэлектронная спектроскопия, растровая

электронная микроскопия, рентгенофазовый анализ
Глава 3. Электрохимическое поведение РЬв в азотнокислых растворах
3.1. Циклическая вольтамперометрия
3.2. Изучение поверхности РЬ8 при анодном окислении в
азотнокислых растворах методом РЭМ
3.3. Рентгеноэлектронные спектры поверхности РЬБ
после анодного окисления в азотнокислых растворах
Глава 4. Кинетика растворения РЬ8 в азотнокислых рас
творах
4.1. Изучение кинетики растворения РЬБ методом ВДЭ
4.2. Выщелачивание измельченного галенита
4.3. О взаимодействии азотной кислоты с сульфидом
свинца
Глава 5. Выщелачивание сульфидного свинцового концентрата Горевского месторождения РЬ-Хп руд растворами азотной кислоты и нитрата железа
5.1. Кинетика разложения концентрата азотнокислыми
растворами
5.2. Кинетика разложения концентрата с использованием
растворов нитрата железа (III)
5.3. Рекомендации по технологии вскрытия свинцового концентрата
Выводы
Список литературы

Актуальность проблемы. Сульфид свинца является основным минералом свинца (галенит) и важным материалом оптоэлектроники. Переработка сульфидных свинцовых концентратов ведется в настоящее время по пироме-таллургическим технологиям, что наносит серьезный ущерб окружающей среде за счет выбросов диоксида серы и соединений свинца, а также не позволяет вовлечь в переработку руды некоторых месторождений по экономическим причинам. Гидрометаллургическая переработка сульфидных свинцовых руд затрудняется невысокими скоростями разложения галенита и низкой растворимостью сульфата и большинства других солей свинца и в настоящее время не реализована в промышленности; отсутствуют и перспективные разработки, способные составить конкуренцию пирометаллургическим схемам.
Нитратные растворы являются одной из немногих сред, позволяющих получить высокие концентрации свинца в водной фазе, а азотная кислота представляет собой эффективный окислитель сульфидов металлов. Однако при этом значительная часть серы окисляется до сульфата, что серьезно усложняет технологию, в особенности свинцовых продуктов. Это определяет актуальность изучения физико-химических основ взаимодействия сульфида свинца с азотнокислыми растворами и нахождения путей интенсификации процесса растворения галенита с образованием преимущественно элементной серы и низким выходом нитрозных газов. Реакции и состояние поверхности сульфида свинца в нитратных средах представляют также интерес для получеделяет скорость процесса. В потенциостатическом режиме величины токов после быстрого падения в первые 1-100 секунд поляризации довольно медленно изменяются со временем, причем наблюдается как уменьшение, так и участки продолжительного роста, особенно при потенциалах 0.3 В и 0.6 В.

Рис. 3.2. Влияние темпера-0 туры на вольтамперные кривые галенита в 1 М азотной кислоте. Стационарный электрод, 5 мВ/с.
-0.4 0.0 0.4 0
Потенциал, В (н.х.-с.э.)
Влияние температуры. На рис. 3.2 показаны вольтамперные характеристики галенита в 1 М НЫ03 при различных температурах. Кривые можно описать как увеличение с ростом температуры анодного максимума А] и относительное уменьшение максимума А2. Одновременно уменьшаются максимумы А3-А4, несмотря на общий рост окисления сульфида свинца. Кажущиеся энергии активации ЕА, определенные в потенциостатических условиях, зависят как от потенциала, так и от времени; при 0.4 В Ед»22 кДж/моль относительна постоянна; при 0.5 В ЕА снижается от 29 после 100 секунд поляризации до 23 кДж/моль после 600 с; при 0.6 В эти величины составляют соответственно 24 и 14 кДж/моль, а при 0.7 В - 46 и 29 кДж/моль. Таким образом, энергии активации невелики и снижаются во времени, что можно объяснить обра-