CC BY
10
18
S.Q.9F9NDIYEVA va b.
Temperaturu 105°С-э qadar artirdiqda halledicinin qatiliginin bütün qiymatlarinda damirin mahlula 9iximi artaraq, 150 q/l-da 94.26% olur. Би, qeyd edilan qatiliqda (150 q/l) hall olmadan alinan kekda damirin kütla payinin müxtalif temperaturlardaki qiymatlarindan da (müvafiq olaraq 26.78, 20.93, 8.52%) aydin gorünür.
Mis, sink va qurgu§unun mahlula 9iximi da (§akil 1 b, c, d) temperaturdan va halledicinin qatiligindan asili olaraq artir. Бelэ ki, tadqiqatlarin aparildigi ilk temperaturda (250С) va halledicinin ki9ik qatiliginda (25 q/l) Cu, Zn va Pb-nun mahlula 9iximi uygun olaraq 13.92, 9.28, 23.78 %, 150 q/l-da isa 46.37, 37.6 va 63.58% olur.
Temperatur 1050C olduqda FeCl3-in 150 q/l qatiliginda bu metallarin mahlula 9iximi maksimal qiymat alaraq 96.53, 93.85 va 97.17% ta§kil edir. Qeyd edilanlar bark qaliqda metallarin kütla payinin qiymatlarinda da ozünü qabariq gostarir. 250C-da 25 q/l-da Cu, Zn va Pb-nun kütla payi 0.72, 6.64, 3.47% oldugu halda, 1050C-da va 150 q/l qatiliginda kaskin azalaraq 0.08, 0.93 va 0.31%-a 9atir. Metallarin mahlula 9iximi artdiqca temperatur va halledicinin qatiligindan asili olaraq sulfid kükürdünün sarbast kükürda ^evrilmasi da artir (§akil 2).
%
§akil 2. Müxtalif temperaturlarda (0C) halledicinin qatiligindan asili olaraq sulfid ionlannin sarbast kükürda gevrilmasi: 1 - 25, 2 - 60, 3 - 80, 4 - 105.
Бunu Fe3+ ionlarinin yüksak oksidla§dirici potensiali (+0.73 V) hesabina sulfid ionlarinin
S2- + 2Fe3+ ^ S0 + 2Fe2+
reaksiyasina uygun olaraq sarbast kükürda 9evrilmasi ila izah etmak olar.
250C-da FeCl3-in 25 q/l qatiliginda ümumi kükürdün 16.5%-i sarbast hala ke9ir. Temperaturun 1050C-a qadar artmasi zamani eyni qatiliqda kükürdün 42.56%-i sarbast formada alinir. 250C-da halledicinin qatiligi 150 q/l olduqda kükürdün 43.53%-i 1050C-da eyni qatiliqda 93. 67% sarbast kükürda 9evrilir. 250C-da 150 q/l-da sarbast kükürd bark qaligin 20.47%-ni ta§kil etdiyi halda, 1050C-da eyni qatiliqda bu qiymat 79.29 %-a qadar artir (cadval 1).
Tadqiqatlarin novbati marhalasinda hall olma zamani xlorid tur§usunun qatiliginin metallarin mahlula 9iximina tasiri oyranilmi§dir (§akil 3).
100
x1
o4
y, 80 -
03
13 л
tí
¡a
1
60
40
0.1
0.5
1.0
§akil 3. Tur§unun qatiligindan asili olaraq metallarin mahlula giximi: 1 - mis, 2 -sink, 3 - qurgu§un, 4 - damir.
1.5 CHa, q/l
3
FILIZgAY POLIMETAL FiLiZiNiN D9MIR 3-XLORID M9HLULUNDA
19
Tacrubalar 105°C-da, 2 saat muddatinda, 150 q/1 FeCl3 i§tirakidan aparilmi§dir. §akildan gorun-duyu kimi, tur§unun ilkin qatiliginda (0.1 mol/1) metallarin xeyli hissasi mahlula ke9mi§dir. Tur§unun qatiligi artdiqca metallarin mahlula 9iximi artir va 0.5 mol/l-da maksimum olur (Fe - 97.93, Cu - 99.75, Zn - 98.02, Pb - 99.37%). Tur§unun qatiliginin sonraki artimi damirin mahlula 9iximina ahamiyyatli tasir gostarmir. Digar metallarin (Cu, Zn, Pb) mahlula 9iximinda isa azalma mU§ahida olunur. Bunu tur§unun qatiligi artiqca mahlulda hidrogen-sulfidin miqdarinin artmasi va naticada reaksiyalarin istiqa-matinin dayi§masi ila izah etmak olar. Buna gora da mahlulda tur§unun qatiliginin 0.5 mol/l-dan artiq olmasi maqsada uygun deyil.
Tacrubalarin novbati seriyasinda pirrotinla§mi§ mahsulun FeCl3 i§tirakinda hall olmasinin vaxt-dan asililigi tadqiq edilmi§dir. Alinan naticalar cadval 2-da verilmi§dir. Tacrubalar 105°C-da 0.5 mol/l HCl, 150 q/l FeCl 3 i§tirakinda 30-180 daq mUddatinda aparilmi§dir.
Cadval 2. FeCl3 igtirakinda hall olmaya tacruba mUddatinin tasiri
Tacruba muddati, daq Metallarin mahlula 9iximi, %
Fe Cu Zn Pb
3° 57.32 61.28 53 63.47
6° 73.45 76.53 69.17 75.62
9° 89.° 91.41 87.22 9°.3
12° 97.2 99.53 98.15 99.29
15° 99.82 99.8 97.63 98.9
18° 98.7 99.75 98.3 98.9
Cadvaldan gorunur ki, tacrubalara ba§ladiqdan 30 daq sonra numunadaki metallarin demak olar ki, yaridan 9ox hissasi mahlula ke9ir. Tacruba muddatinin sonraki artimi metallarin 9iximinin artmasina sabab olur va an boyuk qiymat 120 daq-da mu§ahida olunur.
Бe1a1ik1a, FPF-dan alinmi§ pirrotinla§mi§ mahsulun FeCl3 i§tirakinda hall olmasi istiqamatinda aparilan tadqiqatlarin yekunu olaraq optimal §arait se9ilmi§dir: temperatur - 1°5°C, tacruba muddati - 2 saat, FeCl3-in qatiligi - 150 q/l, HCl-in qatiligi - 0.5 mol/1. Бu §araitda mahsuldaki Fe, Cu, Zn, Pb-nun uygun olaraq 97.2, 99.53, 98.15, 99.29%-i hall olaraq mahlula ke9mi§dir. Numunanin tarkibinda olan sulfid kukurdunun 97.23%-i sarbast formada bark qaliqda qatila§mi§dir.
ЭДЭБИЙЙАТ SiYAHISI
1. Матыскин Ю.Д., Кашпурова Н.П. // Журн. прикл. химии. 1981. Т. 54. № 2. С. 252.
2. Godocikova Erika, Balaz Peter // 6 Conference on Environment and Mineral Processing. Ostrava: VSB-Techn. Unive. 2002. P. 417.
3. Maurice D., Hauek J.A. // Hydrometallurgy. 1998. № 1-2. P. 103.
4. Гейдаров А.А., Ахмедов М.М., Шадлинская Г.В. // Цветные металлы. 1995. № 2. С. 16.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ФИЛИЗЧАЙСКОЙ РУДЫ РАСТВОРОМ 3-ХЛОРИДА
ЖЕЛЕЗА
С.Г.Эфендиева, М.М.Ахмедов, Дж.Ш.Гашимова, А.М.Гейдарова
Исследованы условия выщелачивания пирротинизированной Филизчайской руды в растворе 3-хлорида железа. Изучено влияние различных факторов (температура, время, концентрации FeCl3 и HCl) выщелачивания пирротинизированной руды. Определены оптимальные параметры извлечения металлов в раствор и получение элементарной серы в твердом остатке.
Ключевые слова: пирротинизированная руда, раствор хлорида железа, сульфиды металлов, свободная сера, солянокислый раствор.
THE INVESTIGATION OF LEACHING FILIZCHAY ORE BY FERRIC 3-CHLORIDE SOLUTION
S.G.Efendiyeva, M.M.Akhmedov, J.Sh.Hashimova, A.M.Heydarova
There have been investigated the conditions for leaching pyrrotinized Filizchay ore in ferric 3-chloride solution. The influence of different factors (temperature, time, concentration of FeCl3 and of HCl,) in leaching pyrrotinized ore has been studied. The optimum parameters of metals extraction into solution and obtaining an elementary sulfur in solid residue have been established.
Keywords: pyrrotinized ore, solution of ferric 3-chloride, metalls of sulfide, elementary sulfar, hydrochloric acid solution.
20
AZ9RBAYCAN KIMYA JURNALI № 2 2012
UOT 543.4:542.61
BBZi METAL iONLARININ 2,2',3,4-TETRAHiDROKSi-3'-SULFO-5'-XLORAZOBENZOL VB HiDROFOB AMiNLBRLB MÜXTBLiFLiQANDLI KOMPLEKSLBRiNiN SPEKTROFOTOMETRiK TBDQiQi
X.C.Nagiyev, R.B.Bliyeva, B.Q.Babayev, F.M.Çiraqov
Baki Dövldt Universiteti
xalil- [email protected]
Redaksiyaya daxil olmuçdur 28.02.12
Al(III), Sn(II), Ti(IV), Zr(IV), Hf(IV) va Mo(VI) ionlarimn 2,2',3,4-tetrahidroksi-3'-sulfo-5'-xlorazobenzolla eyni- va hidrofob aminlar - anilin, benzidin, 1,10-fenantrolin, batofenantrolin, difenilquanidin, trifenilquanidin va ditioksamin içtirakinda müxtalifliqandli komplekslar amala gatirmasi spektrofotometrik metodla tadqiq edilmiçdir. Müayyan edilmiçdir ki, göstarilan hidrofob aminlar içtirakinda müxtalifliqandli komplekslarin amala galmasi udma spektrlarinda batoxrom sürü^malar va maksimum çiximin daha turç mühita dogru sürü^masi ila mûçaiyat olunur. Eyni- va müxtalifliqandli komplekslarin optimal amala galma çaraiti müayyan edilmiç, tarkibi va davamliliq sabiti tayin edilmiç, amala galma reaksiyalarinin Gibbs sarbast enerji dayiçmasi hesablanmiç va konduktometrik titrlama metodu ila xüsusi elektrik keçiriciliyi tayin edilmiçdir. Al(III), Sn(II), Ti(IV), Zr(IV), Hf(IV) va Mo(VI)-in müxtalifliqandli komplekslar çaklinda fotometrik tayini metodikalari içlanilib hazirlanmiçdir. Îçlanilmiç metodikalar standart torpaq nümunasinda alüminiumun, daniz suyunda qalayin va alüminium asasli arintida sirkoniumun tayini ^ün tatbiq edilmiçdir.
Açar sözlsr: spektrofotometrik metod, metal ionlari, kompleks dmdldgdlmd, aminlar, Gibbs enerjisi.
Azobirla§malar bir sira metal ionlarinin fotometrik tayini ^ün geniç praktiki tatbiqa malik üzvi reaktivlar hesab olunur [1-4]. Onlarin müxtalifliqandli komplekslarinin amala galmasina asaslanan fotometrik metodikalar daha yüksak analitik göstaricilara, xüsusila da hassasliq va seçiciliya malik oldugundan bazi metal ionlarinin analitik kimyasi ^ün mühüm ahamiyyat kasb edir [5-7]. Qeyd etmak lazimdir ki, müxtalifliqandli komplekslarin amala galmasina asaslanan tayinat metodikalarinda ^üncü komponent kimi hidrofob aminlardan geni§ istifada olunur [7, 8]. Bunu nazara alaraq tadqiqat içinda piroqallol asasli azobirla§ma - 2,2',3,4-tetrahidroksi-3'-sulfo-5'-xlor-azobenzolun hidrofob aminlar - anilin, benzidin, 1,10-fenantrolin, batofenantrolin, difenilquanidin, trifenilquanidin va ditioksamin içtirakinda Al(III), Sn(II), Ti(IV), Zr(IV), Hf(IV) va Mo(VI) ionlari ila amala gatirdiyi müxtalifliqandli komplekslar spektrofotometrik metodla tadqiq edilmiç va mü-rakkab tarkibli obyektlarda hamin metal ionlarinin tayini ^ün yüksak analitik göstaricilara malik fotometrik metodikalar içlanilib hazirlanmiçdir.
tbcrûbî Hissa
Cihazlar. Rangli mahlullarin optiki sixliqlari "Perkin-Elmer" firmasinin istehsali olan kompüterla tachiz olunmuç "Lambda-40" spektrofotometrinda va KFK-2 fotoelektrokalorimetrinda /=1 sm qalinliqli küvetlardan istifada etmakla ö^ülmü§dür. Analiz olunan mahlullarin turçulugu §ü§a elektrodlu pH-121 pH-metrindan istifada etmakla tanzimlanmiçdir. Mahlullarin elektrik keçiriciliyi "Konduktometrik №5721M" cihazinin kömayila tadqiq edilmiçdir.
Reaktivlar va mahlullar. Alüminium(III), qalay(II), titan(IV) va sirkoniumun(IV) M0-1 M qatiliqli standart mahlullari onlarin spektral tamiz metal nümunalarindan, molibdenin(VI) M0-1 M qatiliqli standart mahlulu "k.t." (NH4)2Mo7O24 4H2O, hafniumun(IV) 110-2 M qatiliqli mahlulu isa Hf(SO4)2 duzundan malum metodika ila hazirlanmiçdir [9]. Göstarilan metal ionlarinin tadqiqat zamani istifada edilmiç M0-3 M qatiliqli mahlullari istifadadan avval standart mahlullardan distilla suyu ila durulaçdirilmaqla hazirlanmiçdir.
i§da istifada edilmiç 2,2',3,4-tetrahidroksi-3'-sulfo-5'-xlorazobenzolun (R) M0-3 M qatiliqli mahlulu onun hesablanmiç nümuna çakisinin distilla suyunda, hidrofob aminlar - anilin (An), benzidin (Ben), 1,10-fenantrolin (Fen), batofenantrolin (Bfen), difenilquanidin (DFQ), trifenilquanidin (TFQ) va ditioksaminin (DA) 1-10-2 va M0-3 M qatiliqli mahlullari isa etanolda hall edil-makla hazirlanmiçdir. Lazimi turçuluqlu mühit yaratmaq ^ün asetat-ammonyak bufer mahlul-
БЭг! МЕТАЛ ÍONLARININ 2,2',3,4-ТЕТРАШБРОК8И-3'-8иЛРО-5'-ХЛОРА2ОБЕН2ОЛ 21
larmdan (рН 3-11) va HCl fiksanalmdan (рН 0-2) istifada edilmi§dir. í§da istifada edilmi§ bütün reaktiv va halledicilar "a.ü.t." va ya "k.t." tasnifatli olmu§dur.
NBTÍCBLBR УЭ ONLARIN MÜZAKÍRBSÍ
2,2',3,4-Tetrahidroksi-3'-sulfo-5'-xlorazobenzolun mahluldaki formalarinin tadqiqi va metal ionlari ila qar§iliqli tasiri. Üzvi reaktivlarin kompleks amala galma reaksiyalarinda i§tirakinin onlarin mahluldaki formalarindan asili oldugu [10] nazara alaraq 2,2',3,4-tetrahidroksi-3'-sulfo-5'-xlorazobenzolun mahluldaki formalari tadqiq edilmi§dir. Bu maqsadla onun udma spektri müxtalif tur§uluqlu mühitlarda óyranilmi§ va dissosiasiya sabitlarinin qiymati potensiometrik titrlama metodu ila tayin edilmi§dir [11]. Udma spektrlarinin tadqiqi reaktivin mühitin tur§ulugundan asili olaraq rangini dayi§diyini va ózünü tur§u-asas indikatoru kimi apardigini góstarmi§dir. Ona góra da mahlulun tur§ulugunun dayi§masi ila onun marhalali dissosiasiyasi naticasinda müxtalif formalarda olmasindan asili olaraq maksimum i§iq udmasina uygun dalga uzunlugunun qiymati da dayi§ir (cadval 1).
Cadval 1. Reaktivin molekulyar va ion formalarinin bazi mühüm xarakteristikalari
pH Reaktivin formasi pK X, nm e-10"4 (n=5)
<0 H6R+ - 432 0.210±0.01
0-4.7 H5R, H4R 4.67±0.06 424 0.407±0.07
4.7-6.6 H3R2- 6.64±0.06 437 0.960±0.02
6.6-7.5 H2R3- 7.49±0.07 448 1.050±0.03
7.5-8.4 HR4- 8.43±0.05 483 0.725±0.01
>8.5 R5- - 491 0.425±0.04
Udma spektrlarinin tadqiqina va potensiometrik titrlamanin naticalarina asasan reaktivin be§asasli tur§u oldugu va mahlulda protonla§mi§ (H6R+), molekulyar (H5R va ya H4R) va dórd anion formada (H3R2-, H2R3-, HR4-, R5-) oldugu müayyan edilmi§dir. Bu formalarinin mahlulda bir-birina ke^idini a§agidaki sxemla ifada etmak olar:
_TT+ _TT+ _TT+ _TT+ _TT+ _TT+
HfiR+ < 'H > HR < 'H > RR" < > RR2- < 'H > RR3^ < 'H > HR4" < 'H > R5" .
6 +F 5 4 + h+ 4 4 + H+ 3 4 + H+ 2 4 + H+ 4 + H+
Reaktivin be§asasli tur§u olmasina baxmayaraq dórd dissosiasiya sabiti ila xarakteriza olunmasi (cadval 1) onun tarkibinda titrlama §araitinda tam dissosiasiya edan -SO3H qrupunun olmasi ila alaqadardir. Ona góra da reaktivin tayin edilmi§ dissosiasiya sabitlari onun tarkibindaki -OH qruplarindan hidrogenin ayrilmasini xarakteriza edir. Reaktivin mahlulda H5R formadan H4R-formaya ke^idi onun tarkibindaki -SO3H qrupundan hidrogenin ayrilmasini xarakteriza edir. Bu ke^id har hansi analitik effektla xarakteriza olunmadigindan (maksimum i§iq udmaya uygun dalga uzunlugunun, optiki sixligin va s. qiymati dayi§mir) har iki formani (H5R va H4R) reaktivin molekulyar formasi kimi qabul etmak olar. Reaktivin tayin edilmi§ dissosiasiya sabitlarindan pK1 H4R- ^H3R2- ke^idina, pK2, pK3 va pK4 isa müvafiq olaraq H3R2-^H2R3-, H2R3-^HR4- va HR4 R5- ke^idlarina uygundur.
2,2',3,4-Tetrahidroksi-3'-sulfo-5'-xlorazobenzol tur§ mühitda (pH 0-7) Al(III), Sn(II), Ti(IV), Zr(IV), Hf(IV) va Mo(VI) ionlari ila qar§iliqli tasirda olaraq maksimum i§iq udmasi müvafiq olaraq 460, 470, 465, 459, 469 va 475 nm dalga uzunluguna tasadüf edan intensiv rangli kompleks birla§malar amala gatirir. Al-R va Ti-R komplekslarinin maksimum ^iximi pH 4.5-5.0; Sn-R va MoR komplekslarinin maksimum ^iximi pH 1.0-1.5; Zr-R va Hf-R komplekslarinin maksimum ^iximi isa pH 2.0-2.3 tur§uluqlu mühitda mü§ahida edilir. Reaktiv va komplekslarin rangi mühitin tur§ulugundan asili olaraq dayi§diyi ü^ün komplekslarin udma spektrlari ham da reaktiv fonunda tadqiq edilmi§ va bütün komplekslarin reaktiv fonunda X=490 nm dalga uzunluqlu maksimum i§iq udmaya malik oldugu müayyan edilmi§dir. Zr-R va Mo-R komplekslarinin maksimum ^iximi reaktivin 1.0 10-4 M, Al-R va Hf-R komplekslarinin maksimum ^iximi 8.0 10-5 M, Sn-R va Ti-R komplekslarinin maksimum ^iximi isa müvafiq olaraq 1.210-4 M va 1.610-4 M qatiliginda mü§ahida olunur.
Hidrofob aminlarin tasiri. 2,2',3,4-Tetrahidroksi-3'-sulfo-5'-xlorazobenzolun Al(III), Sn(II), Ti(IV), Zr(IV), Hf(IV) va Mo(VI) ionlari ila kompleks amala gatirmasina hidrofob aminlar - anilin,
