Научная статья на тему 'О КИНЕТИКЕ АЗОТНОКИСЛОТНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ КОНЦЕНТРАТА МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТАРОР'

О КИНЕТИКЕ АЗОТНОКИСЛОТНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ КОНЦЕНТРАТА МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТАРОР Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
44
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КИНЕТИКА / ТЕМПЕРАТУРА / ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИЯ / АЗОТНОКИСЛОТНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ / КОНЦЕНТРАТ / ИЗВЛЕЧЕНИЕ / МЕСТОРОЖДЕНИЕ / KINETIC / TEMPERATURE / ENERGY OF ACTIVATION / NITRIC ACID LEACHING / CONCENTRATE / EXTRACTION / DEPOSIT

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Самихов Шонавруз Рахимович, Зинченко Зинаида Алексеевна

Представлены результаты исследований по кинетике азотнокислотного выщелачивания концентратов месторождения Тарор. Вычисленное значение энергии активации (37,21 кДж/моль) свидетельствует о протекании процесса в диффузионно-кинетической области.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Самихов Шонавруз Рахимович, Зинченко Зинаида Алексеевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

KINETICS OF THE NITRIC ACID LEACHING OF TAROR, S DEPOSIT CONCENTRATE

The results of the kinetics nitric acid leaching of Tarors deposit concentrates researches are presented. Computable calculated energy of activation (37,1 кD/mol) indicatives about flow of process in diffusion -kinetic area.

Текст научной работы на тему «О КИНЕТИКЕ АЗОТНОКИСЛОТНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ КОНЦЕНТРАТА МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТАРОР»

боте системы связи. - Научный вестник МГТУ ГА, №222, стр. 107-113.

2. Сарычев В.А. Сложные сигналы произвольной поляризационной и временной структуры и их применение в электросвязи. - Электросвязь, 2003, №7.

3. Затучный Д.А. Оценка вероятности безотказной работы при передаче информации. - Научный вестник МГТУ ГА, 2013, №198, стр. 88-90.

4. Затучный Д.А. Уменьшение погрешностей при пере-

даче данных с борта воздушного судна в горных районах для ОВЧ-диапазона путём совершенствования выбора места передачи. - Научный вестник МГТУ ГА, 2012, №176, стр. 150-152.

5. Затучный Д.А. Многофакторный анализ существующих методов передачи информации при автоматическом зависимом наблюдении. - Austrian journal of Technical and Natural Sciences, 2015, №3-4, стр. 43-45.

О КИНЕТИКЕ АЗОТНОКИСЛОТНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ КОНЦЕНТРАТА

МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТАРОР

Самихов Шонавруз Рахимович

кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, Института химии им. В.И. Никитина Академии наук Республики Таджикистан Зинченко Зинаида Алексеевна доктор технических наук, заведующая лабораторией обогащения руд, Института химии им. В.И. Никитина Академии наук Республики Таджикистан

KINETICS OF THE NITRIC ACID LEACHING OF TAROR, S DEPOSIT CONCENTRATE

Samikhov SH.R. the candidate of the technical sciences, the Leading scientist of the name of V.I. Nikitin Institute of Chemistry, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan

Zinchenko Z.A. Doctor of Technical Sciences, The Head of Mineral Processing Laboratory the name of V.I. Nikitin Institute of Chemistry of Academy of Sciences of the Republic Tajikistan

АННОТАЦИЯ

Представлены результаты исследований по кинетике азотнокислотного выщелачивания концентратов месторождения Тарор. Вычисленное значение энергии активации (37,21 кДж/моль) свидетельствует о протекании процесса в диффузионно-кинетической области.

ABSTRACT

The results of the kinetics nitric acid leaching of Tarors deposit concentrates researches are presented. Computable calculated energy of activation (37,1 к^/mol) indicatives about flow of process in diffusion -kinetic area.

Ключевые слова: кинетика, температура, энергия активация, азотнокислотного выщелачивания, концентрат, извлечение, месторождение.

Key words: kinetic, temperature, energy of activation, nitric acid leaching, concentrate, extraction, deposit.

Вскрытие золотосодержащих сульфидных концентратов, содержащих мышьяк, за рубежом осуществляется, в основном, окислительным обжигом [1,2]. Однако это может быть связано с выделением в окружающую среду значительных количеств сернистого газа и мышьяксодер-жащих пылей, что недопустимо с экологической точки зрения.

В связи с вышеизложенным разработка гидрометаллургической технологии переработки таких концентратов представляет определенный интерес. Одним из перспективных методов вскрытия упорных золото - сульфидных концентратов является гидросульфатизация в растворе азотной кислоты [3,4].

В промышленных масштабах азотнокислотный способ разложения сульфидов применяется на одном из заводов для разложения молибденитовых концентратов [5]. Азот-нокислотный способ позволяет переводить мышьяк, серу и железо в раствор в виде мышьяковистой и серной кислот, а железо в виде нитрата и сульфата железа.

Согласно современным представлениям сульфиды окисляются азотной кислотой до сульфатов по реакциям:

3Ме8 + 8ИШ3 = 3Ме804 + 8МО + 4Н20 ;(1) 3Меп 8ш + 8пИШ3 = 3пМе804 + 3(ш-п)8 + 8пМ0 + 4И20(2)

Окисление пирита и арсенопирита азотной кислотой можно представить уравнениями:

2Бе82 + 10ИМ03 = Бе2 (8О4)3 + И2804 + 10М0 + 4Н20;

(3)

2БеА88+6ИМ03+3И2804=Бе2(804)3+8+2И3А804+4М 0+Ш03+3И20 (4)

Согласно уравнению реакции взаимодействия халькопирита с азотной кислотой:

6СиБе82 + 22ИМ03 = 6Си(Ш3)2 + 3Бе203 + 1280+ 10Ш + 11И20 (5)

возможно торможение выщелачивания оболочкой нерастворимых продуктов 80 и Бе203, покрывающих поверхность исходных сульфидов и образующихся при дефиците кислоты.

Нами было изучено влияние различных факторов в широких интервалах изменения параметров на вскрыва-емость концентрата. Химический состав флотационного золото-, медно-, мышьякового концентрата месторожде-

ния Тарор следующий, % (мас.): 40,2 г/т Au; 86,7 г/т Ag; 12,4 Сщ 1,2 As.

Влияние температуры на степень извлечения элементов, входящих в состав концентрата, исследовали в пределах 25-95 0С при длительности процесса 2 часа, соотношении Т:Ж= 1:5 и концентрации азотной кислоты 400 г/дмЗ (рис. 1). В опытах использовалась 60%-ная азотная

кислота.

Максимальное выщелачивание меди наблюдается при температуре 80 0С, в раствор переходит 96,6 % меди, а мышьяка 88,7 %. При повышении температуры до 90 0С степень извлечения меди и мышьяка практически не меняется.

Температура." С

Рис.1. Зависимость степени выщелачивания меди и мышьяка от температуры раствора.

Зависимость степени извлечения меди от продолжительности процесса исследовали при 80 0С, соотношении Т:Ж=1:5 и концентрации азотной кислоты 400 г/дм3. Через 30 минут после начала опыта степень извлечения меди из концентрата составила 59,1 % (рис. 2.). С увеличением

продолжительности процесса до 120 минут степень извлечения меди и мышьяка в раствор достигла 95,0 и 89,4 % соответственно при концентрации азотной кислоты 400 г/дм3.

Рис.2. Зависимость степени выщелачивания меди и мышьяка в раствор от продолжительности процесса.

При дальнейшем увеличении продолжительности процесса степень извлечения меди и мышьяка практически не изменяется.

Степень выщелачивания меди и мышьяка от концентрации азотной кислоты (60 %-ной) исследовали при продолжительности процесса 120 минут, температуре 80 0С, и соотношении Т:Ж 1:5 (рис. 3.). При концентрации HNO3 100 г/дм3 степень извлечения меди и мышьяка составляет 35,6 и 33,7 %, а при повышении концентрации кислоты

в два раза степень извлечения меди и мышьяка достигает до 63,3 и 58,8 % соответственно. Лучшей средой для азот-нокислотного выщелачивания меди и мышьяка является раствор с концентрацией кислоты 400 г/дм3, при этом степень извлечения, %: 95,4 89,8 As.

Дальнейшее увеличение концентрации азотной кислоты не повышает степень выщелачивания меди и мышьяка из концентрата. При 450 г/дм3 в раствор переходит 96,2 88,7 As.

0 ISO 200 250 300 350 400 450 С HS'Ü, гда3

Рис.3. Зависимость степени выщелачивания меди и мышьяка от концентрации азотной кислоты.

Влияние соотношения твердого к жидкому на процесс выщелачивания (рис. 4.) исследовали при температуре 800С, концентрации азотной кислоты 400 г/дм3, продолжительности процесса 120 минут. При поддержании соотношения Т:Ж 1:3 степень выщелачивания меди составила

всего 48.3 % Си, 44,1 % As. Оптимальным Т:Ж является 1:5, при нем достигнуто извлечение, %: 95,2 Си; 95,2 As. При дальнейшем увеличении разжижения пульпы соотношения Т:Ж=1:6,1:7 степень извлечения меди и мышьяка практически не меняется.

Рис.4. Зависимость степени выщелачивания меди и мышьяка от соотношения Т:Ж.

Экспериментальные данные зависимости разложения чительно ускоряется процесс разложения. В изученном концентрата от температуры, продолжительности процес- интервале температур степень извлечения Си увеличива-са представлены на рис.5. ется от 41,8 до 97,5 %.

Как видно из рисунка, с увеличением температуры зна-

Таблица 1

Результаты влияния физико-химических параметров на разложение концентратов

№ t, С0 CHNO3, г/дм3 т, мин. Т:Ж Степень выщелачивания Си ,%

1 25 300 120 1:5 41,8

2 40 300 120 1:5 64,8

3 60 300 120 1:5 85,8

4 80 300 120 1:5 94,6

5 95 300 120 1:5 97,5

6 80 300 20 1:5 41,5

7 80 300 40 1:5 60,7

8 80 300 60 1:5 86,4

9 80 300 100 1:5 92,3

10 80 300 120 1:5 94,6

11 80 200 120 1:5 63,3

12 80 300 120 1:5 83,1

13 80 400 120 1:5 95,4

14 80 300 120 1:4 76,9

15 80 300 120 1:5 95,2

16 80 300 120 1:6 94,1

Кинетические кривые процесса разложения при температурах от 25 до 40 0С имеют прямолинейный характер, а при температуре выше 60 ОС вначале имеют аналогичный

аМ 100 ■• 90 ■■ 80 70 60

50 ■■ 40 30 20 10 ■■ О

характер, а затем параболический. Эти кинетические кривые удовлетворительно описываются уравнением первого порядка Ерофеева - Колмогорова:

X, мин

da dr

0 20 40 60 80 100 120

Рис. 5. Кинетические кривые разложения концентрата при различных температурах.

Е

K(1 - a)

(6)

где а - степень извлечения. т - время, мин. К - константа скорости.

После математических преобразований можно представить это уравнение в виде:

Кт

K = K ■ e

или:

g k = fe k0--

(8)

E

Lg (1-a) = 2303

(7) lg(:

1

-)

Из графика зависимости 1 — а от времени (т) (рис. 6) были найдены значения констант скоростей. Зависимость константы скорости реакции от температуры может быть описана уравнением Аррениуса, в виде:

2.303Х (9)

где: Я - универсальная газовая постоянная, кДж/моль;

Т - абсолютная температура, К. Как видно из графика зависимости константы скорости

от температуры в координатах ^ к - — ( рис.6 ), почти все экспериментальные точки хорошо укладываются на прямую линию.

Величины энергии активации определены по тангенсу угла наклона прямой и по формуле:

E =

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2,3« 2T1 K2 T2 - T1 Ki (10)

< Z'V

Рис. 6. Зависимость а) 1/1-а от времени ; б) К от обратной абсолютной температуры.

По наклону прямой была вычислена кажущаяся энергия активации (Е), которая составила 37,21 кДж/моль. Численное значение энергии активации и зависимость скорости разложения от температуры свидетельствуют о

ее протекании в диффузионно-кинетической области.

Проведенные исследования раскрывают механизм процесса разложения минералов и являются основой для разработки технологии получения золота, серебра и меди из

упорного концентрата руды месторождения Тарор.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Праздников П. А. - Труды Института металлургии УФАНСССР / П.А. Праздников // Свердловск .- 1959. -№6. - с. 120.

2. Самихов Ш.Р. Кинетика разложения и физико-химическое изучение сульфидно-мышьяковых концентратов месторождения Чоре / Ш.Р. Самихов, З.А. Зинченко // Вестник ТНУ Душанбе, №1/3(85), 2012, с. 224-227.

3. Ахмедов Х.А., Гидросульфатизация золотосодержа-

щих сульфидно-мышьяковых концентратов / Х.А. Ахмедов, А.К. Кунбазаров // В сб. «Материалы совещания по вопросам изучения эндогенных месторождений Средней Азии». -Ташкент: Изд. САИГИМСа, 1975, с. 78-80.

4. Самихов Ш.Р. Кинетика процесса выщелачивания сульфидно-мышьяковых концентратов в растворе азотной кислоты / Ш.Р. Самихов, З.А. Зинченко // Душанбе, 2004. 210 с. - Деп. В НПИ Центре Республики Таджикистан 16.12.2004, № 59 (1680).

5. Зеликман А.Н. Молибден. - М / А.Н. Зеликман // Металлургия, 1970. с. 119-122.

КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПОДЗЕМНЫХ ГАЗОВЫХ СЕТЕЙ

Иванова Светлана Сергеевна,

Бендерский политехнический филиал ГОУ «Приднестровский государственный университет им.Т.Г. Шевченко»,

заместитель директора по учебно-методической работе ВПО, старший преподаватель кафедры «Теплогазоснабжение и вентиляция», аспирант Московского государственного строительного университета

COMPREHENSIVE ASSESSMENT OF QUALITY OF UNDERGROUND GAS NETWORKS

Svetlana Ivanova, Bendery Polytechnic branch GOU "Pridnestrovian State University im.T.G. Shevchenko " Deputy director for educational and methodical work of the VPO, older teacher of "Heat and ventilation", a graduate student of the Moscow State University of Civil Engineering

АННОТАЦИЯ

Проанализированы принципы определения с помощью обобщенной функции желательности комплексная оценка качества подземных газовых сетей для подземных газопроводов и сооружений на них филиала ООО «Тирасполь-трансгаз-Приднестровье» в городе Бендеры.

ABSTRACT

Analyzed guidelines for determining via a distribution desirability of a comprehensive evaluation of the quality of underground gas pipelines for underground pipelines and structures on them a branch of OOO "Tiraspoltransgaz-Transnistria" in the city of Bendery.

Ключевые слова: комплексная оценка качества, обобщённая функция желательности Харрингтона, шкала желательности.

Key words: comprehensive evaluation of the quality, desirability function generalized Harrington desirability scale.

Любой произведенный продукт, товар любого назначения и области применения характеризуется, как правило, несколькими параметрам. Очень часто эти параметры (отклики) находятся в сложной взаимосвязи друг с другом, а зачастую предъявляют к объекту (произведенному продукту) прямо противоположные требования. Между тем практически во всех случаях требуется найти единственный универсальный показатель качества произведенной продукции, по которому можно было бы сравнивать образцы.

Данное предположение может находить свое применение не только относительно произведенного продукта, но и выполненных работ на промышленных комплексах, при выполнении строительных процессов и в других областях народного хозяйства. Очень важно определить какая именно характеристика влияет на производство конечного продукта высокого качества. Мы и рассмотрим применение данной версии для исследования качества выполненных работ на подземных газопроводах участка подземных сетей и сооружений филиала ООО «Тирас-польтрансгаз-Приднестровье» в городе Бендеры, как произведенного продукта.

Из многих откликов, определяющих объект, как прави-

ло, очень трудно выбрать один, самый важный. Наиболее перспективным является путь обобщения всего множества откликов в единый количественный признак.

Каждый отклик имеет свой физический смысл и свою размерность. Чтобы объединить различные отклики, прежде всего, приходится ввести для каждого из них некоторую безразмерную шкалу. Шкала должна быть однотипной для всех объединяемых откликов - это делает их сравниваемыми. Выбор шкалы - не простая задача, зависящая от сведений об откликах, а также от той точности, с которой мы хотим определить обобщенный признак.

После того как для каждого отклика построена безразмерная шкала, возникает следующая трудность - выбор правила комбинирования исходных частных откликов в обобщенный показатель. Единого правила не существует.

Одним из наиболее удобных способов построения обобщенного отклика является обобщенная функция желательности Харрингтона [4, 258-267]. В основе построения этой обобщенной функции лежит идея преобразования натуральных значений частных откликов в безразмерную шкалу желательности или предпочтительности. Шкала желательности относится к психофизическим шкалам. Ее назначение - установление соответствия

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.