Введение к работе
Актуальность темы
В связи с развитием прогрессивных методов вскрытия рудных материалов - автоклавного выщелачивания и хлорирования увеличивается значение гидрометаллургических процессов. А современным гидрометаллургическим процессам должны соответствовать эффективные методы извлечения металлов из растворов, одним из которых является экстракция.
Преимущество экстракции заключается прежде всего в организации непрерывного высокопроизводительного процесса, а, следовательно, в уменьшении капитальных и эксплутационных затрат и улучшении условий труда Необходимо также отметить, что экстракция в большинстве случаев осуществляется при обычном давлении и температуре. Экстракционная технология характеризуется высокой избирательностью по отношению к извлекаемому металлу, что позволяет вести процесс при малой продолжительности технологического цикла, сравнительно небольших затратах и расходах химических реагентов. В соответствии с этим становится возможной переработка бедного сырья, извлечение металлов из которого прежде считалось экономически невыгодным.
Экстракционная технология получения меди более сложная, по сравнению с цементацией меди железным скрапом, но в результате ее применения получается сразу катодная медь, в оборотных растворах не накапливается железо, а, кроме того, регенерируется серная кислота. Последнее позволяет экономить на каждом килограмме меди до полутора килограмм кислоты.
В связи с этим исследования экстракционного извлечения меди из растворов сложного состава с применением новых, высокоэффективных, легко доступных и относительно недорогих экстрагентов являются актуальными.
Методы исследования
Для исследования систем применяли следующие методы химических, физических и физико-химических анализов: колориметрический; объемный; весовой; рН-метрии; спектральный; инфракрасной спектроскопии (ИКС). Применяли методы математического моделирования и оптимизации процессов. Обработку экспериментальных данных, расчеты, построение графических зависимостей проводили с применением ЭВМ.
Обоснованность и достоверность научных исследований и выводов базируется на использовании основных положений физической химии, современных методов аналитической химии, математической обработки экспериментальных данных на ЭВМ и подтверждается сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований.
Наиболее существенные научные результаты работы
разработаны способы эффективной экстракции меди аминами и фосфинами (патенты РФ 2155818,2186135, 2203969, 2219260);
разработаны способы селективной экстракции меди из растворов сложного состава (патенты РФ 2186136,2186137,2181779);
- предложена методика анализа кинетических параметров экстракции
меди аминами.
Практическая ценность
получены математические зависимости основных характеристик процесса экстракции от условий экстрагирования в виде регрессионных уравнений для расчета основных параметров процесса экстракции.
предложены технологические схемы переработки медьсодержащих технологических растворов, шахтных и рудничных вод, а также сточных вод промышленных предприятий.
Положения, выносимые на защиту
способы экстракции меди аминами и фосфинами, позволяющие получить медь высокого качества и обеспечивающие селективность извлечения меди из растворов сложного состава;
вероятный механизм процесса экстракции меди аминами из растворов сложного состава, установленный на основе кинетического анализа полученных результатов;
оптимальные условия как совместного, так и селективного извлечения ионов меди экстракцией смесью олеиновой кислоты и триэтаноламина с различными разбавителями (керосин, бензин, машинное масло).
Апробация работы
Положения диссертационной работы доложены автором и обсуждены на II Всероссийской конференции «Горно-металлургический комплекс России: состояние перспективы развития», Владикавказ, СКГМИ (ГТУ), 2003; на Второй межрегиональной научной конференции «Студенческая наука - экономике России», Ставрополь, 2001; на научно-технических конференциях СКГМИ (ГТУ) (г. Владикавказ) в 2000-2006 г.
Публикации
Основные результаты диссертационной работы изложены в 14 публикациях, в том числе в 7 патентах Российской Федерации.
Структура и объем работы
Диссертация написана на 153 стр. и состоит из введения, 5 глав, основных выводов, библиографического списка из 185 наименований, патентного поиска с ретроспективой 20 лет, а также 51 рисунка и 28 таблиц.
