Введение к работе
Л^^^а^»ш^_п.^1|юП.1емм. Изучение поглотительной способности минеральных сорбентов важно для разработки и оптимизации технологических процессоп извлечения ценных элементов из рул и россыпей II получения новой информации о геохимических процессах выщелачивания и миграции металлов в природных условиях.
В технологии переработки руд сорбцнонные свойства минеральных частиц обусловливают возникновение нежелательных -вторичных явлений при выщелачивании, приводящих к выделению из растворов уже извлеченных в них ионов и соединений цветных, редких и благородных металлов. Помимо этого, адсорбция реагентов на поверхности твердых тел является обязательной начальной стадией многих процессов растворения и выщелачивания. При микробиологическом (бактериальном, биохимическом) выщелачивании золота и серебра с адсорбции поверхностью самородных металлов Ц других минералов начинается их взаимодействие с растворами белковых остатков (аминокислот, пептидов и др.) и белков, образующих достаточно устойчивые растворимые комплексные соединения с Ионами извлекаемых металлов. Рассматриваемая проблема тесно связана с поиском новых эффективных сорбентов благородных металлов, представляющих практический интерес.
Работа выполнялась в соответствии с научно-технический программой "Платиновые металлы, золото и серебро России", планом научно-исследовательских работ Иркутского государственного университетам явилась разделами темы № 41 - і 98 - 28, Выполняемой кафедрой общей1 и неорганической химш* ИГУ и лабораторией неорганической и аналитической химии ИНУСа при ИГУ.
Целью работы явилось изучение сорбционных свойств магнетита -одного из основных шлиховых минералов золотосодержащих россыпей и природного цеолита - клиноптилілща по отношению к катионам серебра и коллоидным частицам золота и серебра, а также- исследование влияния условий модифицирования (методами механохимической активации, обработки растворами аминокислот) минералов па их свойства и способность поглощать серебро и золото из растворов.
Научная новизна работы. Получен ряд йовых научных данных-, имеющих значеі.ие для химии и технологии извлечения золота у. серебра.
Установлено, что шлиховой магнетит обладает способностью из- : влекать золото и серебро из коллоидных и серебро(+1; из нитратных
растворов, причем серебро концентрируется на дефектах поверхности1 гранул минерала
При изучении влияния механохнмической активации на структуру и
свойства магнетита и клннонтилолита выявлено, что активация минера
лов приводит к изменениям в их структуре (увеличению параметров кри
сталлической решетки, блоков когерентного рассеяния, пористости II
др.) и существенному росту их сорбционной способности по отношению
к ионам и коллоидным частицам благородных металлов. Золото и се
ребро, поглощенные активированным магнетитом, концентрируются
микрозоналыю на его поверхности. -
Показано, что магнетит способен иоглощачь цистеин из его водных "асгвороп. Предварительная обработка минерала цистецном увеличивает показатели сорбции золота и серебра, что связано с наличием в молекуле аминокислоты сульфидной и аминогрупп. Установлен ранее неизвестный факт выщелачивания ионов железа из структуры магнетита при взаимодействии его с растворами цнетеина.
Исследованы кинетика и особенности механизма сорбции серебра из коллоидных и истинных растворов природным клиноптилолитом, процесс диффузии сорбированного серебра в гранулах цеолита. В изученных условиях сорбция серебра лимитируется внешнедиффузион-ной стадией.
Получены данные о хемцдюмннесцещных свойствах поверхности клнноптилолита и его модифицированных форм. Показано, что цеолит обладает энергетически неоднородной поверхностью, определены значения энергии активации поверхностных электронодонорных центров л их количество.
Практическая ценность работы определяется тем, что изученные минералы широко распространены в природе, входят в состав руд и россыпей благородных металлов и оказывают влияние на технологические процессы их извлечения. Результаты исследования полезны для понимания природы и предотвращения нежелательных вторичных явлений, протекающих при выщелачивании золота и серебра, имеют значение при рассмотрении геохимических процессов миграции золота и серебра.
Выявленное и изученное влияние аминокислот на адсорбционную способность магнетити, должно учитываться при создании бнотехноло-гических способов извлечения благородных металлов из минерального сырья.
Данные об изменении физико-химических свойств и сорбционноіі способности магнетити и клшгаитшголита под влиянием м'еханохн-мическоп актинанни мо:ут оипъ использованы при разработке технологии переработки содержащего их минерального сырья с применением тонкою) и сверхтонко! о измельчения.
Ajijj^ajjjjHjKHTwj.i. Оспонныс результаты работы докладывались и обсуждались на международном совешаннп-"Комнлекеное освоение минеральных ресурсов Сибири и Дальнею Востока (Плаксппские чтения)" (Иркутск. 1993 г), IV Всероссийской студенческой научной конференции по проблемам теоретической н экспериментальной химии (Екатеринбург, 1994 г), научно-технической конференции "Драгоценные металлы и камни: проблемы добычи и извлечения из руд, песков и вторичного сырья" (Иркутск, і 996). международной конференции "Экотехпологпя-96" (Иркутск. 1996). международной научно-технической конференции "Природные цеолиты в народном хозяйстве России" (Иркутск, 1996), школе-семинаре "Люминесценция и сопутствующие явления" (Иркутск. 1997). Основное содержание диссертационной работы опубликовано в трех статьях и тезисах К) докладов.
СгіО^КЩЧ'ї-Н-^Оі'^І-РЯОї'ІУл. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографии. Работа изложена на 178 страницах машинописного текста, содержит 73 рисунка, и 18 таблиц. Список использованной литературы включает !77 работ отечественных и зарубежных авторов.