ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АЗОТНОКИСЛОТНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ МЕДНО-ЦИНКОВЫХ СУЛЬФИДНЫХ ПРОМПРОДУКТОВ

摘要

Проведены термодинамические исследования азотнокислотного выщелачивания полиметаллических сульфидных промпродуктов. Исследуемый промпродукт представлял собой многокомпонентное сульфидное сырье, неподдающееся разделению при селективной флотации руд месторождения Майкаин В, Казахстан. Изучены элементный и фазовый составы промпродукта с применением рентгенофазового и электронно-микроскопического анализов. Результаты анализов показали, что сфалерит, пирит, халькопирит и галенит являются наиболее распространенными минералами в изучаемом сырье. Выполнены расчеты изменения энергии Гиббса и констант равновесия для возможных реакций сульфидных минералов с азотной кислотой. Расчет этих величин произведен для температур 100 и 80 °С, выбор которых обусловлен технологическими соображениями. Установлена достаточно большая термодинамическая вероятность их протекания с образованием элементной серы, гематита и водорастворимых соединений меди. Определены наиболее вероятные условия протекания процессов выщелачивания построением диаграмм Пурбэ Е-рН с образованием желаемых продуктов. Полученные результаты показали, что для максимального перевода сульфидов в сульфатную форму необходимы начальные значения потенциала системы Е более 0,9 В. При этом медь и цинк переходят в раствор, взаимодействие сульфидов с азотной кислотой приводит к ее разложению и образованию нитрозных газов, которые окисляют до высших оксидов в абсорбционных колоннах с получением смеси азотной и азотистой кислот, используемой на последующих стадиях выщелачивания.