Микроволновая активация растворения кислотоупорных компонентов минерального сырья

Abstract

Исследованы возможности микроволновой химии в части активации реакций растворения кислотоупорных компонентов при переработке минерального сырья. Выявлены и разграничены два альтернативных режима обработки гетерогенных реакционных смесей сверхвысокочастотным (СВЧ) электромагнитным полем. При этом, с одной стороны, необходимо приведение частоты активирующего микроволнового поля в соответствие с гранулометрическим составом гетерогенной реакционной смеси, а с другой стороны, целесообразно вовлечение в реакционный процесс сильнодиэлектрических веществ, обладающих большими диэлектрическими потерями. Обозначенный подход послужил отправной точкой для разработки технологических схем извлечения осмия и золота. Для извлечения осмия предложена двухступенчатая схема С В Ч обработки сырья, позволяющая обеспечить продуцирование атомарного кислорода в жидкой фазе пульпы, а в конечном итоге - интенсивное окисление её твёрдой фазы. При этом для улавливания летучего оксида осмийсодержащие возгоны следует пропускать через термостатированный при температуре 295 и 298 K раствор олефина в инертном органическом растворителе. Для извлечения тонкого (ультрадисперсного) золота предложен метод гидратного хлорирования. При его осуществлении решающее значение имеет контролируемое нагнетание углекислого газа, стабилизирующее кислотность реакционной смеси и тем самым обеспечивающее автоколебательный характер результирующего процесса растворения золота с образованием тетрахлороаурат 3 -анионов [AuCl4]-.

Activation of raw materials processing by means of ultrahigh - frequency processing provides unique opportunities due to the ability of electromagnetic microwaves to exert specific action on reaction mixtures. The action is both thermal and nonthermal, so quite new possibilities for controlling reactions arise when a heterogeneous reaction mixture is being processed in ultrahighfrequency electric field. First of all, one should take into account valuable operational properties of microwave heating. It is selective and its selectivity is able to widen or even to eliminate the limita -tions imposed on the reaction course, aside from accelerating the reaction itself. The principal nonthermal action of microwave processing is enhancing the selectivity of a reaction. There exist two general possibilities. Microwave processing is able (i) to facilitate the thermodynamically allowed process and (ii) to induce nonlinearity or bifurcation of the process in the microwave field. With account of that we consider heterogeneous reactions providing extraction of noble metals from acidresistant raw materials. Namely, regimes of microwaveassisted extraction processes for osmium and for gold are determined. Special attention is paid to solving gold with forming tetrachloroaurate(I I I) anions [Au Cl4] - in the regime of concentrational selfoscillation.