ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы О каталитических процессах выщелачивании в химическом обогащении Избирательные ингибиторы растворения минералов из "Химическое обогащение руд" Проблема изучения, создания. и применения каталитически процессов в химическом обогащении руд, так же как и в гидр( металлургии, находится на самом начальном этапе ее разработк] Почти нет примеров промышленного использования катализа конкретных способах разложения и выщелачивания минерале Даже данные исследований в этой области крайне ограничены. [c.56] Катализом называют изменение скорости или возбуждение х) мической реакции веществами, участвующими в реакции, но н входящими в состав конечных продуктов. [c.56] Различают гомогенный и гетерогенный катализ. При перво реагенты и катализатор находятся в одной и той же фазе, пр втором — в разных. Выделяют также промежуточные типы ката лиза — мицеллярный катализ (коллоидными частицами в жидко фазе), гетерогенно-гомогенный катализ (реакция начинается и поверхности твердого катализатора и продолжается в объеме). [c.56] По природе каталитических процессов различают кислотнс основной и окислительно-восстановительный катализы, а так катализ на металлах, оксидах, ферментативный и др. Катализа тор в равной мере ускоряет прямую и обратную реакции и поэте му не сдвигает химического равновесия. Энергия активации ката литической реакции меньше, чем некаталитической. [c.56] Общая теория катализа отсутствует, а существующие теори не охватывают явление в целом, рассматривая лишь отдельны его стороны. Считают, что гомогенный катализ обеспечивает про текание реакции по новому пути, который состоит из нескольки. стадий, связанных с образованием и разложением неустойчивы промежуточных соединений реагентов с катализатором. Скорост каждой стадии больше, чем некаталитической реакции. [c.56] В соответствии с адсорбционной теорией гетерогенного ката лиза во взаимодействующих с катализатором молекулах происхо дит разрыхление (деформация) химических связей. [c.56] По мультиплетной теории для катализа требуется геометриче ское соответствие между параметрами решетки твердого катали затора и длинами рвущихся и образующихся химических связей. [c.56] Электронные теории катализа объясняют каталитическое дей ствие металлов и полупроводников наличием свободных электро нов проводимости, принимающих участие в окислительно-восста новителъных превращениях на поверхности катализатора. [c.56] Для объяснения каталитических процессов электронные теорш рассматривают структуру электронных уровней в твердых телах энергии отрыва электронов от поверхности и другие параметры зависящие от свойств кристалла. [c.56] Достижения химиков и технологов в изучении каталитических систем и процессов могут явиться базой для развития подходов к разработке этой проблемы в химическом обогащении. Однако неизбежны трудности, связанные с комплексностью состава и, как следствие, с особенностями химического поведения сложных минеральных смесей. Химические методы при извлечении ценных компонентов из руд используются давно, но в этой области технологии почти нет специально разработанных каталитических процессов, что несомненно связано с влиянием широкой гаммы физико-химических и других характеристик минералов, входящих в рудные материалы и пульпы. [c.57] Немономинеральный состав перерабатываемых продуктов обусловливает возможность каталитического воздействия отдельных рудных и нерудных (породообразующих) минералов на осуществляемые процессы. Во многих продуктах обогащения содержатся обладающие ионообменными свойствами минералы — минеральные иониты, каталитическая активность которых, как и вообще неорганических ионитов, не только доказана, но и широко используется в промышленной практике. Они относятся к современным эффективным катализаторам, например, цеолиты и минералы с цеолитоподобной структурой, минеральные сульфиды, фосфаты, самородные металлы, оксиды, гидроксиды. [c.57] Васильеву и Ф. Д. Овчаренко (1980), каталитическая активность цеолитов зависит от целого ряда факторов, влияние Которых взаимосвязано. Среди этих факторов — действие гидроксильных групп как бренстедовских кислотных центров, кислородных вакансий в алюмосиликатном каркасе — как льюисовских кислотных центров, влияние кластерных соединений, градиента электростатического поля, влияющего подобно льюисовской кислоте, и др. Известна каталитическая активность полупроводников, а многие минералы относятся к этому виду твердых тел. [c.57] Автор считает, что химические процессы в рудных пульпах являются автокаталитическими, что затрудняет и не способствует поиску специальных катализаторов. Эта мысль подтверждается тем, что влияние искусственного катализа в рудной технологии четко фиксируется лишь в тех процессах, которые проводятся в Отсутствие природных катализаторов — на мономинеральных концентратах или растворах. [c.57] Лимитирующей стадией является массоперенос через границ ный слой. На это указывают первый порядок реакции по серебру а также константа скорости реакции, равнозначная коэффиицент) массопереноса частиц в реакторе при интенсивном перемешивЗ НИИ, и энергия активации (17,2 кДж/моль). [c.58] В присутствии некоторых белковых остатков, окисляющихся на золоте при потенциалах выще 0,8 В и одновременно значительно ускоряющих растворение металла с поверхности электрода, равновесие Аич Аи+ + е реализуется при потенциалах, смещенных относительно стандартного потенциала пары Аи/Аи+ почти на 1 В в сторону менее положительных значений. При этом радикальные частицы, ионизирующие золото, сами восстанавливаются до исходных форм. Таким образом, реализуются условия жидкофазной каталитической реакции, имеющей электрохимический механизм общий процесс разделяется на две самостоятельные стадии, одна из которых включает переход электрона к реагенту (зо- лото) от катализатора (белковый остаток), а другая — переход электрона от реагента к катализатору, причем две эти парциальные реакции независимы друг от друга и могут быть локализованы в разных местах. [c.59] Можно предполагать наличие подобного биоэлектрокаталитп-ческого механизма не только в модельных, чисто электрохимических, но и в нативных биологических системах, где поляризующее воздействие могут оказывать электроповерхностные явления и окислительно-восстановительные ферменты. Следовательно, интенсификация анодного растворения золота в присутствии белковых остатков и, очевидно белков, может быть по праву отнесена к биоэлектрокаталитическим реакциям — явлению, связанному с ускорением электрохимических реакций в присутствии катализаторов биологической природы. Интерес к этому направлению в электрохимических исследованиях стимулируется перспективами создания принципиально новых технологических процессов. В литературе давно отмечалось, что биокаталитическое воздействие является определяющим для протекания многих процессов растворения и осаждения рудных компонентов в земной коре [41, с. 256]. [c.59] По существу установление факта биоэлектрокатализа при анодном растворении золота биохимическими растворителями подтвердило ранее высказанное суждение автора [42, с. 143], который, анализируя выявленный тогда факт возможности выщелачивания золота растворами некоторых белков без добавок химических окислителей, писал, что это объясняется либо влиянием ферментативного катализа, либо значительным снижением окислительно-восстановительного потенциала системы до величины, когда растворенный кислород воздуха способен окислять золото как при выщелачивании цианистыми растворами. Глубокое изучение вопро- а может определить существенный прогресс бактериального вы- Делачивания . Можно полагать, что к электрокаталитическим Процессам относятся растворение и выщелачивание золота цианистыми растворами и многие другие процессы его растворения. [c.59] В одной из давних работ И. К- Скобеева [33] указано, чт применение сульфата натрия в качестве катализатора являете необходимым условием для успешного осуществления сульфат) аммонийного процесса разложения алюмосиликатов (каолино каолинизированных силлиманитовых сланцев и др.). [c.60] Вернуться к основной статье