Гидрометаллургические процессы

      Гидрометаллургические  процессы  находят применение в промышленности при производстве
многих цветных металлов. Они проводятся при относительно низких температурах (не выше 300°С)
в  жидкой,  чаще  водной  среде.  Основными  разновидностями гидрометаллургических процессов
являются  процессы  выщелачивания,  очистки  растворов  от  примесей и осаждение металлов из 
растворов.

     Выщелачивание – процесс перевода извлекаемых компонентов в раствор (растворение) при воз-
действии  н а перерабатываемый  материал  растворителя, часто в присутствии газового реагента –
кислорода, водорода и др.

    В результате выщелачивания получаются два продукта: раствор извлекаемого металла, загрязнен-
ный, как правило, примесями, и нерастворенный остаток (кек), состоящий в основном из компонент-
ов  пустой  породы и труднорастворимых соединений.  В  качестве  растворителей используют воду,
растворы  кислот,  щелочей  или солей.  Растворитель должен быть доступным, дешевым и обладать
селективным действием по отношению к компонентам обрабатываемого материала, по возможности
регенерироваться  в  ходе  технологического процесса.  Очистку  растворов от примесей проводят с
целью предотвращения их попадания в извлекаемый металл при последующем его осаждении из
раствора или вредного воздействия на процесс осаждения. Для очистки растворов выщелачивания от
примесей используют методы их осаждения в виде химических  соединений  с  помощью неоргани-
ческих и органических реагентов, гидролиз, кристаллизацию и цементацию. При кристаллизации при-
месь выпадает в осадок при пересыщении раствора в результате. Например. Выпаривания из него
воды. В основе цементационного осаждения лежит принцип вытеснения из раствора одного металла
другим, более активным. Осаждение металлов из растворов в свободном состоянии может быть про-
ведено электролизом водных растворов, цементацией или восстановлением газообразными восста-
новителями под давлением или в форме химических соединений – кристаллизацией или гидролизом.

    В гидрометаллургии цветных металлов ( особенно при производстве редких и благородных металл-
ов)  все большее распространение приобретают сорбционные (ионообменные) и экстракционные
процессы. Применение этих процессов направлено на решение следующих задач:

-        перевод ценного металла из раствора после выщелачивания в другой раствор, более удобный
по солевому составу для последующей переработки;

-        концентрирование металлов из разбавленных растворов и пульп;

-        селективное выделение металлов из растворов и очистка их от примесей;

-        выщелачивание, совмещенное с сорбцией.

  Ионообменные процессы основаны на способности некоторых твердых веществ (ионитов) при кон-
такте с растворами поглощать ионы из раствора в обмен на ионы того же знака, входящие в состав. В
качестве ионитов чаще всего используют синтетические высокомолекулярные вещества (смолы),
обладающие высокой обменной емкостью (ионообменной способностью), химической стойкостью и
механической прочностью.

  Экстракцией (жидкостной экстракцией)  называется  процесс  извлечения  растворенных химических
соединений  металлов  из  водного  раствора  в  жидкую органическую фазу, не смешивающуюся с во-
дой. Последующей  реэкстракцией  из  органической  фазы  экстрагированный  металл переводится в
другой водный раствор.
    В качестве экстрагентов используют органические кислоты и их соли, соли аминов и аммониевых
 оснований, спирты, эфиры и кетоны.