» » Выщелачивание при перемешивании и просачивании
17.05.2015

На практике выщелачивание ведут либо с принудительным перемешиванием раствора (механическими мешалками или воздухом) для поддержания частиц твердой фазы во взвешенном состоянии, либо просачиванием раствора через неподвижный слой раздробленной твердой фазы (перколяция).
В зависимости от способа выщелачивания выбирают и методы подготовки исходного материала.
Чем больше поверхность, приходящаяся на единицу веса выщелачиваемого материала, т. е. чем выше степень измельчения, тем больше скорость выщелачивания. Однако для процесса выщелачивания при просачивании высокодисперсные материалы обычно не подходят, так как через них нельзя осуществить просачивание раствора. Для выщелачивания при перемешивании, наоборот, нужен мелкий материал, который легко поддерживается во взвешенном состоянии.
Если скорость выщелачивания зависит от диффузионных факторов, а это встречается очень часто, то она будет зависеть от скорости движения жидкости относительно твердого тела.
При выщелачивании с перемешиванием относительное движение будет тем больше, чем больше разность удельных весов жидкости и твердого тела. Если бы их удельные веса были равны, то частички увлекались бы жидкостью полностью и, несмотря на движение всей жидкости, диффузия происходила бы так, как будто жидкость неподвижна относительно твердой частички.
Кроме разностей плотностей, на относительное движение раствора оказывает влияние скорость перемешивания. При малых скоростях движения увеличение скорости перемешивания приводит к возрастанию обтекания жидкостью твердых частиц и скорость выщелачивания будет возрастать. Однако при достижении некоторой скорости перемешивания частица твердого тела начинает увлекаться объемом жидкости, т. е. обтекание твердой частицы жидкостью будет уже с повышением скорости перемешивания падать. Наконец, при очень интенсивном перемешивании частицы твердого тела, находящиеся в определенном объеме жидкости, переносятся с жидкостью как одно целое, т.е. вновь наступает диффузия в слое как бы неподвижной жидкости.
Следовательно, для каждой, величины и плотности частиц твердого тола существует оптимальная скорость выщелачивания, выше которой, несмотря на дополнительные затраты энергии на перемешивание, скорость выщелачивания уже не возрастает или возрастает незначительно.
При перколяционном методе выщелачивания жидкость просачивается через узкие каналы в слое выщелачиваемого материала, по-видимому, всегда ламинарным потоком. Поэтому можно ожидать, что скорость выщелачивания при перколяционном способе в тех случаях, когда она имитируется диффузией, будет при прочих равных условиях меньше, чем при выщелачивании с перемешиванием.
После выщелачивания твердая фаза обычно подвергается промывке. При промывке происходит диффузия из толщи зерен оставшейся соли выщелоченного металла в условиях все уменьшающегося градиента концентраций.
Естественно, что основные физико-химические закономерности промывки аналогичны таковым для выщелачивания и поэтому отдельно не рассматриваются.