Thiourea Qızıl Ekstraksiya Prosesi: Prinsiplər, Əməliyyatlar və Mülahizələr

giriş

Qızılın çıxarılması mədənçilik və qiymətli metallar sənayesində mühüm bir prosesdir. Müxtəlif çıxarış üsulları arasında son illərdə Tiourea Qızılın çıxarılması prosesi böyük diqqət çəkib. Kimyəvi formulu \(SCN_2H_4\) olan Tiourea bu prosesdə mühüm rol oynayan üzvi birləşmədir. Bu bloq yazısında tiourea qızılın çıxarılması prosesi ətraflı şəkildə araşdırılacaq, onun prinsipləri, əməliyyat mərhələləri, təsir edən amillər və ənənəvi üsullarla müqayisədə üstünlükləri əhatə olunacaq.

Tiokarbamid qızılının çıxarılmasının prinsipləri

Tiokarbamid qızılının çıxarılmasının əsas prinsipi onun asidik mühitdə qızıl ionları ilə sabit komplekslər yaratmaq qabiliyyətindən ibarətdir. Oksidləşdirici maddənin iştirakı ilə filizdəki qızıl oksidləşir və sonra tiokarbamid ilə reaksiyaya girərək həll olunan qızıl-tiokarbamid kompleksləri əmələ gətirir. Bu prosesdə ən çox istifadə edilən oksidləşdirici maddələr dəmir (III) ionları və həll olunmuş oksigendir.

Tiokarbamid turşu məhlullarında nisbətən sabitdir ki, bu da bu ekstraksiya prosesini təmin edən əsas amildir. Turşu mühitdə tiokarbamid metal kationları ilə bir sıra kompleks ionlar əmələ gətirə bilər. Lakin, CİVƏ istisna olmaqla , tiokarbamid kompleks ionlarının digər metallarla stabilliyi nisbətən aşağıdır. Bu xüsusiyyət tiokarbamid əsaslı qızıl ekstraksiyasına qızıl üçün yüksək selektivlik verir.

Tiokarbamid qızılının çıxarılması prosesində əməliyyat addımları

Filiz Hazırlanması

Tiokarbamid qızılının çıxarılması prosesində ilk addım filizin hazırlanmasıdır. Tiokarbamid məhlulu ilə daha yaxşı təmasda olmaq üçün səth sahəsini artırmaq üçün filizi əzmək və müvafiq hissəcik ölçüsünə qədər üyütmək lazımdır. Ümumiyyətlə, hissəcik ölçüsü nə qədər incə olarsa, filiz və tiokarbamid tərkibli məhlul arasında reaksiya sürəti bir o qədər yüksək olar. Bununla belə, həddindən artıq incə üyüdülmə bəzi mənfi təsirlərə də səbəb ola bilər, məsələn, artan enerji istehlakı və bərk-mayenin sonrakı ayrılması zamanı çətinliklər.

Tiokarbamidin yuyulması

Filiz hazırlandıqdan sonra üyüdülmüş filiz tiokarbamid tərkibli məhlul ilə qarışdırılır. Tiokarbamid qələvi məhlullarda qeyri-sabit olduğundan və asanlıqla sulfidlərə və aminosianidlərə parçalandığından , süzülmə məhlulu adətən tiokarbamidinin seyreltilmiş sulfat turşusu məhluludur. Tiokarbamid hidrolizinə səbəb ola və onun effektivliyini azalda biləcək sellülozun lokal həddindən artıq istiləşməsinin qarşısını almaq üçün əvvəlcə turşu, sonra isə tiokarbamid əlavə etmək vacibdir.

Yuyulma Prosesi zamanı tiokarbamid konsentrasiyası, oksidləşdirici maddənin növü və miqdarı, məhlulun pH dəyəri, sellülozun temperaturu və yuyulma müddəti kimi amillər qızılın yuyulma sürətinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. Məsələn, qızılın yuyulma sürəti ümumiyyətlə tiokarbamid konsentrasiyasının artması ilə artır, lakin həddindən artıq tiokarbamid artan xərclərə və potensial ekoloji problemlərə səbəb ola bilər. Mühitin pH dəyəri tiokarbamid konsentrasiyası ilə əlaqədardır. Normal temperatur və tiokarbamid dozası şəraitində mühitin pH dəyəri tercihen 1.5-dən azdır. Lakin turşuluq çox yüksək olmamalıdır, əks halda filizdəki turşuda həll olan çirklərin miqdarını artıracaq.

Bərk - Maye Ayrılması

Yuyulma prosesindən sonra tərkibində qızıl-tiokarbamid kompleksləri olan hamilə məhlulun bərk qalıqlardan ayrılması üçün bərk - mayenin ayrılması aparılır. Ümumi bərk maye ayırma üsullarına filtrasiya və çökmə daxildir. Ayırma üsulunun seçimi filizin təbiəti, bərk cismin hissəcik ölçüsü və əməliyyatın miqyası kimi amillərdən asılıdır. Effektiv bərk-maye ayrılması hamilə məhlulun keyfiyyətini təmin etmək və sonrakı qızıl çıxarma əməliyyatlarını asanlaşdırmaq üçün çox vacibdir.

Hamilə məhluldan qızılın bərpası

Qatı-maye ayrılmasından sonra əldə edilən hamilə məhluldan qızılın çıxarılmasının bir neçə üsulu var. İki ümumi üsul metal dəyişdirmə və elektrokazanmadır.

Metalın dəyişdirilməsi : Dəmir və alüminium kimi metallar məhluldakı qızıl-tiourea kompleksindən qızılı əvəz etmək üçün reduksiyaedici maddələr kimi istifadə edilə bilər. Əvəz edilmiş qızıl bərk çöküntü əmələ gətirir və bu çöküntü təmiz qızıl əldə etmək üçün əlavə emal edilə bilər.

Elektroqazanma : Elektroqazanma prosesində, hamilə məhluldan elektrik cərəyanı keçir. Məhluldakı qızıl ionları katodda reduksiya olunur və katod səthində çökür, tiokarbamid və digər maddələr isə anodda oksidləşir. Bu üsul yüksək təmizlikli qızılın bərpasına nail ola bilər, lakin xüsusi elektrik avadanlıqları və müvafiq iş şəraiti tələb edir.

Qızıl məmulatlarının emalı

Bərpa edildikdən sonra əldə edilən qızıl adətən bəzi çirkləri ehtiva edir və yüksək saflıqda qızıl məhsulları əldə etmək üçün təmizlənməlidir. Təmizləmə prosesi sianidləşmə kimi digər hasilat üsulları ilə əldə edilən qızılın prosesinə bənzəyir. Ümumi emal üsullarına kimyəvi təmizləmə və elektrolitik təmizləmə daxildir ki, bu da çirkləri effektiv şəkildə təmizləyə və bazar tələblərinə cavab vermək üçün qızılın saflığını yaxşılaşdıra bilər.

Tiokarbamid qızılının çıxarılması prosesinə təsir edən amillər

Filizin Mineral Tərkibi

Filizin mineral tərkibi tiokarbamid qızıl çıxarma prosesinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. Xammaldakı mis, vismut oksidləri turşuda həll olur və tiokarbamidlə kompleksləşir, bu da qızılın tiokarbamidlə yuyulmasının təsirini azaldır və tiokarbamid istehlakını artırır. Bundan əlavə, xammalda çox miqdarda turşuda həll olan maddələr (məsələn, iki valentli dəmir, karbonat , əlvan metal oksidləri və s.) və reduksiyaedici komponentlər varsa, bu, oksidləşdiricilərin və sulfat turşusunun istehlakını artıracaq və qızılın yuyulma sürətini azaldacaq. Lakin, mis, arsen, sürmə və qurğuşun kimi sulfid mineralları qızılın tiokarbamidlə yuyulmasına nisbətən az zərərli təsir göstərir ki, bu da tiokarbamid əsaslı qızıl çıxarılması ilə mürəkkəb odadavamlı qızıl mineral xammalından qızıl və gümüşü selektiv şəkildə çıxarmaq mümkündür.

Filizdə qızılın hissəcik ölçüsü

Filizdəki qızılın hissəcik ölçüsü qızılın yuyulma sürətinə təsir edən amillərdən biridir. Ümumiyyətlə, qızılın hissəcik ölçüsü nə qədər kiçik olsa, xüsusi səth sahəsi bir o qədər böyükdür və tiokarbamid məhlulu ilə təmasda olmaq bir o qədər asan olur, nəticədə yuyulma sürəti yüksək olur. Buna görə də filizin hazırlanması mərhələsində filizdəki qızıl hissəciklərinin tam ifşa edilməsi və yuyulma prosesini asanlaşdırmaq üçün müvafiq üyüdülmə əməliyyatları tələb olunur.

Temperatur

Temperatur tiokarbamid qızılının çıxarılması prosesinə ikiqat təsir göstərir. Bir tərəfdən, temperaturun artırılması reaktivlərin diffuziya sürətini və qızıl və tiokarbamid arasındakı reaksiya sürətini sürətləndirə bilər və bununla da qızılın yuyulma sürətini artıra bilər. Digər tərəfdən, tiokarbamid zəif istilik sabitliyinə malikdir. Temperatur çox yüksək olduqda, tiokarbamid hidroliz və parçalanmaya meyilli olur, ekstraksiya prosesində onun effektivliyini azaldır. Ümumiyyətlə, tiokarbamidin yuyulması prosesinin temperaturu 55 °C-dən aşağı səviyyədə idarə olunur və bir çox hallarda otaq temperaturunda aparılır.

Məhlulun pH dəyəri

Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, məhlulun pH dəyəri tiokarbamidin sabitliyi və qızılın yuyulma təsiri ilə sıx bağlıdır. Tiokarbamid turşulu mühitdə sabitdir və müvafiq turşu mühiti qızıl-tiokarbamid komplekslərinin əmələ gəlməsi üçün əlverişlidir. Bununla belə, pH dəyəri çox aşağı olarsa, bu, nəinki turşuda həll olunan çirklərin miqdarını artıracaq, həm də ekstraksiya prosesi üçün əlverişli olmayan yan reaksiyalara səbəb ola bilər. Buna görə də, optimal ekstraksiya effektini təmin etmək üçün məhlulun pH dəyərinə dəqiq nəzarət lazımdır.

Tiourea və oksidləşdirici maddənin konsentrasiyası

Tiokarbamidin konsentrasiyası əmələ gələn qızıl-tiokarbamid komplekslərinin miqdarına birbaşa təsir göstərir. Ümumiyyətlə, tiokarbamid konsentrasiyasının artırılması qızılın yuyulma sürətini artıra bilər. Bununla belə, dəyəri və ətraf mühit amillərini nəzərə alaraq, tiokarbamid konsentrasiyasını optimallaşdırmaq lazımdır. Oksidləşdirici maddənin növü və konsentrasiyası da həlledici rol oynayır. Filizdə qızılın davamlı oksidləşməsini təmin etmək üçün adekvat oksidləşdirici maddə tələb olunur, lakin həddindən artıq oksidləşdirici maddə də tiokarbamidin oksidləşməsinə və parçalanmasına səbəb ola bilər, tiokarbamiddən istifadənin səmərəliliyini azaldır.

Thiourea Qızıl Ekstraksiya Prosesinin üstünlükləri

1. Sürətli Yuyulma Sürəti : Sianidləşmə kimi bəzi ənənəvi qızıl çıxarma üsulları ilə müqayisədə tiourea qızıl çıxarma prosesi nisbətən sürətli yuyulma sürətinə malikdir. Turşu mühitdə qızıl-tiourea komplekslərinin əmələ gəlməsi qızılı tez bir zamanda həll edə bilər ki, bu da çıxarılma müddətini əhəmiyyətli dərəcədə qısalda bilər.

2. Aşağı Toksiklik : Tiourea ənənəvi sianidləşmə metodlarında istifadə edilən sianidlə müqayisədə daha az zəhərlidir . Sianid yüksək zəhərlidir və ətraf mühit və insan sağlamlığı üçün ciddi təhlükə yaradır. Qızıl hasilatında tioureanın istifadəsi zəhərli maddələrlə əlaqəli potensial ekoloji və təhlükəsizlik risklərini azaldır.

3. Yaxşı Seçicilik : Tiourea kompleks ionlarının civə istisna olmaqla əksər metallarla nisbətən aşağı stabilliyinə görə, tiourea əsaslı qızıl çıxarma prosesi qızıl üçün yüksək selektivliyə malikdir. Müxtəlif metal çirkləri olan kompleks filizlərdən qızılı effektiv şəkildə çıxara bilər və bu da çirklərin çıxarma prosesinə müdaxiləsini azaldır.

4. Məhlulun daha asan emalı : Qızılın çıxarılması prosesindən sonra tiokarbamid tərkibli məhlulun emalı nisbətən asandır. Məsələn, qızılın bərpası mərhələsində metalın dəyişdirilməsi və ya elektrolit qazanma üsullarından istifadə qızılı məhluldan nisbətən asanlıqla ayıra bilər və qalan məhlul ətraf mühitin çirklənməsini azaltmaq üçün əlavə emal edilə bilər.

Nəticə

Tiokarbamid qızılının çıxarılması prosesi qızıl hasilatı sahəsində perspektivli üsuldur. Onun prinsiplərini, əməliyyat addımlarını, təsir edən amilləri və üstünlüklərini başa düşməklə, mədən şirkətləri və tədqiqatçılar qızıl hasilatının səmərəliliyini artırmaq, xərcləri azaltmaq və ətraf mühitə təsirləri minimuma endirmək üçün prosesi daha yaxşı optimallaşdıra bilərlər. Tiokarbamid istehlakının optimallaşdırılması və müxtəlif filiz şəraitində prosesin dayanıqlığının yaxşılaşdırılması kimi hələ də həll edilməli olan bəzi problemlər olsa da, bu sahədə davamlı tədqiqatlar və innovasiyalar, şübhəsiz ki, tiokarbamid qızılının çıxarılması prosesinin gələcək inkişafına və tətbiqinə kömək edəcəkdir.