Page 17 - GreenChemistry2023 Emhetgel

1.1. "Хаягдал зэсийг автоклавт төмрийн сульфатын хүчиллэг уусмалд уусгах боломжийн
судалгаа" Б.Эрдэнэцогт, “Эрдэнэт үйлдвэр” ТӨҮГ Судалгаа шинжилгээний хүрээлэн

“Эрдэнэт үйлдвэр” ТӨҮГ, Судалгаа, шинжилгээний хүрээлэн, Орхон аймаг, Баян-Өндөр сум, Баянцагаан баг, Захиргааны 1 дүгээр байр,
415 тоот

Хураангуй:
Судалгааны ажлын зорилго нь хаягдал зэсийг өндөр даралт температурын (автоклавт) нөхцөлд уусгахын зэрэгцээ төмрийн
агуулга өндөртэй хүчиллэг (хүхрийн) уусмал дахь төмрийн концентрацийг боломжит бага түвшинд хүргэх, хатуу үлдэгдэлд
гематит үүсгэх чиглэлд процессыг удирдах боломжийг судлах явдал юм.
Даралтат уусгалтын туршилтыг Parr instrument компанийн 2 л багтаамжтай автоклав ашиглан 200 ºС температур, 28 бар
даралт (үүнээс хүчилтөрөгчийн парциаль даралт 7 бар орчим), 300 эрг/мин нөхцөлд 2 цагийн турш явуулсан. Эх уусмалд
2+
3+
хийгдсэн шинжилгээгээр Cu 1.025 г/л, Fe 29.92 г/л, чөлөөт хүчил 47.22 г/л хэмжээтэй агуулагдаж байв. Уусгаж буй хаягдал
2
зэс нь катодын цэвэршилттэй (99.99%) зэс ялтасны өөдөс ба гадаргуугийн талбайн хэмжээ 60 см (10 см x 3 см x 0.15 см),
жин нь 42 г тус тус байсан.
Туршилтын кинетик тодорхойлох зорилгоор 5, 10, 20, 40, 60, 120 минутад дээж авч, хатуу шингэнийг салгасан. Хатуу дээжийн
нойтон жинг авч, усаар угаасны дараа хатааж жигнэсэн. Харин шингэн дээжийн эзлэхүүнийг авч, түүнд агуулагдах зэс,
төмрийн агуулгыг Атом шингээлтийн спектрометр (AAS) багажаар, чөлөөт хүчлийг нойтон химийн аргаар тус тус
тодорхойлуулсан. Туршилтын дараах шингэн дээж дэх төмрийн агуулга 5.756 г/л хүртэл буурсан бол зэсийн агуулга 58.04 г/л
хүртэл өссөн. Өндөр даралт температур, хүчтэй исэлдүүлэгч орчинд явагдсан урвалын дүнд нийлбэр дүнгээр 25.69 г төмрийн
исэл суурьтай тунадас үүссэн бол зэсийн металл авалт 86.7%-д хүрсэн үр дүн гарлаа.

Түлхүүр үг: пирит, халькопирит, уусгалтын кинетик, өндөр даралт, температур.

1. Оршил
Алт, зэс зэрэг металлын баяжмалыг даралтаар уусгах үед түүний эрдсийн бүрдэлд ордог төмрийн
сульфидуудын (голдуу пирит болон халькопирит) хувирал, механизм, шинж чанарыг судлах нь чухал
ач холбогдолтой. Өндөр, даралт температурын буюу автоклавын нөхцөлд тэдгээр эрдсүүд нь эрчимтэй
задралд орж, дараагийн шатны боловсруулалт хийх боломжийг бүрдүүлдэг. Практикт олонтаа
тохиолддог пирит болон халькопиритийн задрах механизмийг дараах байдлаар тайлбарласан байдаг [1,
2] .

FeS2 + 7O2 + 2H2O = 2FeSO4 + H2SO4 (1)

2FeSO4 + H2SO4 + 0.5O2 = Fe2(SO4)3 + H2O (2)

4FeS2 + 15O2 + 2H2O = 2Fe2(SO4)3 + 2H2SO4 (1)+(2)=(3)

Харин халькопиритийн хувьд:

0
CuFeS2 + 2.5O2(g) + H2SO4 = CuSO4 + FeSO4 + H2O + S (4)

0
S +1.5O2+H2O=H2SO4 (5)

CuFeS2 + 4.25O2(g) + 0.5H2SO4 = CuSO4 + 0.5Fe2(SO4)3 + 0.5 H2O (2)+(4)=(5)

Үүссэн төмрийн сульфатын хувьд гидролизд орж гематит (6) болон төмрийн гидроксисульфатад (7)
шилжинэ.

Fe2(SO4)3 + 3H2O = Fe2O3 + 3H2SO4 (6)

Fe2(SO4)3 + 2H2O = Fe(OH)SO4 + H2SO4 (7)

Хуудас 16