3. Восстановление

Эти методы включают две группы процессов: восстановление металлов до низших, как правило, менее токсичных степеней окисления и восстановление их до состояний нейтральных атомов. В первую группу входят процессы восстановления шестивалентного хрома и пятивалентного мышьяка до трехвалентных

^{2 K2CrO4 + 3 K2SO3 + 5 H2 SO4 = Cr2(SO4)3 + 5 K2SO4 + 5 H2O}

^{HAsO3 + SO2 = HAsO2 + SO3.}

Вторую группу составляют методы цементации металлов менее благородными металлами (чаще всего железом, цинком и алюминием) или восстановление неметаллическими реагентами (гидридами, сульфидами, сульфитами, гидразином, водородом и др.)

(Cu²⁺, Ni²⁺, Pb²⁺ , Co²⁺) + Fe = (Cu, Ni, Pb, Co) + Fe²⁺

HgCl₂ + SO₂ + H₂O = Hg + 2 HCl + H₂SO_4.

4. Осаждение

В отличие от цементации оно преследует цель выделения примесей в виде малорастворимых соединений. Осаждение чаще всего используют для очистки СВ от примесей тяжелых металлов (ТМ) в виде гидроксидов или сульфидов.

4.1. Осаждение гидроксидов

Производят добавлением известкового молока к кислым растворам ТМ. При этом выделяются как гидроксиды, так и ряд двойных солей, в зависимости от величин произведений растворимости и рН растворов. Так, например, в нейтральной и слабощелочной среде выпадают соли состава от ZnSO₄.Zn(OH)₂ до ZnSO₄.5Zn(OH)₂, а при рН = 9 – индивидуальный гидроксид. Указанную величину следует поддерживать весьма точно, поскольку при более высокой щелочности начинается образование хорошо растворимого гидроксокомплекса Na₂[Zn(OH)₄] и эффект очистки снижается. Аналогично цинку ведут себя другие амфотерные металлы (бериллий, хром, алюминий, германий, галлий и др.)

Металлы, образующие сильные основания, легко осаждаются при рН от 3 (железо) до 8 (кадмий) и не растворяются в избытке щелочи. На этом свойстве основано отделение их от амфотерных металлов: сумму гидроксидов осаждают при рН = 8, отфильтровывают, действуют на смесь гидроксидов избытком щелочи, отфильтровывают сильные основания, а из фильтрата нейтрализацией выделяют гидроксиды амфотерных металлов. Конечный фильтрат можно дочистить добавлением значительного (до 30-кратного избытка против стехиометрии) количества силиката натрия.

4.2. Осаждение сульфидов

Полнота гидроксидной очистки СВ ограничена величинами ПР осаждаемых гидроксидов и, как правило, не отвечает требованиям биологического соответствия. Более глубокая очистка от ТМ достигается при осаждении сульфидов, имеющих намного меньшие значения ПР (таблица 1).

^{Таблица 1}

Величины ПР важнейших гидроксидов и сульфидов ТМ

Катионы	Гидроксиды	Сульфиды
Cu2+	5,1.10-20	8,5.10-45
Ni2+	2,0.10-15	1,4.10-24
Zn2+	2.1.10-18	1,6.10-24
Pb2+	1,1.10-20	3,4.10-28

Сульфиды ТМ осаждаются при более низких значениях рН, чем гидроксиды и карбонаты, и при этом происходит закисление растворов. Поэтому осаждение лучше вести сульфидами, имеющими более высокую растворимость, например, пиритом или пиритными огарками. Это предотвращает также и образование коллоидных растворов, для разрушения которых требуются значительные количества коагулянтов и флокулянтов.