Коагуляция және флокуляция.

Бұл бейорганикалық электролиттердің және аниондық, катиондық немесе бейионогендік сипатты суда ерігіш полимерлердің әсерінен минералдар мен химиялық шөгінділердің жеке бөлшектері агрегаттарының түзілуі. Кейде суда еритін полимерлердің активтік топтарының заряды катионды-анионды бола алады. Қатты бөлшектер пульпаларда және ерітінділерде электркинетикалық потенциалды ζ (заряд) болады, жүзіндінің тұрақтылығының себебі осы. Тұрақты жүзінділер, коллоидтар сияқты нашар шөгеді және сүзіледі. Егер осы зарядты төмендетсе, онда бөлшектер коагуляциялау қабілетті болып, бөлшектер мөлшерлері артып, олардың шөгу жылдамдығы ұлғаяды. Теріс зарядталған бөлшектер үшін коагуляциялаушы иондар – Ғе, Са, Мg және т.б. катиондары. Жалпы, барынша арзан коагулянттар қолданылады: әк, ашудастар, құрамында ҒеСl₃ болатын, титан өндірісінің қалдықтары. Флокулянттар қойылту және сүзу процестерін қарқындатуда күшті құрал бола алады. Ең бастысы, қойылтқыштар, тұндырғыштар төгінділерінің және сүзінділердің сапасы күрт жақсарады.

Координациялық экстракция дегеніміз не?

Қарапайым еру процестерінің термодинамикасын түсіндіріңіз.

Қарапайым еру процесінің сипаттамасы. Қарапайым еру процестерінің термодинамикасы. Заттың еру процесінің тепе-теңдігі заттың ерітіндіге өтуі кезіндегі жүйенің еркін энергиясының өзгеруімен анықталады (Гиббс энергиясы).

Қарапайым еру процестерінде кристалдық торы бар заттар қатысады, ал ерітіндіде гидратталған иондар түрінде қатысады. Сондықтан осы жағдайда еркін энергияның өзгерісі кристалдық тормен және иондардың гидратталуымен анықталады. Кристалдық тордың бұзылуы кезінде энергия, заң бойынша, сіңіріледі (жұтылады), яғни кристалдық тордың иондық байланысын бұзу үшін энергия шығыны қажет, кристалдық тордың түзілуі кезінде – керісінше, энергия бөлінеді. Жалпы кристалдық тордың энергиясы кристалдық торды түзетін катиондар мен аниондар зарядтарына, тұз молекуласын түзетін иондар радиусы мен иондар санына тәуелді. Заттың еруі көбінесе иондардың гидратталу процесімен байланысты.

Қатарлы жүйелер мен қабатты жүйелердің айырмашылығы неде?

Қатарлы (кенділігінің кез келген коэффициентімен кенді кенішті өңдеу мүмкіндігі;

• айналасында орналасқан бақылау скважиналары бойынша өнімді ерітіндінің пайда болуы тіркеледі, содан соң оны айдау (сору) басталады;

1. • алдымен ұнғыға жұмысшы ерітінді құйылады, мысалы, 15-20 тәулік ішінде, содан соң осы ұнғылардан 30-40 тәулік ішінде өнімді ерітінді сорылады.) Қабатты( Өңдеудің қабатты жүйелері (7 сурет):

   0. – 300 м дейінгі тереңдіктегі кенді денелерді, тар жоспарлы (50 м дейін) өңдеуге арналған бірқатарлы, қабатты орналасумен біріктірілген ұңғылар;

   1. – 300 м дейінгі тереңдіктегі, ені 50 м жоғары, қуаты 15 м асатын кенді денелерді өңдеуге арналған квадратты, қабатты орналасумен біріктірілген;

   2. – ені 50 м жоғары, қуаты 10-15 м кенді денелерді өңдеуге арналған тікбұрышты, қабатты орналасумен біріктірілген ұнғылар.

Ерекшеліктері:

1. • кен мен жыныстардың сүзілу коэффициенттерінің үлкен айырмалары болған кезде қолданылады;

2. • сазды қыртыстар болған кезде және кеніштің көлемі (10-15 м дейін) аз болғанда тиімсіз.

Қиын еритін

қосылыстардың бөліну принциптері.

Қоюландыру және сүзу процесінің қолданылу мақсаты.

Қоюландыру және сүзу. Бұл процестер ерітінділер мен пульпаның қатты және сұйық фазаларға бөлінуіне бағытталған. Дайын өнімдерді бөлуде бұл процесс өте маңызды – флотациялық және флотациялық-сорбциялық процестердің химиялық тұнбалары мен көбікті өнімдерін бөлуде, ерітінділерді өңдеудің басқа операцияларына дайын дауда. Қарапайым қойылтуда кәдімгі қойылтқыштар қолданылады, бұл кезде тығыздығы 50-60 % қатты тұнба мен мөлдірленген төгінді алынады. Сүзу кезінде қойытылған тұнбадан барынша тығыз қалдық – кек алынады, оның ылғалдығы 20 % дейін болады және мөлдір сүзінді алынады. Қойылту төгіндісі мен сүзінді цементация, сорбция және сұйықты экстракция үшін жарамды, қатты және сұйық фазаның бөліну өнімдері болып табылады.

Металдарды химиялық шөгілдіру әдісінің маңызы.

Металдың тотығуымен байланысты еріту процесіне сипаттама беріңіз.

химиялық шөгілдіру, металдардың гидроксидтерінің және басқа ерімейтін немесе аз еритін қосылыстарының химиялық шөгілдірілуі, оның ішінде еріген заттардың шөгуіне, қоса шөгуіне негізделген техника;

2) электрохимиялық шөгілдіру (цементация), құндылығы жоғары металдар иондарын (Cu, Au, Ag) барынша электрлік теріс металдармен (Fe, Al, Zn) цементациялау және сыртқы электрлік потенциал түсіру арқылы электролиттік шөгілдіру; микроорганизмдер қолданылатын басқа да тотығу-тотықсыздану процестері;

металдың тотығуымен байланысты еріту. Реакцияның үш типі бар:

– қышқыл сутегісі ионының тотықсыздануы есебінен металдың тотығуы: Me + H₂SО₄ = MeSО₄ + H₂, (9)

(осы механизм бойынша барлық электрлік теріс металдардың еруі өтеді);

– металдың ауа оттегісімен тотығуы:

Me + H₂SО₄ +0,5 О₂ = MeSО₄ + H₂О, (10)

(бұл механизм бойынша барлық электрлік оң металдардың еруі өтеді);

– металдың тотықсыздануға қабілетті қосылыстар ерітіндісімен тотығуы мысалы: Me + Fe₂(SО₄)₃ = MeSО₄ + 2FeSО₄, (11)

немесе

Me + H₂SO₄ + H₂О ₂ = MeSО₄ + 2H₂0. (12)

Бұл реакциялардың біріншісі мыс гидрометаллургиясында кеңінен қолданылады, ал екіншісінің сутегі пироксидінің қымбат тұруына байланысты, өнеркәсіптік мәнділігі жоқ.

3) анионның тотығуымен байланысты еру. Бірқатар жағдайларда металды ерімейтін қосылыстан ерітіндіге өткізу, тек қана ерімейтін қосылыста металмен байланысқан анионды бірге тотықтырумен мүмкіндікті болады. Мысалы, сульфидті никель-кобальтты өнімдерді қышқылды автоклавты шаймалау кезінде өтетін күкірт анионының оттегімен тотығуы:

MeS + H₂SО₄ + 0,5O₂ = MeSО₄ + H₂О + S° (l3)

немесе

MeS + 2О₂ = MeSО₄, (14)

Және тотығудың төменгі дәрежесіне дейін тотықсыздануға қабілетті ионмен тотығу реакциясы:

MeS + 2Ме'С1₂ = МеС1₂ + 2Ме'С1 + S⁰.

Металлургтар мен кеншілер геотехнологияның қандай проблемаларын шешу бағытында жұмылуы қажет?

Мыс экстракциясы туралы айтыңыз.

Өнімді ерітнділердің өңдеу әдістерінің негізгі тобын атаңыз. Өнімді ерітінділерді өңдеу. Металды сулы өнімді ерітіндіден және басқа ерітінділерден бөліп алудың негізгі ең кең қолданылатын әдістерін келесі топтарға бөлуге болады:

1) химиялық шөгілдіру, металдардың гидроксидтерінің және басқа ерімейтін немесе аз еритін қосылыстарының химиялық шөгілдірілуі, оның ішінде еріген заттардың шөгуіне, қоса шөгуіне негізделген техника;

2) электрохимиялық шөгілдіру (цементация), құндылығы жоғары металдар иондарын (Cu, Au, Ag) барынша электрлік теріс металдармен (Fe, Al, Zn) цементациялау және сыртқы электрлік потенциал түсіру арқылы электролиттік шөгілдіру; микроорганизмдер қолданылатын басқа да тотығу-тотықсыздану процестері;

3) сорбциялық технологиялар, сорбенттер ретінде синтетикалық шайырлар, активтендірілген көмір, минералдар (цеолит, саз және т.б.), биосорбенттер (бактериялар, грибтер, су балдырлары, басқ.) қолданылады және жақын технологиялар (ион алмастырғыш мембранды, молекулярлық електер) жатады;

4) сұйықтықты экстракция, жүзеге асырылуы кезінде металдар мен басқа элементтер сулы фазадан органикалыққа өтетін органикалық сұйық экстрагенттерді қолданумен орындалады;

5) ерітінділерден иондарды флотациялық бөліп алу;

6) жоғарыда аталған ерітіндіден металды бөліп алудың бірнеше әдісінің ұштасуы – сорбциялық шаймалау, экстракциялық шаймалау, сорбенттерді экстракциялық элюирлеу, сорбенттер мен экстрагенттер флотациясы;

7) еріген иондардың биохимиялық трансформациясы (газ тәріздес нысанға, сульфаттан карбонатқа, сульфидтен сульфатқа және т.б. өту).

Өнімді ерітінділерді өңдеу әдістері.

Өнімді ерітінділерді өңдеу жолдарына сипаттам беріңіз.

Пайдалы қазбалардың жылулық қасиеттеріне не кіреді? Олардың сипатамасы.

Пайдалы қазбалардың жылулық қасиеттері, тау кен жынысының белгілі бір температурада қаттыдан сұйық немесе газтәріздес фазаға өту қасиеттерін қолданатын, геотехнологиялық әдістер негізінде жатады. Физикалық сипатта болатын, фазалық түрленуге қабілеттілік балқу, булану, ұшыру (сублимация), кристалдану және конден­сатталудан тұрады.

Пайдалы қазбалардың жылулық қасиеттері массивке ықпал ету кезінде, мысалы: пайдалы қазбаны қатты фазадан сұйық немесе газтәріздес фазаға өткізу мақсатында маңызды болады – балқыту, буландыру, сублимация (қатты фазадан газтәріздес фазаға өту қабілеттілігі), кристалдану және конденсаттау (газтәріздес күйден қатты немесе сұйық күйге өту қабілеттілігі).

Пайдалы қазбаның еруі.

Сорбенттер туралы не білесіз? Олардың қолданылу аймағы.

Пайдалы қазбаның еруі – күрделі процесс, ол бірнеше сатыдан тұрады:

– еріткіш бөлшектерінің минерал (кен) беттігіне келтірілуінен;

• еріткіш пен минералдың (кеннің) өзара әрекеттесуінен (фаза аралық процесс);

• өзара әрекеттесу өнімдерін фазалардың бөліну беттігінен әкетілуінен (диффузиялық процесс).

Қатты заттың және еріткіштің әрекеттесу сипаты бойынша еру процесі «қарапайым немесе физикалық» және еритін зат пен еріткіш арасындағы химиялық өзара әрекеттесуге негізделген (алмасу, бейтараптандыру, кешен түзу, тотықтыру-тотықсыздандыру, және т.б.) «химиялық» еріту болып жіктеледі.

сорбенттер ретінде синтетикалық шайырлар, активтендірілген көмір, минералдар (цеолит, саз және т.б.), биосорбенттер (бактериялар, грибтер, су балдырлары, басқ.) қолданылады және жақын технологиялар (ион алмастырғыш мембранды, молекулярлық електер) жатады;