4.3. Растворение золота в хлоридных растворах

В основе хлоридных способов переработки золотосодержащего сырья находятся химические реакции с золотом, металлами-примесями и вмещающими минералами за счет воздействия комплексообразова- теля (хлорид-иона) и окислителей (CI2, О2, Fe3+, Cu~+ и др.).

4.3.1. Химии водных растворов хлора и его соединений

В табл. 4.5. приведены значения энергии образования соединений хлора в воде [64]. Эта система (CI2-H2O) необратима, поэтому ее кинетические свойства можно охарактеризовать метасгабильной диаграммой Eh-pH [65] (рис. 4.22), которая учитывает наличие соединений хлора.

Таблица 4.5

Энергия Гиббса образования хлорсодержащих соединений в воде при 298 К

Ион, соединение

AG1), кДж/моль

СГ

-131,06

2

7,20

С1 з

-120,08

сю

-36,8

СЮ-2

17,2

СЮ'з

-3,3

С10'4

-8,62

НС1

-131,06

нею

-79,32

НСЮ2

5,9

нею.

-3,3

нсю4

-8,62

Eh-pH диаграмма для метастабильной системы хлор - вода

Рис. 4.22. Eh-pH диаграмма для метастабильной системы хлор - вода (- - -) при 298 К, aci = 1 и р(С12) = 1. Сплошные линии соответствуют равновесию при окислении С1(1) в составе кислоты НС10 до C1(V) и Cl(VII) в составе хлоратов (а - активность; р - парциальное давление)

Газообразный хлор хорошо растворим в воде, образуя хлороводородную и хлорноватистую кислоты [66]:

Если НС1 полностью диссоциирована в разбавленных водных растворах, то Н0С1 является слабой кислотой:

Ионы гипохлорита реагируют с водой, образуя слабую кислоту и увеличивая pH:

Ниже приведены две электродные полуреакции, соответствующие реакции (4.43), откуда видно, что НСЮ и С1г являются сильными окислителями:

В результате гидролиза хлора образуется еще один сильный окислитель (CIO3):

Эго соединение (С10з“) может образоваться и за счет дальнейшего окисления Н0С1:

или за счет диспропорционирования:

В области pH < 3,3 окислительные свойства водного раствора определяет пара CI2/CIO3", а при 3,3 < pH < 7,5 основными окислителями являются СЬ и HOCl (рис. 4.23).

Хлорат (V), в свою очередь, может окислиться до наиболее термодинамически устойчивого соединения - хлората (VII)[1]:

Сплошные линии на рис. 4.22 характеризуют равновесие между этими соединениями хлора.

Воздействие температуры на коэффициенты диффузии хлорсодержащих окислителей показано на рис. 4.24. Следует учитывать, что при повышении температуры от 20 до 60 °С растворимость газообразного хлора в воде снижается в три раза.

Диаграмма, характеризующая распределение хлор-газа и его производных в воде при 25 °С в зависимости от pH [1]. Концентрация активного хлора ([С1]) = 50 моль/м при общей концентрации хлора 1 кмоль/м

Рис. 4.23. Диаграмма, характеризующая распределение хлор-газа и его производных в воде при 25 °С в зависимости от pH [1]. Концентрация активного хлора ([С1]РКТ) = 50 моль/м3 при общей концентрации хлора 1 кмоль/м3

Значения коэффициентов диффузии CD) в воде гипохлорит- иона, хлорноватистой кислоты и газообразного хлора в зависимости от температуры

Рис. 4.24. Значения коэффициентов диффузии CD) в воде гипохлорит- иона, хлорноватистой кислоты и газообразного хлора в зависимости от температуры

  • [1] Показано, что с помощью раствора НСЮ4 достигается разложение такого минерала, упорного для цианирования, как калаверит (АиТе-2), с переводом золота в элементное состояние (JayasekeraS. etal. // Electrochim. Acta. 1996. V. 41. P. 879-885).
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >