Вестник МГТУ. 2017, том 20, № 1/2.

Вестник МГТУ. 2017. Т. 20, № 1/2. С. 165–176. DOI: 10.21443/1560-9278-2017-20-1/2-165-176 169 Результаты и обсуждение Исследование выщелачивания руд в статических и динамических условиях Статический режим. Результаты проведенных экспериментов иллюстрируют рис. 3–5. Концентрации цветных металлов и сульфат-иона в воде после взаимодействия с образцами 1–3 медно-никелевой руды в течение 1–10 суток представлены на рис. 3. Как видно, для всех опытов характерен рост концентраций никеля, меди и сульфат-иона в растворе после взаимодействия с образцами руды. Наибольшие концентрации никеля, меди и сульфат-иона характерны для раствора после взаимодействия с образцом 1 (рис. 3, а , б ). Рис. 3. Концентрации никеля, меди ( а , в , д ) и сульфат-иона ( б , г , е ) в растворе при взаимодействии с образцами 1 ( а , б ), 2 ( в , г ) и 3 ( д , е ) руды в статическом режиме Fig. 3. Concentrations of nickel, copper ( a , в , д ) and sulphate ions ( б , г , е ) in solution during interaction with samples 1 ( а , б ), 2 ( в , г ) and 3 ( д , е ) ore in the static mode Извлечения металлов и серы из образцов 1–3 медно-никелевой руды в раствор в зависимости от продолжительности взаимодействия приведены на рис. 4. Значительное отличие извлечений (на два-три порядка) в раствор при выщелачивании образцов медно-никелевой руды в пользу серы по сравнению с никелем и медью обусловлено величиной рН раствора, которая находится в щелочной области на протяжении эксперимента и максимальна после 1 суток (рис. 5). Отметим, что величина водородного показателя шахтной воды до начала взаимодействия также находилась в щелочной области и составляла около 9 единиц. Очевидно, что в этих условиях осаждаются аморфные гидроксиды железа, которые являются сорбентами тяжелых металлов [11]. Кроме того, происходят ионообменные реакции с серпентинами (антигорит, лизардит) с образованием никель- и медьсодержащих гидросиликатов [12; 13]. Эти процессы приводят к резкому снижению концентраций тяжелых металлов (никеля и меди). Вследствие низкого содержания сульфидов в руде окисление минералов, например по реакции Fe 1–x S + (2–0.5x)O 2 + xH 2 O = (1–x)Fe 2+ + 2 4 SO − + 2xH + [4], сопровождающееся образованием серной кислоты, не способно перевести величину рН в кислую область. Хотя следствием такой реакции является снижение величины водородного показателя воды, наблюдающееся для всех образцов руды после 3, 5 и 10 суток взаимодействия (рис. 5).