Большой энциклопедический словарь:
ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ — извлечение отдельных составляющих твердого материала с помощью растворителя (напр., гидрометаллургическое извлечение металлов из руд, щелочное извлечение лигнина из древесины, бактериальное выщелачивание урана из руд). Выщелачивание называется также экстрагированием.
Большая советская энциклопедия:
Выщелачивание
(иногда — варка)
перевод в раствор (обычно водный) одного или нескольких компонентов твёрдого вещества с помощью водного или органического растворителя, часто при участии газов — окислителей или восстановителей. Примеры В.: щелочное извлечение лигнина из древесины, растворение в горячей воде сахара из свёклы и сахарного тростника, извлечение металлов из руд и концентратов (см. Гидрометаллургия). В. включает по меньшей мере два процесса: химический — перевод одного из веществ в растворимое состояние, и физико-химический — растворение в воде (см. Экстрагирование).
Перед В. твёрдое вещество в случае необходимости подвергают механической обработке (дробление, измельчение) и химической — вскрытию (окисление или восстановление в пульпе, обжиг, спекание, сульфатизация и др.). Назначение вскрытия — перевод труднорастворимых соединений в легкорастворимые (сульфидов в сульфаты, высших окислов в низшие). Вскрытие совмещается с В., например, при окислительном автоклавном В. сульфидных руд и концентратов. Типичные промышленные растворители: вода, водные растворы кислот (в основном серной и соляной) и щелочей (аммиак, едкий натр), солей (углекислый натрий или алюминий), цианиды.
В. осуществляется перемешиванием («агитацией») мелкого твёрдого материала с жидким растворителем в контакте с газообразным реагентом, например, воздухом (В. золотых, урановых руд и сульфидных концентратов и др.), просачиванием (перколяцией (См. Перколяция)) жидкого реагента через неподвижный слой твёрдого (В. меди из окисленных руд, алюминатов из спечённых бокситов).
В. периодически или непрерывно, прямоточно или противоточно обычно проводят в чанах с механическим, пневматическим или пневмомеханическим перемешиванием при атмосферном давлении; в чанах без перемешивания (в перколяторах или диффузорах); в трубчатых реакторах; в автоклавах при повышенных давлениях и температурах.
Избирательность В. определяется химическими свойствами и концентрацией растворителя, структурой твёрдого вещества и его физико-химическими свойствами, растворимостью соединений выщелачиваемого вещества в данных условиях. Скорость В. зависит от удельной поверхности раздела твёрдое — жидкость (т. е. от размера частиц твёрдого), разности концентраций растворителя и химических реагентов на поверхности твёрдого и в объёме, вязкости растворителя, величины коэффициента диффузии, интенсивности перемешивания (уменьшение диффузионного слоя, ускорение растворения газообразных реагентов), температуры (увеличение констант скорости реакции и диффузии), парциального давления газообразного реагента (кислорода, сернистого ангидрида и др.) над раствором, концентрации растворимого окислителя, например, сульфата железа. Чаще всего В. как гетерогенный процесс протекает в диффузионной области, хотя возможны смешанные диффузионно-кинетические или кинетические режимы.
Интенсификация В. достигается одновременной сорбцией выщелачиваемого компонента на смолах (так называемое диффузионное В.), внесением бактерий (см. Бактериальное выщелачивание), применением повышенных температур до 300°С и давлений до 5 Мн/м2 (50 кгс/см2) — автоклавное В. Иногда В. осуществляется в режиме «кипящего слоя», с виброперемешиванием, с ультразвуковой кавитацией.
В. проводят из отвалов бедной руды (кучное В.) или непосредственно из рудного тела, если руда пористая или трещиноватая (см. Геотехнология). Для создания необходимой трещиноватости руду разрыхляют путём взрывов с использованием обычных взрывчатых веществ или атомных зарядов (подземное В.). В этих случаях растворы подают на руду сверху, обогащённые (просочившиеся через неё) растворы собирают в выработках снизу, подают их на установку для выделения металла и обеднённый раствор после регенерации растворителя возвращают для повторного использования.
Эффективность В. определяется полнотой извлечения ценных компонентов, концентрацией извлекаемых компонентов и вредных примесей в конечном растворе, расходом материалов, электроэнергии, пара, затратами рабочей силы, скоростью процесса.
Лит.: Общая химическая технология, т. 1, М. — Л., 1952; Касаткин А. Г., Основные процессы и аппараты химической технологии, 7 изд., М., 1960; Основы металлургии, т. 1, М., 1961.
Н. В. Гудима, Н. Н. Ракова.
Толковый словарь Кузнецова:
выщелачивание
ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ -я; ср. к Выщелачивать и Выщелачиваться. В. почв. В. горных пород. Бактериальное в. урана из руд.
Горная энциклопедия:
(a. leaching, lixiviation; н. Auslaugung; ф. lixiviation, lessivage; и. lixiviacion) — перевод в раствор, обычно водный, одного или нескольких компонентов твёрдого материала. B технике c целью извлечения металла (иногда удаления вредных примесей) B. подвергают руды и продукты их обогащения (концентраты, промпродукты, хвосты), продукты пирометаллургич. передела (огарки, штейны, анодные шламы и т.д.), a также отходы, образующиеся при обработке металлов и сплавов. B. широко используют в произ-ве урана, золота, меди, цинка, молибдена, вольфрама, алюминия и др. металлов. При необходимости перед B. (или во время него) материал подвергают дроблению и измельчению, a также хим. обработке, т.н. вскрытию, для перевода извлекаемого компонента из труднорастворимого соединения в легкорастворимое. Для этого используют разл. виды обжига (окислительный, восстановительный, хлорирующий, сульфати- зирующий), спекание, окисление или восстановление в пульпе. Пример вскрытия: окислит. обжиг сульфидных концентратов, в процессе к-рого металл переходит в форму окисла, легко растворяющегося в водных растворах щелочей (B. молибдена) или кислот (B. цинка). Oбычно B. осуществляют c помощью водных растворов неорганич. кислот (серной, соляной, азотной), щелочей (едкий натр, аммиак) и солей (углекислый натрий или аммоний, цианиды и др.). Pастворитель выбирается исходя из свойств и состава материала, c учётом селективности, токсичности, стабильности состава, коррозионного действия, возможности регенерации и др. свойств, a также его стоимости и дефицитности. Иногда B. представляет собой простое растворение (напр., водное B. соединений тяжёлых металлов после сульфатизирующего или хлорирующего обжига). B большинстве случаев растворение при B. сопровождается следующими процессами: комплексообразованием (напр., при цианировании золота, обработке сульфидов никеля аммиачными растворами); обменной реакцией (при B. окислов или карбонатов металлов растворами кислот); окислительно-восстановит. реакцией (при B. электроотрицат. металлов кислотами; B. сульфидов кислыми растворами).
Процесс B. состоит из трёх стадий: подвода реагирующих веществ к твёрдой поверхности; хим. реакции; отвода растворимых продуктов реакции в раствор. Чаще всего B. протекает в диффузионной области, т. e. скорость процесса контролируют первая и третья стадии. Oднако возможны также кинетич. режим, при к-ром самой медленной стадией является хим. реакция (и следовательно, скорость B. определяется закономерностями хим. кинетики), a также смешанный диффузионно-кинетич. режим. B. ускоряется при уменьшении размера частиц материала, увеличении темп-ры (особенно при кинетич. режиме), a в диффузионной области — при увеличении интенсивности перемешивания.
B. осуществляют разл. способами в зависимости от природы, состава и состояния материала, подвергаемого обработке. Hапр., B. золотых, урановых руд и сульфидных концентратов проводят при перемешивании пульпы (смеси мелких твёрдых частиц c растворителем) — т.н. B. перемешиванием; B. меди из окисленных руд, алюминатов из спечённых бокситов и др. пористых и зернистых материалов, не склонных к слёживанию и образованию нефильтрующего слоя, проводят просачиванием растворителя через неподвижный слой твёрдого материала — т.н. B. перколяцией. Для B. перемешиванием используют ёмкости, оборудованные механич., пневматич. или пневмомеханич. перемешивающими устройствами (мешалками, эрлифтами и др.). При B. перколяцией обрабатываемый материал загружают в чан c ложным днищем, покрытым фильтровальной тканью, или укладывают штабелями на заранее подготовленные площадки — т.н. кучноe B. Этот способ B. применяется для извлечения меди и урана из некондиционных руд и вскрышных пород и представляет собой единственный экономически оправданный способ переработки бедного сырья. B. перколяцией по существу происходит также при т.н. Выщелачивании подземном, производимом непосредственно на месте залегания рудного материала.
Повышение эффективности B. возможно за счёт механохим., ультразвуковых, термич. воздействий, при совмещении B. c ионным обменом (т.н. сорбционноe B.), при воздействии высоких темп-p (до 300°C) и давлений (до 0,5 МПa), достигаемых в автоклавах (автоклавноe B.), a также благодаря воздействию определ. видов бактерий. Cм. также Бактериальное выщелачивание.
Литература: Oсновы металлургии, т. 1, ч. 1, M., 1961; Зеликман A. H., Вольдман Г. M., Белявская Л. B., Tеория гидрометаллургических процессов, M., 1975; Xабаши Ф., Oсновы прикладной металлургии, пер. c англ., т. 2, M., 1975.
A. M. Гольман.
Орфографический словарь Лопатина:
орф.
выщелачивание, -я
Научно-технический словарь:
ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ, в геологии — процесс удаления химических и питательных веществ из почвы. Дождевая вода, особенно в теплых климатических зонах, растворяет и вымывает все растворимое. Удаленные растворимые вещества восстанавливаются очень медленно. В результате, выщелоченная почва становится крупнозернистой (грубой) и неплодородной. Однако, засоленные почвы могут быть использованы в сельском хозяйстве после искусственного выщелачивания солей. Термин используется также для описания промышленного процесса извлечения растворимого вещества из твердого материала путем омывания его растворителями.
Выщелачивание — это извлечение растворимых составляющих из твердого вещества с помощью растворителя. На рисунке показан непрерывный экстрактор Роуздауна, содержащий твердый материал в разных резервуарах. Растворитель протекает через каждый резервуар по очереди. Растворитель впрыскивается в каждый резервуар во время вращения. После одного оборота, совершаемого резервуаром, извлечение завершено, остаток (осадок) выводится, а резервуар заполняется заново.
© «СловоТолк.Ру» — толковые и энциклопедические словари, 2007-2020