Влияние концентрации тиокарбамида, ионов меди на тиокарбамидное выщелачивание золота и серебра

детельствует о биологической ценности экстракта околоплодной пленки кедрового ореха и перспективности его дальнейшего использования.

Литература

1. Ефремов А.А. Перспективы малотоннажной переработки кедровых орехов в продукты пищевого и технического назначения // Химия растительного сырья. - 1998. - №3. - С. 83-86

2. Ширеторова В.Г. Разработка основ технологического процесса получения кедрового масла СВЧ-экстракцией спиртом этиловым: дис. ... канд. тех. наук. - Улан-Удэ, 2002. - 155 с.

3. Bligh E.G., Dyer W.J. A rapid method of the total lipid extraction and purification // Can. J. Biochem. Physiol. - 1959. - V.37. - Р. 911-917.

4. ГОСТ 5475-6986. Метод определения йодного числа.

5. ГОСТ 26593-85. Метод определения перекисного числа.

6. ГОСТ 5476-80. Методы определения кислотного числа.

7. ГОСТ 5478-90. Методы определения числа омыления.

8. Stoffel W., Chu F., Ahrens E.H. Analysis of long chain fatty acids by gas-liquid chromatography. Micromethod for preparation of methyl esters // Anal. Chem. - 1959. - V.31, №2. - Р. 307-308.

9. Joensen H.O., Grahl-Nielsen O. Discrimination of Sebastes viviparus, Sebastes marinus and Sebastes mentella

from Faroe Islands by chemometry of the fatty acid profile in heart and gill tissues and in the skull oil // Comp. Bio-

chem. Physiol. - 2000. - V. 126B. - Р. 69-79.

10. Кейтс М. Техника липидологии. - М.: Наука, 1975. - 108 с

11. Доерфель К.Н. Статистика в аналитической химии. - М.: Мир, 1994. - 268 с.

Павлов Игорь Артурович, кандидат фармацевтических наук, вед. инженер, лаборатория химии природных систем, Байкальский институт природопользования СО РАН, 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, 8(3012)434997, pavlov@binm.dscnet.ru

Раднаева Лариса Доржиевна, доктор химических наук, профессор, зав. лабораториией химии природных систем, Байкальский институт природопользования СО РАН, 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, 8(3012)434997, lrad@binm.bscnet.ru

Pavlov Igor Arturovich, candidate of pharmaceutical sciences, chief engineer, Baikal Institute of Nature Management SB RAS, 670047, Ulan-Ude, Sakhyanovoy St., 8

Radnaeva Larisa Dorzhievna, Doctor of Chemistry, Head of Laboratory of Chemistry of Natural Systems, Baikal Institute of Nature Management SB RAS, 670047, Ulan-Ude, Sakhyanovoy St., 8

УДК 543 © Д. Эрдэнэчимэг, Д. Дорж

ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ТИОКАРБАМИДА, ИОНОВ МЕДИ НА ТИОКАРБАМИДНОЕ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ ЗОЛОТА И СЕРЕБРА

Изучено влияние концентрации тиокарбамида, продолжительности процесса и примеси меди на скорость растворения золота и серебра. Установлено, что влияние ионов главным образом зависит от их содержания в руде. Введение в раствор небольшого количества (0,16-0,48 mM) ионов Cu2+увеличивает скорость растворения Au и Ag 0,08-6,0 раза, а повышение концентрации меди оказывает существенное влияние на их растворение.

Ключевые слова: тиокарбамид, выщелачивание, золото, серебро

D. Erdenechimeg, D. Dorzh

INFLUENCE OF THE CONCENTRATION OF TIOCARBAMIDE, COPPER IONS ON TIOCARBAMIDE ALKALI EXTRACTION OF GOLD AND SILVER

The influence of tiocarbamide concentration, length of the process and copper admixture on the velocity of gold and silver dissolution was studied. The influence of ions, depending mainly on their content in ore was stated. Small quantities (0, (0,16-0,48 mM) 16-0,48 mM) of Cu2+ions, being brought into the solution, accelerate velocity of Au and Ag dissolution at 0,08-6,0 times, and increase of copper concentration influences their dissolution substantially.

Keywords: tiocarbamide, alkali extraction, gold, silver

На протяжении более ста лет гидрометаллургия золота основана на применении цианистого процесса, посредством которого извлекается из руд около 70% металла в мире. Преимущество данного процесса заключается в простоте и быстроте кинетической активности вышелачивания, а

также легкости востановления. Однако при всех своих достоинствах цианистый процесс характеризуется и весьма существенным недостатком, а именно: неэффективность выщелачивания золотосодержащих руд с высокой концентрацией меди, высокая стоимость обезвреживания циансодержащих стоков [1, 2].

Рядом ученых была изучена кинетика тиокарбамидного растворения золота с помощью метода вращающегося диска и установлена скорость его растворения в тиокарбамидном растворе [3]. Исследование кинетики растворения золота и серебра показало, что с возрастанием продолжительности процесса наблюдается увеличение растворимости золота и серебра в тиокарбамидном растворе. При тиокарбамидном выщелачивании золота кинетические кривые были линейны, скорость растворения вычисляли обычным способом [4-5]. В случае, если концентрация продукта реакции далека от насыщения, метод вращающегося диска позволяет рассчитывать удельную скорость растворения, не зависящую от общего объема раствора.

В работе было изучено влияние концентрации тиокарбамида, продолжительности процесса и примеси металлов на скорость растворения золота и серебра.

Результаты исследования Влияние концентрации тиокарбамида на выщелачивание золота и серебраю. Рассматривая полученные данные по исследованию кинетики растворения золота и серебра, можно отметить, что с возрастанием продолжительности процесса наблюдается увеличение растворимости золота и серебра в тиокарбамидном растворе (рис. 1). Количество растворенного компонента рассчитывали с учетом изменения привеса электрода. Для расчета скорости растворения металлов в диффузионном режиме использовано уравнение У=(1/А^)^тМ^ где V- скорость растворения металла, моль-см"2-с-1; А-атомная масса металлов, г/моль; S - поверхность диска, см ; т - масса электрода, г; т - продолжительность растворения, сек. В сернокислой среде при концентрации тиокарбамида 0,08 М, окислителя ^е2^04)3) 0.005 М, константа скорости растворения золота составляет 5,79-10-8 моль-см"2-с-1, а серебра 1,5-10"8 моль-см^с"1.

тг^СШю)

С № ю ,М

Рис. 1. Зависимость растворения золота и серебра от концентрации тиокарбамида

По мере увеличения концентрации тиокарбамида в растворе наблюдается интенсивное растворение серебра. Так, при достижении концентрации тиокарбамида 0,2 М, растворение золота становится устойчивым. В дальнейшем уменьшается растворение, что, по-видимому, связано с образованием на поверхности золота тонкой пленки серы. При тиокарбамидном выщелачивании золота необходимо уделять особое внимание установлению соотношения между количеством тиокарбамида и золота, содержащимся в рудном сырье [6].

В процессе тиокарбамидного растворения серебра и золота продуктом первичного окисления тиокарбамида является формамидиндисульфид, который на второй стадии окисления образует свободную серу (уравн. 1, 2). Именно это и вызывает уменьшение скорости растворения [7-9].

2CS

^

Причина интенсивного растворения серебра с увеличением концентрации тиокарбамида заключается в том, что серебро, взаимодействуя с серой, образует сульфид серебра, который в дальнейшем

вступает в реакцию с тиокарбамидом и в виде сероводорода отделяется от системы. Это вызывает

резкое смещение равновесия вправо (уравн. 3, 4).

2Ag+S^Ag2S

Ag2S+6CS

Влияние меди на тиокарбамидное выщелачивание золота и серебра. Ранее было показано, что выщелачивание золота и серебра раствором тиокарбамида должно осуществляться в кислой среде, так как тиокарбамидные комплексы золота и серебра устойчивы лишь до рН<4. Это обстоятельство исключает возможность применения данного процесса для извлечения золота и серебра из рудного сырья, содержащего значительные количества основных окислов (MgO, Al2O3, CaO) из-за высокого расхода кислоты. Тиокарбамидная технология применима для переработки кварцсодержащих и серосодержащих руд и руд цветных металлов. Концентрация сопутствующих металлов, особенно концентрация меди по разному влияет на этот процесс.

Было изучено влияние иона Cu2+ на системы Au-SC(NH2)2-H2SO4, Ag-SC(NH2)2-H2SO4 в пределах значений концентраций 0,16-0,48 mM. Введение в раствор ионов Cu2+ в количестве 0,16-0,48 mM способствует повышению извлечения золота. Скорость его растворения составляет 7,3-10"8 моль-см"2 •с-1 а скорость растворения серебра 2-10-8 моль-см-2-с-1, соответственно.

m=f

S

S

Рис. 2. Зависимость влияния концентрации ионов меди на выщелачивание золота

Введение в раствор небольших количеств (1,6-10-4-4,8-10-4 М) ионов Cu2+ увеличивает, а 1,6-10-3 М количеств ионов Cu2+ понижает скорость растворения золота (рис. 2, табл. 1). Введение в раствор небольших количеств ионов Cu2+(4,8-10-4 М) увеличивает, а концентрация ионов Cu2+ выше 3,2-10-3 М понижает скорость растворения серебра (рис. 3, табл. 2).

Выводы

Изучена кинетика и влияния иона меди на тиокарбамидное растворение Au и Ag. Установлено, что влияния ионов главным образом зависит от их содержания в руде. При концентрации тиокарбамида 0,08 M и 0.005 М ионов железа (III) введение в раствор небольших количеств (016-048 mM) ионов Cu2+ увеличивает скорость растворения Au и Ag в 0,08-6 раз.

Таблица 1

Влияние концентрации ионов меди на выщелачивание золота

t, сек Без Си Си 1,610-4 М Без Си Си 1,6-10-4 М V1/V0

Дто, мг Дт1, мг V0-10-8 , -2 -1 мол-см -с V1-10-8 -2 -1 мол-см -с

600 -1,9 -2,4 5,7 1,8 0,32

900 -2 -4,8 0,6 3,6 6,0

1200 -3,4 -5,3 8,4 0,7 0,08

1500 -4,8 -6,1 8,4 1,2 0,14

0

-2

-4

м S -6

S <1

0Л-4 M Cu 0Л-4 M Cu 0Л-3 M Cu 0Л-3 M Cu 0Л-3 M Cu

t,min

Рис. 3. Влияние концентрации ионов меди на выщелачивание серебра

J M Cu

Таблица 2

Влияние концентрации ионов меди на выщелачивание серебра

t, сек Без Cu С^+ 4,8-10-4 М Без Cu С^+ 1,б10-4 М V1/V0

Дш0, мг Дш1, мг VG^10-8 , мол^см^с-1 V1^10-8 мол^см^с-1

б00 -1,3 -2 1,2 1,8 1,54

900 -2,4 -4 2,0 3,7 і,8і

1200 -3,2 -4,3 і,5 0,5 0,37

1500 -3,8 -5,4 1,1 2,0 1,83

Литература

1. Баяр Б., Эрдэнэчимэг Д., Темер Ц. Холимог металлын хYДэр баяжмалыг гYнзгий боловсруулах физик химийн Yндэс // МУИС-ийн Эрдэм шинжилгээний бичиг. - 1997. - №3. - 119 с.

2. Tremblay L., Deschenes G., Ghali E. and oth. Gold recovery from a sulphide bearing gold ore by percolathon leaching with thiourea // J. Miner. Process. - 1996. - V.48. - P. 225-244.

3. Лодейщиков В.В., Панченко А.Ф., Хмельницкая О.Д. Гидрометаллургия золота. - М.: Наука, 1980. - 55 с.

4. Пласкин И.Н. Избранные труды. - М.: Наука, 1972. - 121 с.

5. Дамаскин Б.Б. Основы теоритичщская электро-химии. - М.: Высшая школа, 1978. - С. 100-142.

6. Bon C., Cruells M., Romero M.T., Vinals J. Kinetics of interaction of gold cloride solution on arsenopyrite // Hydrometallurgy. - 1998. - V.48. - P. 343-360.

7. Deng T.L., Liao M.X., Wang M.H. and oth. Technical note enhancement of gold extraction from bioxidation residues using an acidic sodium sulphite-thiourea system // Minerals engineering. - 2001. - V. 14, №2. - Р. 263-268.

8. Deng T., Liao M. Gold recovery enhancement from a refractory flotation concentrate by sequential bioleaching and thiourea leaching // Hydrometallurgy. - 2002. - V.63. - P. 249-255.

9. Lacoste-Bouchet P., Dechenes G., Ghali Е. Thiourea leaching of gold a copper-gold ore using statistical design // Hydrometallurgy. - 1998. - V.47. - P. 189-203.

Эрдэнэчимэг Долгор, кандидат химических наук, доцент, Институт химии и химической технологии, Монгольский государственный университет, chimeg_num@yahoo.com

Дорж Доувд, доктор химических наук, профессор, Институт химии и химической технологии, Монгольский государственный университет

Erdenechimeg Dolgor, candidate of chemical sciences, Assistant Professor, Institute of Chemistry and Chemical Engineering, National University of Mongolia, Ulaan-Baatar

Dorzh Douvd, Doctor of Chemistry, Professor, Institute of Chemistry and Chemical Engineering, National University of Mongolia, Ulaan-Baatar

УДК 574.9 (5-015) © Л.Б. Буянтуева, В.Б. Дамбаев, Б. Дамдинсурэн, Б.Б. Намсараев

ИЗОТОПНЫЙ СОСТАВ УГЛЕРОДА ПОЧВЕННЫХ И РАСТИТЕЛЬНЫХ ОБРАЗЦОВ СТЕПНЫХ ПАСТБИЩ ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ

Проведено исследование изотопного состава углерода растительных и почвенных образцов степных пастбищ Центральной Азии (Бурятии, Монголии и Внутренней Монголии, Китая). Значения 813С растительных образцов низкие, колеблются в пределах (-25,43 —27,57%о), что свидетельствует об абсолютном преобладании в данных сообществах растений с С3-типом фотосинтеза. Значения д13С органического вещества исследуемых почв верхних горизонтов (0-20 см) колеблются в пределах от -27,867 до -24,01%. Вниз по почвенному горизонту наблюдается обогащение 13С на 1-2%. Изотопный состав 813С карбонатных слоев почв по сравнению с органическим веществом представлен более низкими значениями (от -14,53 до -7,85%0). Вариации различий изотопного состава углерода карбонатов и органического вещества составили 16,16-17,89%0 и отличаются от приводимых в литературе значений на 1,89-3,43% .

Ключевые слова: изотопный состав углерода, фракционирование, минерализация, карбонаты, органическое вещество, степные фитоценозы.