ВЫЩЕЛА́ЧИВАНИЕ

ВЫЩЕЛА́ЧИВАНИЕ, из­би­ра­тель­ное из­вле­че­ние од­но­го или не­сколь­ких со­став­ляю­щих твёр­до­го ма­те­риа­ла (руд, кон­цен­тра­тов, тех­но­ген­но­го сы­рья и др.) с по­мо­щью жид­ко­го, обыч­но вод­но­го, реа­ген­та. Пер­во­на­чаль­но В. на­зы­вал­ся про­цесс из­вле­че­ния ка­лие­вой щё­ло­чи (по­та­ша) из сме­шан­ной с во­дой дре­вес­ной зо­лы, ис­поль­зо­вав­ший­ся в про­из-ве мы­ла. Для В. ис­поль­зу­ют пре­им. вод­ные рас­тво­ры хи­мич. реа­ген­тов – ки­слот, ще­ло­чей, со­лей. Из­би­ра­тель­ность В. обес­пе­чи­ва­ет­ся со­от­вет­ст­вую­щим под­бо­ром реа­ген­тов и ус­ло­вий про­цес­са (кон­цен­тра­ция реа­ген­тов, темп-ра и т. д.). В. – го­лов­ная опе­ра­ция гид­ро­ме­тал­лур­гии, ши­ро­ко ис­поль­зуе­мая для из­вле­че­ния цвет­ных и ред­ких ме­тал­лов. В зна­чит. сте­пе­ни оп­реде­ля­ет тех­ни­ко-эко­но­мич. по­ка­за­те­ли всей тех­но­ло­гич. схе­мы из­вле­че­ния ме­тал­ла из сы­рья в ко­неч­ную про­дук­цию. В гид­ро­ме­тал­лур­гич. схе­мах В. пред­ше­ст­ву­ет ста­дия под­го­тов­ки руд­но­го ма­териа­ла (ме­ха­нич. и хи­мич. об­ра­бот­ка). По­сле В. ме­талл­со­дер­жа­щие рас­тво­ры пе­ре­ра­ба­ты­ва­ют оса­ж­де­ни­ем, це­мен­та­ци­ей, сорб­ци­ей, экс­трак­ци­ей и др. ме­тода­ми для по­лу­че­ния то­вар­ных про­дук­тов.

Вы­бор спо­со­ба В. оп­ре­де­ля­ет­ся при­ро­дой, со­ста­вом и со­стоя­ни­ем (свой­ст­ва­ми) пе­ре­ра­ба­ты­вае­мо­го ма­те­риа­ла. В. по­рис­тых и круп­но­зер­ни­стых ма­те­риа­лов, не склон­ных к слё­жи­ва­нию и об­ра­зо­ва­нию не­фильт­рую­ще­го слоя, осу­ще­ст­в­ля­ют про­са­чи­ва­ни­ем (пер­ко­ля­ци­ей) рас­тво­ри­те­ля че­рез не­под­виж­ный слой твёр­до­го ма­те­риа­ла. Ши­ро­ко ис­поль­зу­ют­ся пер­ко­ля­ци­он­ное В. и его раз­но­вид­но­сти – куч­ное и под­зем­ное. Соб­ст­вен­но пер­ко­ля­ци­он­ное В. при­меня­ют для пе­ре­ра­бот­ки от­но­си­тель­но круп­ных кус­ков ру­ды. Про­во­дит­ся в пер­ко­ля­то­рах – со­су­дах с «лож­ным» дном, на ко­то­рое ук­ла­ды­ва­ет­ся слой ру­ды. Вы­ще­ла­чи­ваю­щий рас­твор про­хо­дит че­рез слой ли­бо свер­ху вниз, ли­бо (ча­ще) сни­зу вверх. Куч­ное В. при­ме­ня­ют для пе­ре­ра­бот­ки мас­си­вов (в ку­чах) бед­но­го сы­рья, напр. не­кон­ди­ци­он­ных руд, вскрыш­ных по­род; слой ма­те­риа­ла, рас­по­ло­жен­ный на от­кры­той на­клон­ной пло­щад­ке и под­вер­гае­мый до­пол­нит. воз­дей­ст­вию ес­теств. фак­то­ров (сол­неч­но­го све­та, воз­ду­ха, ат­мо­сфер­ных осад­ков), оро­ша­ют вы­ще­ла­чи­ваю­щим рас­тво­ром. Под­зем­ное В. ис­поль­зу­ют для из­вле­че­ния ме­тал­лов не­по­сред­ст­вен­но в мес­те за­ле­га­ния руд­но­го ма­те­риа­ла. Вы­ще­ла­чи­ваю­щий рас­твор по сква­жи­нам по­да­ёт­ся в пласт, а ме­талл­со­дер­жа­щий рас­твор че­рез др. сква­жи­ны вы­во­дит­ся на по­верх­ность. Про­цесс эф­фек­ти­вен при дос­та­точ­ной про­ни­цае­мо­сти ру­ды для рас­тво­ра (при не­об­хо­ди­мо­сти ру­ду раз­рых­ля­ют пу­тём взры­вов). В. пер­ко­ля­ци­он­ное, куч­ное и под­зем­ное про­во­дят так­же с уча­с­ти­ем мик­ро­ор­га­низ­мов (см. Бак­тери­аль­ное вы­ще­ла­чи­ва­ние). Вы­со­кая ско­рость В. дос­ти­га­ет­ся в ап­па­ра­тах с ин­тен­сив­ным ме­ха­нич. или пнев­ма­тич. пе­ре­ме­ши­ва­ни­ем (т. н. аги­та­ци­он­ное В.). 

В. вклю­ча­ет транс­порт (под­вод) реа­ги­рую­щих ве­ществ из рас­тво­ра к по­верх­но­сти об­ра­ба­ты­вае­мо­го ма­те­риа­ла, хи­мич. ре­ак­цию и транс­порт (от­вод) рас­тво­ри­мых про­дук­тов ре­ак­ции от по­верх­но­сти в объ­ём рас­тво­ра (ес­ли В. про­те­ка­ет с уча­сти­ем га­зо­об­раз­но­го реа­ген­та, то до­бав­ля­ет­ся ста­дия рас­тво­ре­ния га­за). Ста­дии транс­пор­та, кро­ме диф­фу­зии че­рез при­ле­гаю­щий к по­верх­но­сти твёр­дой фа­зы слой рас­тво­ра, мо­гут вклю­чать так­же диф­фу­зию че­рез обо­лоч­ку твёр­дых про­дук­тов ре­ак­ции или че­рез по­рис­тый ос­та­точ­ный слой не­вы­ще­ла­чи­вае­мо­го ма­те­риа­ла. Ско­рость В. рас­тёт при уве­ли­че­нии удель­ной по­верх­но­сти вы­ще­ла­чи­вае­мо­го ма­те­риа­ла, по­вы­ше­нии кон­цен­тра­ции реа­ген­та в рас­тво­ре (или дав­ле­ния – при уча­стии га­зо­об­раз­но­го реа­ген­та) и по­ни­же­нии кон­цен­тра­ции рас­тво­ри­мо­го про­дук­та в слу­чае об­ра­ти­мой ре­ак­ции, а так­же при по­вы­ше­нии темп-ры, при­во­дя­щей к уве­ли­че­нию ско­ро­сти хи­мич. ре­ак­ций и диф­фу­зии. При за­мед­лен­ном транс­пор­те В. за­мет­но ус­ко­ря­ет­ся при умень­ше­нии тол­щи­ны диф­фу­зи­он­но­го слоя рас­тво­ра или твёр­дой обо­лоч­ки.

Ин­тен­си­фи­ка­ция В. дос­ти­га­ет­ся: из­мель­че­ни­ем срав­ни­тель­но круп­но­дис­перс­ных ма­те­риа­лов (при пе­ре­ра­бот­ке плот­но­го твёр­до­го про­дук­та В. со­вме­ща­ют с из­мель­че­ни­ем в ша­ро­вых или стерж­не­вых мель­ни­цах); по­вы­ше­ни­ем темп-ры (а так­же дав­ле­ния и уча­стия га­зо­об­раз­но­го реа­ген­та при ав­то­клав­ном вы­ще­ла­чи­ва­нии); уве­ли­че­ни­ем кон­цен­тра­ции реа­ген­та при ис­поль­зо­ва­нии про­ти­во­точ­но­го мно­го­ста­дий­но­го В.; по­ни­же­ни­ем кон­цен­тра­ции из­вле­кае­мо­го ме­тал­ла из рас­тво­ра при сорб­ци­он­ном В.; умень­ше­ни­ем тол­щи­ны диф­фу­зи­он­но­го слоя при про­ве­де­нии В. в ки­пя­щем слое; уве­ли­че­ни­ем ско­ро­сти жид­ко­сти от­но­си­тель­но по­верх­но­сти твёр­дых час­тиц в ап­па­ра­тах с воз­врат­но-по­сту­па­тель­ным дви­же­ни­ем пуль­пы (при со­об­ще­нии пуль­пе низ­ко­час­тот­ных пуль­са­ций, воз­дей­ст­вии на неё виб­ра­ции, воз­бу­ж­де­нии уп­ру­гих ко­ле­ба­ний зву­ко­во­го и ульт­ра­зву­ко­во­го диа­па­зо­на) и др.