6-bob. Oltin metallurgiyasi

6.12-rasm. 1- holat qo’shimchasi bo’lmagan eritmalardan oltinni sorbsiyalash darajasi, 2-xolat qo’shimchasi bo’lgan eritmalardan oltinni sorbsiyalash darajasi.

Sian eritmalari tarkibidagi qo’shimcha anionlar anionitga har xil darajada sorbsiyalanadi. Ko’p izlanishlar natijasida shuni ko’rsatdiki anionitlar ko’pincha quyida keltirilgan ketma-ketlik bo’yicha metall anionlarini o’ziga yutadi:

[Au(CN)₂]^->[Ag(CN)₂]^->[Cu(CN)₂]^->[Zn(CN)₄]^2->[Ni(CN)₄]²->[Cu(CN)₃]^2->SCN->[Co(CN)₆]^4->> [Fe(CN)₆]^4->CN^->OH^-.
Bu qatordagi anionlarining ketma-ketlikni aniqlab beradigan kattalik bu ionning gidratlanish energiyasidir. Ionning gidratlanish energiyasi kamayishi bilan anionning anionitga bo’lgan xossasi oshadi. Gidratlanish energiyasi ionning zaryadi va radiusi bilan aniqlanadi. Zaryadning kamayishi va ion radiusining oshishi bilan gidratlanish energiyasi kamayadi. Bundan kurinib turibdiki 2 zaryadli rux va nikel kompleksi va 4 zaryadli temir kompleksiga bilan taqqoslaganda 1 zaryadli oltin kompleksining selektivligi yuqori buladi. Kumush va mis komplekslari berilgan qatorda zaryadlari bo’yicha joylashishi to’g’ri kelmaydi. Bu metallar eritmada yuqori kordinatsion sonli komplekslarni hosil qiladi[Ag(CN)₃]^-2, [Сu(CN)₄]^-3. Bu esa qatron tarkibiga ko’p miqdorda sian ionlarining yutilishi natijasida yuzaga keladi. Quyidagi rasmda oltin saqlagan eritmadan oltinni AM-2B markali qatronga sorbsiyalashda anionitni ishchi hajmiga temir, rux, mis, nikel komplekslarini konsentratsiyasini ta'siri ko’rsatilgan:

6.13-rasm. Qo’shimcha metallar konsentratsiyasining anionit hajmiga ta’siri.

Rasmda ko’rinib turibdiki, qo’shimcha metallarning konsentratsiyasi ortishi bilan anionit hajmi kamayib boraveradi, bu esa oltinni sorbsiyasi kamaytiradi.

Kelayotgan eritmada oltinning konsentratsiyasi 2-10 mg/l bo’ladi, chiqadigan ya'ni chiqindiga yuboriladigan eritmada oltinning konsentratsiyasi 0,02-0,03 mg/l bo’lishi kerak. Shuning uchun xam ishlatiladigan anionit yukori ishchi xajmiga ega bulishi kerak. Anionitlarning yana bir muhim xarakteristikasi bu uning selektivligidir. Olib borilgan ilmiy ishlar shuni ko’rsatadiki aralash asosli anionitlarni selektivligi kuchli asosli anionitlarga nisbatan ancha yuqori. Anionitning selektivligi qancha yuqori bo’lsa uning ishchi hajmi ham shuncha yuqori bo’ladi.
Bifunksional xossaga ega bo’lgan anionitlar ichida AM-2B markali anionit yuqori ishchi hajmga va selektivlikka egadir.
Amaliyotda sorbsiyalash jarayonini tezligi uncha ham yuqori emas, qatron va oltin saqlagan eritma o’trasidagi ta'sir bir necha o’n soatlab vaqt davomida boradi. Birinchi o’rinda ionitga kam yutiladigan anionlar yutiladi (temir, mis, kumush). Jarayon vaqtining uzayishi davomida bu anionlar yutilish darajasi yuqori bo’lgan anionlar bilan siqib chiqariladi (oltin, rux, nikel). Shuning uchun ham anionit tuyinish vaqtida uning ishchi hajmi oltinga, ruxga va nikelga nisbatan ortib boradi.
Ionalmashinuv jarayoni tezligi ionlarning difuziyasi tezligiga bog’liq bo’lib, bu ionlarning suyuqlik qavatida erish tezligiga va ionitga birikishi bilan izohlanadi. Ba’zi hollarda ikki holatda ham jarayonni nazorat qilishi mumkin.
Sian anionlarini sorbsiyalash jarayoni tezligi ko’p hollarda anionitning ichki diffuziyasi tezligi bilan aniqlanadi, geliy kinetikasi. Bu esa anionitlarning o’lchamining [Au(CN)₂]^- kichiklashishi bilan sorbsiyalash ham tezlashishini ko’rsatadi (6.14-rasm).

6.14-rasm. Turli xil qatronlarda oltinni sorbsiyalash: 1 - AM-2Б qatroni; 2 - AM geliyli tuzulish.
Ya’ni AM-2B anionitlari yordamida sorbsiyalash jarayoni AM geliy tuzulishli anionitlarga qaraganda tez va ishonchli amalga oshadi. Bunga asosiy sabab AM-2B qatronining oltin va kumushga nisbatan yuqori tanlovchanlikka ega ekanligi, mexanik va kimyoviy jihatdan mustahkamligi va shuningdek oltinga nisbatan hajmi yuqoriligidir.
Sianli eritmalardan oltinni boshqa anionitlar bilan sorbsiyalanish tezligi 6.13-rasmda tasvirlangan. Oltinni ajralish jarayoni boshlanishida tez amalga oshadi: 1-soat ta’sirlashishda umumiy ajralishning 50-60% ajralib chiqadi, 2-4 soat mobaynida 70-80% ajralsa, undan so’ng jarayon zudlik bilan sekinlashadi. Eng yaxshi qatronlardan yana biri АP-2 dir.

6.15-rasm. Sian eritmalaridan oltinni qatronlarga sorbsiyalash tezligi.1 - АP-2-p; 2- АN-18-4p.

Oltinni sian eritmalaridan sorbsiyalashda anionitni oltinga nisbatan hajmi sian eritmalaridagi nodir bo’lmagan qo’shimcha metallar miqdoriga bog’liq bo’ladi.

Jarayonga ta’sir etuvchi metallardan biri bu rux anionlari, shuningdek ko’p miqdorda nikel, kobalt, mis va temir anionlaridir. Anionitni oltinga nisbatan hajmida qo’shimcha anionlarning konsentratsiyasi muhim rol o’ynaydi. Eritmada oltin anioni [Au(CN)₂]^- ko’p bo’lsa qatronning oltinga nisbatan hajmi oshadi, aksincha eritmada qo’shimcha metallar konsentratsiyasi ko’p bo’lsa anionnining oltinga nisbatan hajmi qisqaradi.