Mechanism of catalytic action of cupric ions in ferric salts leaching of millerite

• Autorzy: Mulak Wł. , Chojnacka M. , Wawrzak D.

Warianty tytułu

PL

Mechanizm katalitycznego działania jonów miedzi w procesie ługowania millerytu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Based on experimental leaching results of millerite as well as changes in the composition and microstructure of solid residue surface after leaching with ferric salts acid solutions the mechanism of catalytic action of cupric ions has been proposed. The solid residues were examined using a scanning microscope (SEM), X-ray diffraction, electron microprobe and chemical analyses. It was found that cupric ions added to the ferric chloride solution oxidizes catalitically the sulphide ions on the surface of millerite to the elemental sulphur. During the ferric sulphate leaching of millerite a sulphurrich sulphide layer passivating the surface of the mineral was found, and addition of cupric ions has no influence on the leaching rate.

PL

W oparciu o wyniki ługowania milerytu jak również nowe dane eksperymentalne dotyczące zmiany składu i mikrostruktury powierzchni faz stałych po ługowaniu w roztworach soli żelaza (III) zaproponowano mechanizm katalitycznego wpływu jonów miedzi (II) na proces ługowania. Fazy stałe po ługowaniu badano mikroskopem skaningowym, mikrosondą rentgenowską, jak również poddano analizie rentgenowskiej i chemicznej. Ługowanie prowadzono w czasie 5 godz. w roztworach zawierających 0.2M FeCl3 - 1.0M HCl - 2.0 M NaCl w temperaturze 95oC. Stwierdzono, że dodatek 0.2 M CuCl2 w powyższych warunkach ługowania zwiększa wyługowanie niklu z 21 do 51%. Zaproponowano mechanizm katalitycznego wpływu jonów miedzi (II) na proces ługowania. Zgodnie z tym mechanizmem jony miedzi (II) biorą bezpośredni udział w utlenieniu wydzielanego siarkowodoru z utworzeniem produktów pośrednich ulegających szybciej utlenianiu przez jony żelaza (III) niż siarkowodór. Wykazano, że podczas ługowania milerytu roztworami siarczanu żelaza (III) następuje tworzenie się pasywnej warstewki polisiarczku niklu na powierzchni milerytu. Dodatek jonów miedzi (II) do roztworu siarczanu żelaza (III) nie wpływa na szybkość ługowania milerytu. Warunkiem koniecznym, aby jony miedzi (II) spełniały rolę katalizatora w procesie ługowania jest powstawanie takich produktów pośrednich z jonami siarczkowymi, z których roztwór ługujący szybko odtwarza jony miedzi (II).

Słowa kluczowe

EN

millerite leaching; mechanism of catalytic action; ferric salts

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Physicochemical Problems of Mineral Processing
• Rocznik: 2001
• Tom: Vol. 35
• Strony: 67--72
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Mulak Wł.

• Institute of Inorganic Chemistry and Metallurgy of Rare Elements, Wrocław University of Technology, Wyb. Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław, Poland

autor

Chojnacka M.

• Institute of Inorganic Chemistry and Metallurgy of Rare Elements, Wrocław University of Technology, Wyb. Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław, Poland

autor

Wawrzak D.

• Institute of Chemistry, Academy of Pedagogy, 42-200, Częstochowa, Poland

Bibliografia

• DUTRIZAC, J.E. and MACDONALD, R.J.C.: The dissolution of sphalerite in ferric chloride solutions, Metal. Trans., 9B, 543-551, 1978
• CRUNDWELL, P.K.: Kinetics and mechanism of the oxidative dissolution of a zinc sulphide concentrate in ferric sulphate solutions, Hydrometallurgy, 19, 227-242, 1987
• DUTRIZAC, J.E.: The kinetics of dissolution of chalcopyrite in ferric ion media, Metal. Trans., 9B, 431-438, 1978
• MULAK, W.: Kinetics of dissolution of synthetic heazlewoodite (Ni3S2) in nitric acid solutions, Hydrometallurgy, 14, 67-87, 1985
• MULAK, W.: The catalytic action of cupric and ferric ions in nitric acid leaching of Ni3S2, Hydrometallurgy, 17, 201-214, 1987
• MULAK, W.: Metal ions catalysis in acidic leaching of metal sulphides. In: Changing Scopes in Mineral Processing, M. Kemal, V. Arslan, A. Akar, M. Canbazoģlu (eds), A.A. Balkema, Rotterdam, 1996, pp.495-498
• BALLASTER, A., BLÁZGUEZ, M.L., GONZÁLES, F.: Kinetic study of bioleaching of mineral sulphides: sphalerite and complex sulphide, Erzmetall, 42, 62-65, 1989
• BALLASTER, A., GONZÁLES, F., BLÁZGUEZ, M.L., MIER, J.L.: The influence of various ions in the bioleaching of metal sulphides, Hydrometallurgy, 23, 221-235, 1990
• MULAK, W.: Kinetics of dissolution of synthetic millerite (β-NiS) in acidic potassium dichromate, Hydrometallurgy, 11, 79-89, 1983
• MULAK, W. and WAWRZAK, D.: Leaching behaviour of millerite (β–NiS) in moderate oxidizing and reducing media. In: Proceedings of the XX Intern. Miner. Proc., Achen 1997, H. Hoberg and H. von Blottnitz (eds), GDMB, Clausthal–Zellerfeld 1997, Vol. 4, pp. 189-198
• POWER, G.P.: The electrochemistry of the nickel sulphides. I. NiS, Austr. J. Chem., 34, 2287-2296, 1981