Извлечение висмута из сульфидных многокомпонентных материалов гидрометаллургическим способом

Асп. Свистунов И.Ю., проф. Алкацев М.И.  Кафедра металлургии цветных металлов. Северо-Кавказский государственный технологический университет

Исследован процесс выщелачивания висмута из сульфидного концентрата соляной кислотой. На основе полученной математической модели предложены оптимальные параметры процесса (концентрация кислоты, температура, время).

Целью исследования было извлечение висмута из сульфидного многокомпонентного концентрата, являющегося побочным продуктом одной из флотационных фабрик, выщелачиванием растворами соляной кислоты. Содержание висмута в концентрате составляло 0,52 %.

Выщелачивание проводили в термостатированном бутылочном агитаторе, позволяющем вести процесс в гидродинамическом режиме с высокой степенью воспроизводимости. Температуру поддерживали с точностью 0,5°С. Висмут определяли в растворах колориметричесим способом по ГОСТ 14047,4-78 на колориметре фотоэлектрическом концентрационном КФК-2МП.

Экспериментальное исследование проводили с использованием методов планирования экстремальных экспериментов (план Бокса В3). План Бокса, хотя и не является полностью ортогональным, тем не менее обладает высокой степенью D–оптимальности (минимальный определитель ковариационной матрицы) и меньшим числом необходимых опытов по сравнению с другими планами [1].

Матрица планирования эксперимента и результаты опытов по извлечению висмута в раствор приведены в таблице, в которой безразмерные переменные (Xi) связаны с размерными величинами следующим образом:

; ; , (1)

где K – концентрация соляной кислоты, г/л; t - температура, оС; t - время, ч.

Обработку экспериментальных данных проводили методом наменьших квадратов, а в качестве математической модели использовали полином второй степени.

В результате математической обработки экспериментальных данных и отсева статистически незначимых (при уровне значимости 0,05) данных получено следующее полное уравнение регрессии (1) с безразмерным масштабом независимых переменных:

 (2)

Матрица планирования и результаты эксперимента