Обогащение руды

[viko4kapush]

Дорогие форумчане! Помогите, пожалуйста! Надеюсь, с разделом не ошиблась ( я не химик).

В общем такой вопрос, производственный, на обогатительной фабрике железосодержащая руда поступает в мельницу и там измельчается, в процесс добавляется вода с рН 8,5-8,7. Руда представлена магнетитом Fe2O3*FeO, гематитом Fe2O3 и кварцем SiO2. Поверхность минералов обнажается при измельчении и взаимодействует с водой. По моему мнению, на поверхности железных минералов образуются гидроксиды. А вот с кварцем не знаю ( мне кажется, что кварц практически не реагирует с водой и не влияет на рН). Вопрос собственно вот в чем: как реакции, происходящие на поверхности минералов, поменяют рН воды? Чем больше руда измельчается и чем больше раскрываются сростки железных минералов и обнажаются активные центры, тем выше рН?

[aversun]

По моему мнению, на поверхности железных минералов образуются гидроксиды. А вот с кварцем не знаю

Не образуются, на кварц не действует.

[viko4kapush]

Не образуются, на кварц не действует.

То есть, найденная ниже информация из лекций, старых книжек и в интернете неверна?

Оксиды железа. Некомпенсированность зарядов минеральной поверхности и наличие различных дефектов (точечных, протяженных) и атомов кислорода обуславливает взаимодействие этих минеральных поверхностей с молекулами воды: при контакте оксидов с водой на поверхности минералов образуются гидроксиды.

Следовательно, поверхность минералов становится гидрофильной, а водная фаза подщелачивается.

Гематит способен к гидратации:

Fe₂O₃ + H₂O→Fe₂O₃∙H₂O

При контакте гематита с водой водная фаза будет подщелачиваться в результате реакции, протекающей на поверхности минерала с водой:

│

Fe₂O₃│_тв+ H₂O→ ─Fe─ OH + OH^-

│

 

Гидроксиды Ме(ОН)₂ обладают основными свойствами. Fe(OH)₂ быстро поглощает кислород воздуха, переходя под его действием в Fe(OH)₃.

В воде Fe(OH)₃ практически не растворим, но легко образует коллоиды Fe(OH)₃∙Fe(OH)₂⁺.

Основные свойства гидроксида трехваленного железа выражены весьма слабо.

Fe(OH)₃ + H₂O→ Fe(OH)₃∙Fe(OH)₂⁺

Fe(OH)₂⁺→ Fe(OH)²⁺ + ОН^-

Fe(OH)²⁺→ Fe³⁺+ОН^-

Силикаты. Поверхность кварца [siO₂]_m в воде покрыта силанольными группами(≡Si−OH) и схематически ее можно изобразить как [siO₂]_m≡Si−OH.

Все оксиды и силикаты присоединяют из водного раствора протоны:

SiO₂│_тв + H₂O→ [siO₂]_m ≡Si−OH│_тв + OH^-

В присутствии катионов тяжелых металлов в пульпе водород силанольной группы замещается продуктом частичного гидролиза катиона металла MeOH⁺ по реакции:

[siO₂]_m≡Si−OH + MeOH⁺ → [siO₂]_m≡SiO−Me−OH + H⁺

В качестве катионов Ме выступают ионы закисного и окисного железа, которые активно сорбируются на свежеобнаженной поверхности кварца.

[aversun]

Соединения Fe(OH)3 не является истинной гидроокисью, а представляет собой гидратированную окись железа Fe2O3*nH2O. Процессы описанные вами идут во времени, причем в геологическом времени, т.е. очень медленно (если вообще идут) и вряд ли могут существенно поменять рН вашей жидкости, особенно учитывая, что ПР для Fe(OH)₂⁺→ Fe(OH)²⁺ + ОН^- = 2*10^-28, а Fe(OH)²⁺→ Fe³⁺+ОН^- = 3*10^-40, т.е. увеличение рН привносимое при диссоциации будет ничтожно малым. Для кварца же процессы гидратации идут еще более медленно и эффект может быть заметен только при высокой температуре раствора.

Изменено 31 Мая, 2013 в 05:47 пользователем aversun

[1111111]

Подщелачивание возможно за счёт извести и других минералов (кальция магния и др.), которые всегда присутствуют в рудах.