«Выщелачивание»

(lessivage фр., Auslaugung нем.; lixiviation англ.) — операция, в которой посредством жидкости, обыкновенно воды, из твердых тел извлекают растворимые составные части. Например, приготовление поташа посредством извлечения углекалиевой соли из древесной золы, извлечение азотно-натриевой и калиевой солей из селитряниц (см. это сл.), свекловичного сока из свеклы, квасцов из выветрившегося квасцового сланца — составляют примеры применения воды к извлечению растворимых частей при помощи выщелачивания. Когда В. ведется в размерах промышленного предприятия, то стараются достигнуть трех целей: во-первых, полнейшего извлечения растворимого вещества; во-вторых, получения почти насыщенного раствора; а в-третьих, непрерывности производства. Такое В. называется методическим. Для этого в большинстве случаев устанавливают целый ряд резервуаров на одинаковой высоте; резервуары эти имеют двойное дно, на которое кладется извлекаемое вещество, через которое совершается просачивание воды. Резервуары снабжаются кранами, сифонами и т. д. В каждом таком резервуаре находится вещество, которое подвергается В., и вода переходит из резервуара в резервуар, все более и более насыщаясь на своем пути растворимыми частицами. Операция ведется таким образом, что в известный момент почти насыщенная жидкость проходит через свежую порцию вещества, между тем как свежая вода пропускается через почти истощенный остаток В. вещества. После того, как остаток в каком-либо резервуаре окончательно истощен пропускаемою через него водою, остаток этот удаляют, в резервуар закладывают свежий материал, и резервуар этот устанавливают последним в ряду. В иных случаях необходимо бывает установить насос между резервуарами, чтобы перекачивать жидкость из-под ложного дна в следующий резервуар. Если образовавшийся раствор имеет высокий удельный вес, то нет надобности в таком перекачивании, потому что напор тяжелой жидкости достаточен для того, чтобы она переливалась со дна данного сосуда на верх следующего по мере накопления в первом сосуде, куда вливается вода. Для уяснения разберем один пример. В процессе приготовления соды (см. это сл.) по способу Леблана выщелачивается сырая сода (продукт прокаливания смеси сульфата с известняком и углем), из нее растворяется углекислый натр, и в остатке получается нерастворимая сероокись кальция. Операция эта производится в четырех или в большем числе железных резервуаров; они установлены один возле другого, бок о бок, и каждый имеет обыкновенно размеры: 10 фут.×10 фут.×6 фут. В каждом резервуаре есть двойное дно из железных листов с отверстиями, а в самом низу имеется большой кран, отвернув который можно выпустить всю жидкость, содержащуюся в резервуаре. Этот выпуск, при правильном ходе В., производится из того резервуара, который служит последним в ряду прочих и, будучи опорожненным для выгреба остатка В., вновь заложен свежей выщелачиваемой массою. В каждом резервуаре сверх того имеется трубка для переливания жидкости из одного сосуда в другой; трубка эта идет из-под двойного дна и оканчивается наверху ближайшего резервуара. Особая трубка служит для приливания свежей воды. Каждая из этих трубок может закрываться пробкой или краном. Водяной кран открыт только у того резервуара, который служит первым в ряду и будет затем опорожнен. Предположим, что операция в полном ходу. В резервуар 4 наложили свежей соды большими кусками на слой шлака, лежащего поверх двойного дна. В резервуарах 3 и 2 находится сырая сода отчасти выщелоченная, а в резервуаре 1 уже почти совершенно истощенная (содовый остаток). Трубка для перепускания излишка жидкости между 2, 3 и 4 резервуарами открыта, а резервуар 1 наполняется водою, которая, пройдя через 1, затем через 2, 3 и 4, откуда и выходит насыщенная содою. Раствор течет из второго резервуара в третий, из третьего в четвертый, пока четвертый резервуар не наполнится совершенно. Теперь резервуар № 1 выделяется из ряда, его опоражнивают, вычищают и вливают в него свежую порцию сырой соды. Пока происходит эта операция, свежая вода втекает во второй резервуар, и достаточно насыщенный раствор вытекает из четвертого резервуара по боковой отводящей трубке. Когда опорожнили второй резервуар, то его таким же образом вычищают и наполняют свежим материалом, и, следовательно, В. продолжается непрерывно, причем крепкий раствор соды вытекает с одного конца, а на другом конце удаляют выщелоченный остаток. Методическое В. шерсти, то есть ее промывка возможно малым количеством воды с получением крепкого раствора промывных вод, содержащих соли калия, ланолин (см. это сл.) и др. вещества (совокупность которых называется "овечьим или шерстяным потом"); это В. подробно изучено и разобрано проф. А. К. Крупским (в "Известиях технологического института", 1880-1881 гг., стр. 351), причем обращено внимание на элемент скорости растворения, принимающий участие в В. и определяющий как успешность работы В. (то есть скорость и полноту растворения), так и состав прибора (число резервуаров).

Необходимо заметить, что выщелачивание растительных и животных природных веществ носит специальное название экстрагирования, или приготовлена вытяжек (см. это сл.), если получаемый раствор затем испаряется или сгущается, или настаивания (см. Настойки), если выпаривание раствора не производится. В аптеках и лабораториях настаивание в холодной воде называется еще мацерированием (Maceration) и отличается от дигерирования (Digestion), производимого в горячей или теплой воде или другой жидкости. Эти названия, означая, в сущности, одинаковые процессы, нередко заменяют друг друга. Выщелачивания, в тесном смысле, относятся обыкновенно к минеральным солям.

Δ.

(иногда — варка)

перевод в раствор (обычно водный) одного или нескольких компонентов твёрдого вещества с помощью водного или органического растворителя, часто при участии газов — окислителей или восстановителей. Примеры В.: щелочное извлечение лигнина из древесины, растворение в горячей воде сахара из свёклы и сахарного тростника, извлечение металлов из руд и концентратов (см. Гидрометаллургия). В. включает по меньшей мере два процесса: химический — перевод одного из веществ в растворимое состояние, и физико-химический — растворение в воде (см. Экстрагирование).

Перед В. твёрдое вещество в случае необходимости подвергают механической обработке (дробление, измельчение) и химической — вскрытию (окисление или восстановление в пульпе, обжиг, спекание, сульфатизация и др.). Назначение вскрытия — перевод труднорастворимых соединений в легкорастворимые (сульфидов в сульфаты, высших окислов в низшие). Вскрытие совмещается с В., например, при окислительном автоклавном В. сульфидных руд и концентратов. Типичные промышленные растворители: вода, водные растворы кислот (в основном серной и соляной) и щелочей (аммиак, едкий натр), солей (углекислый натрий или алюминий), цианиды.

В. осуществляется перемешиванием («агитацией») мелкого твёрдого материала с жидким растворителем в контакте с газообразным реагентом, например, воздухом (В. золотых, урановых руд и сульфидных концентратов и др.), просачиванием (перколяцией (См. Перколяция)) жидкого реагента через неподвижный слой твёрдого (В. меди из окисленных руд, алюминатов из спечённых бокситов).

В. периодически или непрерывно, прямоточно или противоточно обычно проводят в чанах с механическим, пневматическим или пневмомеханическим перемешиванием при атмосферном давлении; в чанах без перемешивания (в перколяторах или диффузорах); в трубчатых реакторах; в автоклавах при повышенных давлениях и температурах.

Избирательность В. определяется химическими свойствами и концентрацией растворителя, структурой твёрдого вещества и его физико-химическими свойствами, растворимостью соединений выщелачиваемого вещества в данных условиях. Скорость В. зависит от удельной поверхности раздела твёрдое — жидкость (т. е. от размера частиц твёрдого), разности концентраций растворителя и химических реагентов на поверхности твёрдого и в объёме, вязкости растворителя, величины коэффициента диффузии, интенсивности перемешивания (уменьшение диффузионного слоя, ускорение растворения газообразных реагентов), температуры (увеличение констант скорости реакции и диффузии), парциального давления газообразного реагента (кислорода, сернистого ангидрида и др.) над раствором, концентрации растворимого окислителя, например, сульфата железа. Чаще всего В. как гетерогенный процесс протекает в диффузионной области, хотя возможны смешанные диффузионно-кинетические или кинетические режимы.

Интенсификация В. достигается одновременной сорбцией выщелачиваемого компонента на смолах (так называемое диффузионное В.), внесением бактерий (см. Бактериальное выщелачивание), применением повышенных температур до 300°С и давлений до 5 Мн/м² (50 кгс/см²) — автоклавное В. Иногда В. осуществляется в режиме «кипящего слоя», с виброперемешиванием, с ультразвуковой кавитацией.

В. проводят из отвалов бедной руды (кучное В.) или непосредственно из рудного тела, если руда пористая или трещиноватая (см. Геотехнология). Для создания необходимой трещиноватости руду разрыхляют путём взрывов с использованием обычных взрывчатых веществ или атомных зарядов (подземное В.). В этих случаях растворы подают на руду сверху, обогащённые (просочившиеся через неё) растворы собирают в выработках снизу, подают их на установку для выделения металла и обеднённый раствор после регенерации растворителя возвращают для повторного использования.

Эффективность В. определяется полнотой извлечения ценных компонентов, концентрацией извлекаемых компонентов и вредных примесей в конечном растворе, расходом материалов, электроэнергии, пара, затратами рабочей силы, скоростью процесса.

Лит.: Общая химическая технология, т. 1, М. — Л., 1952; Касаткин А. Г., Основные процессы и аппараты химической технологии, 7 изд., М., 1960; Основы металлургии, т. 1, М., 1961.

Н. В. Гудима, Н. Н. Ракова.

ср.

1.

процесс действия по гл. выщелачивать, выщелачиваться 1., 2.

2.

Результат такого действия.

ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ - извлечение отдельных составляющих твердого материала с помощью растворителя (напр., гидрометаллургическое извлечение металлов из руд, щелочное извлечение лигнина из древесины, бактериальное выщелачивание урана из руд). Выщелачивание называется также экстрагированием.

ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ, смотри Экстрагирование.

процесс избирательного растворения и выноса подземными водами отдельных компонентов горных пород

(Болгарский язык; Български) — излужване

(Чешский язык; Čeština) — vyluhování

(Немецкий язык; Deutsch) — Auslaugung

(Венгерский язык; Magyar) — kilúgozás

(Монгольский язык) — шүлтгүйших

(Польский язык; Polska) — wyługowywanie

(Румынский язык; Român) — spălare

(Сербско-хорватский язык; Српски језик; Hrvatski jezik) — dealkalizacija

(Испанский язык; Español) — lixiviación

(Английский язык; English) — leaching

(Французский язык; Français) — lixiviation

Источник: Терминологический словарь по строительству на 12 языках

ср.;
хим. lixiviation, leaching

extraction, leach, leaching, lixiviation

с. хим.

lixiviation f

с. хим., тех.

lixiviación f

ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ, в геологии - процесс удаления химических и питательных веществ из почвы. Дождевая вода, особенно в теплых климатических зонах, растворяет и вымывает все растворимое. Удаленные растворимые вещества восстанавливаются очень медленно. В результате, выщелоченная почва становится крупнозернистой (грубой) и неплодородной. Однако, засоленные почвы могут быть использованы в сельском хозяйстве после искусственного выщелачивания солей. Термин используется также для описания промышленного процесса извлечения растворимого вещества из твердого материала путем омывания его растворителями.

Выщелачивание — это извлечение растворимых составляющих из твердого вещества с помощью растворителя. На рисунке показан непрерывный экстрактор Роуздауна, содержащий твердый материал в разных резервуарах. Растворитель протекает через каждый резервуар по очереди. Растворитель впрыскивается в каждый резервуар во время вращения. После одного оборота, совершаемого резервуаром, извлечение завершено, остаток (осадок) выводится, а резервуар заполняется заново.

извлечение одного или неск. компонентов из твердых тел (руд, концентратов, промежут. продуктов, иногда отходов произ-ва) водным р-ром, содержащим щелочь, к-ту или др. реагент, а также с использованием определенных видов бактерий; частный случай экстрагирования из твердой фазы. Обычно В. сопровождается хим. р-цией, в результате к-рой извлекаемый компонент переходит из формы, не растворимой в воде, в растворимую.

В гидрометаллургич. схемах переработки рудного сырья В. обычно проводят после измельчения руды и ее обогащения. Иногда перед В. руды и концентраты обжигают в окислит. атмосфере (на воздухе) или в присут. добавок (CaO, CaSO₄, H₂SO₄, сульфатов, хлоридов, фторосиликатов и др.), что способствует вскрытию минералов и переводу их в иные, легкорастворимые хим. соединения. Вслед за В. проводят разделение жидкой и твердой фаз путем отстаивания, фильтрации и др. методами.

Чаще всего применяют агитационное В. Его проводят в реакторах с мех. (с помощью мешалок), пневматич. (путем подачи воздуха, острого пара или др. газов) или комбиниров. перемешиванием. Важное значение имеет размер частиц твердого в-ва и его концентрация в системе. Увеличение степени измельчения до определенного предела повышает скорость процесса и конечную степень извлечения благодаря росту пов-сти контакта фаз и большей доступности заблокированных пустой породой включений растворяемого минерала. Однако слишком тонкий помол приводит к повышению вязкости смеси, резко усложняет послед. разделение фаз и требует большого расхода энергии. Средний размер частиц при В. редко бывает менее 50-75 мкм. При понижении концентрации твердой фазы облегчается перемешивание, однако при этом повышается расход выщелачивающего реагента и затрудняется послед. фильтрация. При малом кол-ве жидкости система становится слишком вязкой и плотной. Обычно соотношение по массе жидкой и твердой фаз при В. составляет от 0,7 до 6 (чаще всего 1-2) и зависит от состава выщелачиваемого материала, р-римости извлекаемого соед. и др. факторов.

Для снижения расхода реагентов и повышения степени извлечения агитационное В. проводят в прямо- или противоточных каскадах из 3-5 аппаратов (ступеней). Применяют также процессы в псевдоожиженном слое твердого материала, при к-ром сжижающим агентом служит выщелачивающий р-р, и в движущемся с большой скоростью потоке пульпы (струйное В.).

В. проводят также при повыш. давлении в автоклавах. При этом повышается т-ра процесса, его скорость, увеличивается степень извлечения, снижается расход реагентов, резко сокращается длительность процесса. Кроме того, повышение давления увеличивает р-римостъ О ₂, что ускоряет окисление извлекаемых компонентов воздухом. Так, при окислит. В. сульфидов металлов в автоклавах в присут. воздуха они окисляются до сульфатов, в результате чего сокращается расход необходимой для В. H₂SO₄. Автоклавы для В. могут работать при 200-300

ВЫЩЕЛА́ЧИВАНИЕ -я; ср. к Выщела́чивать и Выщела́чиваться. В. почв. В. горных пород. Бактериальное в. урана из руд.

* * *

извлечение отдельных составляющих твёрдого материала с помощью растворителя (например, гидрометаллургическое извлечение металлов из руд, щелочное извлечение лигнина из древесины, бактериальное выщелачивание урана из руд). Выщелачивание называют также экстрагированием.

* * *

ВЫЩЕЛА́ЧИВАНИЕ, извлечение отдельных составляющих твердого материала с помощью растворителя (напр., гидрометаллургическое извлечение металлов из руд, щелочное извлечение лигнина из древесины, бактериальное выщелачивание урана из руд). Выщелачивание называется также экстрагированием.

(a.leaching, lixiviation; н.Auslaugung; ф.lixiviation, lessivage; и.lixiviacion) - перевод в раствор, обычно водный, одного или нескольких компонентов твёрдого материала. B технике c целью извлечения металла (иногда удаления вредных примесей) B. подвергают руды и продукты их обогащения (концентраты, промпродукты, хвосты), продукты пирометаллургич. передела (огарки, штейны, анодные шламы и т.д.), a также отходы, образующиеся при обработке металлов и сплавов. B. широко используют в произ-ве урана, золота, меди, цинка, молибдена, вольфрама, алюминия и др. металлов. При необходимости перед B. (или во время него) материал подвергают дроблению и измельчению, a также хим. обработке, т.н. вскрытию, для перевода извлекаемого компонента из труднорастворимого соединения в легкорастворимое. Для этого используют разл. виды обжига (окислительный, восстановительный, хлорирующий, сульфати- зирующий), спекание, окисление или восстановление в пульпе. Пример вскрытия: окислит. обжиг сульфидных концентратов, в процессе к-рого металл переходит в форму окисла, легко растворяющегося в водных растворах щелочей (B. молибдена) или кислот (B. цинка). Oбычно B. осуществляют c помощью водных растворов неорганич. кислот (серной, соляной, азотной), щелочей (едкий натр, аммиак) и солей (углекислый натрий или аммоний, цианиды и др.). Pастворитель выбирается исходя из свойств и состава материала, c учётом селективности, токсичности, стабильности состава, коррозионного действия, возможности регенерации и др. свойств, a также его стоимости и дефицитности. Иногда B. представляет собой простое растворение (напр., водное B. соединений тяжёлых металлов после сульфатизирующего или хлорирующего обжига). B большинстве случаев растворение при B. сопровождается следующими процессами: комплексообразованием (напр., при цианировании золота, обработке сульфидов никеля аммиачными растворами); обменной реакцией (при B. окислов или карбонатов металлов растворами кислот); окислительно-восстановит. реакцией (при B. электроотрицат. металлов кислотами; B. сульфидов кислыми растворами).

Процесс B. состоит из трёх стадий: подвода реагирующих веществ к твёрдой поверхности; хим. реакции; отвода растворимых продуктов реакции в раствор. Чаще всего B. протекает в диффузионной области, т. e. скорость процесса контролируют первая и третья стадии. Oднако возможны также кинетич. режим, при к-ром самой медленной стадией является хим. реакция (и следовательно, скорость B. определяется закономерностями хим. кинетики), a также смешанный диффузионно-кинетич. режим. B. ускоряется при уменьшении размера частиц материала, увеличении темп-ры (особенно при кинетич. режиме), a в диффузионной области - при увеличении интенсивности перемешивания.

B. осуществляют разл. способами в зависимости от природы, состава и состояния материала, подвергаемого обработке. Hапр., B. золотых, урановых руд и сульфидных концентратов проводят при перемешивании пульпы (смеси мелких твёрдых частиц c растворителем) - т.н. B. перемешиванием; B. меди из окисленных руд, алюминатов из спечённых бокситов и др. пористых и зернистых материалов, не склонных к слёживанию и образованию нефильтрующего слоя, проводят просачиванием растворителя через неподвижный слой твёрдого материала - т.н. B. перколяцией. Для B. перемешиванием используют ёмкости, оборудованные механич., пневматич. или пневмомеханич. перемешивающими устройствами (мешалками, эрлифтами и др.). При B. перколяцией обрабатываемый материал загружают в чан c ложным днищем, покрытым фильтровальной тканью, или укладывают штабелями на заранее подготовленные площадки - т.н. кучноe B. Этот способ B. применяется для извлечения меди и урана из некондиционных руд и вскрышных пород и представляет собой единственный экономически оправданный способ переработки бедного сырья. B. перколяцией по существу происходит также при т.н. Выщелачивании подземном, производимом непосредственно на месте залегания рудного материала.

Повышение эффективности B. возможно за счёт механохим., ультразвуковых, термич. воздействий, при совмещении B. c ионным обменом (т.н. сорбционноe B.), при воздействии высоких темп-p (до 300°C) и давлений (до 0,5 МПa), достигаемых в автоклавах (автоклавноe B.), a также благодаря воздействию определ. видов бактерий. Cм. также Бактериальное выщелачивание.Литература: Oсновы металлургии, т. 1, ч. 1, M., 1961; Зеликман A. H., Вольдман Г. M., Белявская Л. B., Tеория гидрометаллургических процессов, M., 1975; Xабаши Ф., Oсновы прикладной металлургии, пер. c англ., т. 2, M., 1975.A. M. Гольман.

извлечение отд. составляющих твёрдого материала с помощью растворителя. В. основано на способности извлекаемого в-ва растворяться лучше, чем остальные составляющие материала, подвергаемого В. Применяют В. в горном деле (напр., для добычи соли), гидрометаллургии, хим. пром-сти, сах. производстве, для извлечения дубильных и др. полезных в-в из растит. сырья.

extraction, leach, leaching, lixiviation

* * *

leaching, lixiviation

выщела́чивание в автокла́ве — pressure leaching

выщела́чивание в пу́льпе — leaching by agitation, leaching by the all-slime technique

выщела́чивание проса́чиванием — leaching by percolation

* * *

lixiviation

с.

lisciviazione f

- автоклавное выщелачивание

- щелочное выщелачивание

техн., физ.

вилу́жнювання, вилуго́вування

техн., физ.

вилу́жнювання, вилуго́вування

извлечение отд. составляющих твёрдого материала с помощью растворителя (напр., гидрометаллургии, извлечение металлов из руд, щелочное извлечение лигнина из древесины, бактериальное В. урана из руд). В. наз. также экстрагированием.

этап подготовки облученных твэлов к переработке; заключается в том, что после рубки ТВС топливо, содержащееся в полученных кусках, селективно растворяется в кислоте.

метод извлечения отдельных составляющих твердого материала, в т.ч. и радиоактивных элементов, с помощью растворителя; основан на способности извлекаемого вещества растворяться лучше, чем остальные составляющие материала.