2. Podstawy hydrolitycznego usuwania metali z roztworów.
Hydroliza polega na rozpadzie cząsteczek związku chemicznego w wyniku reakcji z wodą. W przypadku soli jonowych są to wtórne reakcje jonów tej soli prowadzące niekiedy do zmiany pH środowiska. Reakcje te przebiegają zazwyczaj według schematu:
A – B + H20 = H – B + A – OH
Hydrolizie mogą ulegać:
-odczynnik ługujący (np. ługowanie Fe2(SO4)3);
-jony metalu ługowanego;
-inne substancje pochodzące z materiału rozpuszczonego.
Poprzez procesy hydrolizy usuwa się z roztworu zanieczyszczenia metalu podstawowego.
Oczyszczanie przez hydrolizy – w trakcie ługowania.
Wpływ stężenia kationu w roztworze na pH początku wytrącanie się jego wodorotlenku.
Wzrost stężenia powoduje spadek pH. Z roztworu można usunąć te metale, które mają niższą rozpuszczalność niż Zn: wypadają z roztworu przy niskim pH (np. Fe3+, Al, Cu). Usuwanie metali przy recyklingu – hydrolizą.
Neutralizacja roztworu – usunięcie metali ciężkich.
pH początku hydrolizy – metal zaczyna się wytrącać, a jego stężenie wynosi ok. 1g/dm3(kilka).
Sb3+ | 1,2 | Zn2+ | 5,9 |
---|---|---|---|
Sn2+ | 1,4 | Co2+ | 6,4 |
Fe3+ | 1,6 | Fe2+ | 6,7 |
A3+ | 3,1 | Cd2+ | 7,0 |
Cu2+ | 4,5 | Ni2+ | 7,1 |
Hydroliza we wszystkich roztworach kwaśnych.
Reakcje hydrolitycznego oczyszczania:
Fe(SO4)3 + 6H20 = 2Fe(OH)3 + 3H2SO4
2FeSO4 + MnO2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + MnSO4 +2H20
10FeSO4 + 2Mn04 + 8H2SO4 = 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 +8H20
3ZnO + Fe2(SO4)3 + 3H20 = 2Fe(OH)3 + 3ZnS04
CuSO4 + 2H20 = Cu(OH)2 + H2SO4
Fe(SO4)3 + H3AsO4 = 2FeAsO4 + 3H2SO4
Do usunieca arsenu: Fe/As = 5:1. Do usunięcai antymonu: Fe/Sb = 10-20:1.