Cintica de reao de dissoluo do ouro em soluo cida de tiouria utilizando sulfato frrico como oxidante Cintica de reao de dissoluo do ouro em cido (pH 1-2) solues tiouria com sulfato frrico como oxidante foram investigados com a tcnica do disco rotativo. Experimentos para o estudo da cintica da reao intrnseca de dissoluo de ouro foram projetados para medir a influncia das variveis do sistema sobre a taxa de dissoluo do ouro e para determinar os parmetros importantes que regem a resposta da cintica do sistema de lixiviao de ouro. As variveis analisadas incluram a velocidade de rotao do disco de ouro, o sulfato frrico concentrao, a concentrao de tiouria, pH e temperatura. regies de controle de reao para a cintica de dissoluo de ouro foram esclarecidas sob certas condies. Na regio de massa transferncia do controle pelo on frrico, o coeficiente de difuso do on frrico em soluo de tiouria cida foi determinada a partir da teoria Levich e encontrado para ser 4,67 10-6 cm2 / s. Quando a reao de dissoluo foi na regio controlada por uma reao de superfcie, a dissoluo taxa foi encontrada em cerca de ordem de um quarto em relao concentrao de tiouria ordem zero em relao ao ferro concentrao, ea ordem de um quinto menos no que diz respeito concentrao de ies de hidrognio dentro da faixa de pH entre pH 1 a pH 2. A expresso cintica emprica sob o controle da reao de superfcie tem a seguinte forma:

A reao de superfcie teve uma reao k, constante, a 25 C de 5,93 10-7 mol0.95/l0.95 min (ou 3,58 10-7 min mol0.95 l0.05/cm2) e uma energia de ativao aparente de 13,9 kcal / mol e 58,1 kJ / mol. 1. Introduo Cianetao foi o processo predominante para recuperao de ouro a partir de recursos minerais aurferos para mais de um sculo. Resta ainda um processo preferencial para a indstria do ouro devido sua simplicidade e economia. No entanto, h uma srie de desvantagens associada utilizao de cianeto. As preocupaes ambientais so devidos sua toxicidade. A taxa de lixiviao de ouro em soluo de cianeto alcalino lenta, requerendo mais de 24 h. Sua eficcia, em alguns casos, pode ser limitada, tal como no tratamento de complexos ou refratria minerais aurferos (ie, piritoso, carbonados, arsenical, cuperferous e manganesfero), que causa alto consumo de cianeto e / ou baixa recuperao de ouro. Para superar essas desvantagens, a considervel foram feitos esforos para buscar sistemas como alternativas cianetao. Um desses noncyanide reagentes que tenham sido consideradas tiouria. Tiouria (SC (NH2) 2, ou Tu) pode se dissolver na gua ou em soluo de cido para formar um relativamente estvel aquosa espcies. A forma aquosa de tiouria pode reagir com o on aurous (ouro (I)) para produzir um complexo estvel catinico.

on aurico (ouro (III)) no estvel na soluo tiouria, mas oxida tiouria, sendo ela prpria

reduzido ao on aurous que complexos com o restante tiouria como descrito na equao. (1) Kazakov (et al, 1964.;Ovspyan et al, 1966;. Groenewald et al, 1971).. Assim, com o auxlio de oxidantes, tiouria pode se dissolver ouro em solues cidas. O nodo reao meia clula de dissoluo de ouro em uma soluo cida foi sugerida por Kazakov et al. (1964):

Entre os oxidantes investigados em estudos anteriores, verificou-se que o sulfato frrico o mais eficaz e que a cintica de dissoluo de ouro em meio sulfato so maiores do que em cloreto ou em solues de nitrato (Plaskin et al, 1960;. Lodeishchikov et al. 1968, 1972; Songina et al, 1971;. Groenewald, 1976; Huyhua et al, 1989).. Alm disso, a economia do uso de sulfato frrico como mais oxidante evidente uma vez que insitu sistemas de lixiviao cida. A reao de lixiviao de ouro em sulfato cido frrico tiouria soluo pode ser representada pela seguinte reao:

A eficcia foi amplamente examinadas (Schulze,1984; iene e Wyslouzil, 1986; Nomvalo, 1986; nes Desch e Ghali, de 1988; McInnes et al, 1989. Bruckard et al, 1993;. Tremblay et al, 1996;. Murthy et al, 1990, 1992, 1996, 2003;. Celik, 2004). No entanto, a taxa de lixiviao de ouro a partir de minrios ou concentrados foi encontrados, na maioria desses estudos, que devem ser inicialmente rpida e em seguida, tornar-se lento, com um aumento no tempo de reao.Devido complexidade da lixiviao de ouro real sistemas com diferentes minerais, difcil fazer uma concluso geral a respeito da reao de lixiviao do ouro cintica (Gabra, 1984; Nomvalo, 1986; Deschnes e Ghali, de 1988, Deng e Liao, 2002). Mesmo que alguns resultados fundamentais determinada com o disco rotativo tcnica foram relatados por Panchenkov et al. (1975, 1976), Groenewald (1976), e Chen et al. (1980), o intrnseca cintica da reao de dissoluo do ouro no sistema no est bem estabelecida. A este respeito, experimentos foram iniciados e um tal estudo detalhado de cintica de dissoluo de ouro foi realizado, os resultados da que so relatados neste trabalho. experimentos de dissoluo do ouro em solues de tiouria cida utilizando sulfato frrico como oxidante com a tcnica do disco de rotao foram projetados para examinar o efeito do sistema variveis sobre a taxa de dissoluo do ouro e para determinar os parmetros cinticos importantes que regulam a cintica resposta do sistema de lixiviao. Como ponto de referncia, experiments were geralmente realizado em uma tiouria inicial concentrao de 4,0 g / l, uma concentrao inicial de ferro 0,5 g / l, pH 1,5, temperatura de 25 C, e um disco de rotao velocidade de 800 rpm. Variaes dessas condies so observado no texto e / ou nas legendas das figuras. Os resultados experimentais so apresentados sequencialmente em termos das seguintes variveis: concentrao de ons frrico, concentrao tiouria, temperatura e pH. 2. materiais e tcnicas experimentais A tcnica de disco rotativo foi utilizado para o ouro lixiviao experimentos. Um disco de ouro (N99.9% de pureza, 14,0 milmetros de dimetro ou 1,54 cm2 de rea de superfcie) foi compra do instrumento Pine Company. Um rotador analtica (modelo: ASR, Pine Instrument Company) foi utilizado, e a velocidade de rotao foi controlada por o controle de velocidade de ASR (Companhia Instrumento Pine).

Antes de cada experimento, a superfcie do disco de ouro foi cuidadosamente lixadas e polidas com sucessivamente mais finas graus de alumina de tamanho 1,0, 0,3 e 0,05 mM. Depois da lavagem com gua deionizada, mergulhando em 0,5 M Hcl formore de 10min, e rinsingwith a gua novamente, o disco estava pronto para os experimentos de lixiviao. Os experimentos de lixiviao de ouro foram realizadas em um um litro reator cilndrico imerso em um termostato banho de gua controlado. Uma soluo foi preparada para cada experimento e foi deixada em aberto para a atmosfera durante o experimento. O volume inicial da soluo foi de 1000 ml. O pH foi ajustado pela adio de hidrxido de amnio ou cido sulfrico. Sulfato frrico foi usado como oxidante. amostras da soluo, cerca de ~ 5 ml, foram tomadas em intervalos de tempo selecionados e analisados para o ouro com a Perkin-Elmer modelo 603 de absoro atmica espectrofotmetro. Tiouria (99,0%, Fisher Scientific Company), Argrade sulfato frrico, hidrxido de amnio e cido sulfrico cido (Mallinckrodt Inc.) foram utilizados como recebidos. taxa de reao foi determinada pelo ajuste da taxa de dados para uma equao de regresso. Do mesmo modo, a ordem e energia de ativao da reao de dissoluo foram deduzido por uma melhor anlise do ajuste estatstico da experimental de dados. 3. Os resultados experimentais e discusso 3.1. Concentrao de sulfato frrico 3.1.1. velocidade de rotao do disco de ouro Deseja-se identificar em que condies o taxa de dissoluo do ouro limitada por uma reao de superfcie e em que condies a taxa limitada pelo reagente transferncia de massa. Em experincias em curso, o frrico (em forma de sulfato frrico) a concentrao variou de 0,01 g / l para 1,0 g / l, com uma tiouria inicial constante concentrao de 4,0 g / l (razo molar correspondente tiouria para on frrico: 300:1 a 3:1) a fim de examinar a influncia da concentrao de ferro sobre a cintica de dissoluo de ouro. As razes que essas condies foram selecionados so baseados nas seguintes consideraes. Primeiro, tiouria na maioria dos sistemas de lixiviao em excesso em relao concentrao de ferro. Segundo, se a concentrao de tiouria relativamente baixo em relao ao concentrao de ferro, tiouria livre na soluo deveria ser limitada porque on frrico e tiouria formar complexos seguinte (Pustelnik e al Soloet., 1976; Maslowska, 1968, 1969):

Neste caso, a transferncia de massa de tiouria livre para o ouro superfcie pode ser um passo limitante. O efeito da velocidade de rotao do disco de ouro na taxa de dissoluo de ouro com a variao da concentrao inicial de ferro de 0,1 g / l para 1,0 g / l foi a primeira medio. Os resultados apresentados na figura. 1 mostram que, quando o ferro concentrao 0,2 g / l, a taxa de dissoluo independente sobre a velocidade de rotao do disco, quando o ferro concentrao foi de 0,1 g / l, a taxa de dissoluo , obviamente,sensvel velocidade de rotao do disco, ou seja, o ndice aumenta significativamente com o aumento no disco velocidade de rotao. Este fenmeno sugere

que um reao de superfcie a etapa limitante quando o ferro concentrao seja igual ou superior 0,2 g / l, e que controle misto ou de transporte de massa do on frrico em ouro superfcie podem limitar a reao quando a concentrao de ferro inferior a 0,1 g / l, nas condies experimentais estudados. 3.12. Determinao do coeficiente de difuso do on frrico (DFE (III)) em soluo cida de tiouria Para examinar a resposta da taxa de dissoluo de ouro a velocidade de rotao do disco a uma baixa concentrao de ferro e / ou para determinar o valor DFe (III) para o on frrico em cido soluo thiorea, os experimentos foram realizados em uma concentrao inicial de ferro de 0,02 g / l, uma primeira concentrao de tiouria de 4,0 g / l, pH 1,5 e 25 C com a variao da velocidade de rotao do disco de 200 a 1600 rpm. Veja a figura. 2. Os resultados demonstram que o taxa de dissoluo do ouro depende significativamente do velocidade de rotao do disco sob essas condies. Se o taxa de reao controlada pela transferncia de massa de ferro ons na superfcie do ouro, a taxa (ou o fluxo de ferro ion) deve ser proporcional raiz quadrada de disco Ouvir Ler foneticamente