第十三章矿物浸出 有一饱和层迅速在紧靠相界面处形成,从而观测到的速度简单地说就是溶剂 化了的分子由饱和层扩散到溶液本体中的速度。显然,在此情况下,溶解速 度与温度和搅拌速度都有关系。 化学溶解反应的动力学方程 固体氧化锌在硫酸溶液中的浸出,可以作为这类反应的典型实例,其反 应为: ZnO十H2SO4=ZnSO4+H2O 这一反应是在固体溶质ZnO的表面上进行的,溶剂H2SO也主要是在 ZnO表面上消耗。因此,在紧靠固体表面硫酸的浓度比其在溶液中的浓度要 小,溶液中硫酸的浓度随着远离反应区逐渐增大,在离开固体表面某一距离 的地方,称为液流中心,硫酸的浓度最大。相反,反应产物硫酸锌的浓度在 紧靠固体表面处为最大,而在液流中心为最小 激流中心 ZnSo 矿物衰面 图13-6H2SO4化学溶解ZnO的示意图 C一溶剂在液流中心的浓度:ξ一溶剂在矿物表面的浓度;δ一扩散层 厚度 由于液流中心与相界面之间的浓度差,故发生溶剂质点向相界面迁移, 而反应产物的质点则由相界面向液流中心迁移 因此,一般说来化学溶解过程可以认为是由以下几个步骤组成 (1)溶剂质点由液流中心向固体矿物外表面的外扩散; (2)溶剂质点沿着矿物的孔隙和裂缝向其内部的深入渗透的内扩散 (3)溶剂质点在固体表面上的吸附(表面包括矿物的外表面以及孔隙 和裂缝内表面在内); (4)被吸附的溶剂与矿物之间的化学反应; (5)反应产物的解吸; (6)反应产物由反应区表面向液流中心的扩散。 以上各环节可以分为两类,吸附一化学变化环节[(3)、(4)和(5)] 及扩散环节[(1)、(2)和(6)]。 现在来讨论简化了的情况。假设浸出决定于两个阶段一一溶剂向反应区第十三章 矿物浸出 17 有一饱和层迅速在紧靠相界面处形成，从而观测到的速度简单地说就是溶剂 化了的分子由饱和层扩散到溶液本体中的速度。显然，在此情况下，溶解速 度与温度和搅拌速度都有关系。 二、化学溶解反应的动力学方程 固体氧化锌在硫酸溶液中的浸出，可以作为这类反应的典型实例，其反 应为： ZnO 十 H2SO4＝ZnSO4＋H2O 这一反应是在固体溶质 ZnO 的表面上进行的，溶剂 H2SO 也主要是在 ZnO 表面上消耗。因此，在紧靠固体表面硫酸的浓度比其在溶液中的浓度要 小，溶液中硫酸的浓度随着远离反应区逐渐增大，在离开固体表面某一距离 的地方，称为液流中心，硫酸的浓度最大。相反，反应产物硫酸锌的浓度在 紧靠固体表面处为最大，而在液流中心为最小。 图 13-6 H2SO4 化学溶解 ZnO 的示意图 C－溶剂在液流中心的浓度；ξ－溶剂在矿物表面的浓度；δ－扩散层 厚度 由于液流中心与相界面之间的浓度差，故发生溶剂质点向相界面迁移， 而反应产物的质点则由相界面向液流中心迁移。 因此，一般说来化学溶解过程可以认为是由以下几个步骤组成： （1）溶剂质点由液流中心向固体矿物外表面的外扩散； （2）溶剂质点沿着矿物的孔隙和裂缝向其内部的深入渗透的内扩散； （3）溶剂质点在固体表面上的吸附（表面包括矿物的外表面以及孔隙 和裂缝内表面在内）； （4）被吸附的溶剂与矿物之间的化学反应； （5）反应产物的解吸； （6）反应产物由反应区表面向液流中心的扩散。 以上各环节可以分为两类，吸附一化学变化环节[（3）、（4）和（5）] 及扩散环节[（l）、（2）和（6）]。 现在来讨论简化了的情况。假设浸出决定于两个阶段——溶剂向反应区