ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТИОНОКАРБАМАТОВ С КЛАСТЕРАМИ СУЛЬФИДНЫХ МИНЕРАЛОВ ПО ДАННЫМ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

The models of sulfide minerals (covellite, bornite, chalcopyrite and pyrite) are developed. The molecular models of thionocarbamates containing electron-accepting (O-butyl-N-ethylcarbamothioate (BETC)) and electron-donating (O-butyl-N-benzoylcarbamothioate (BBTC)) radicals bonded to nitrogen atoms are built. The interaction reactions between thionocarbamates and sulfide minerals by bidentate bond are reviewed to form a complex such as MeSN or bidentate complex with coordinated CuSNH and retained hydrogen/nitrogen bond. The paper offers a forecast of O-butyl-N-benzoylcarbamothioate (BBTC) and O-butyl-N-ethylcarbamothioate (BETC) activity estimation (PEC) in reactions with copper minerals and pyrite and shows that it is more energy-efficient to form a complex with coordinated CuSNH.Разработаны модели сульфидных минералов (ковеллина, борнита, халькопирита и пирита). Созданы молекулярные модели тионокарбаматов, содержащие связанные с атомами азота электроноакцепторный (О-бутил-N-этилтионокарбама- та) и электронодонорный (О-бутил-N-бензоилтионокарбамата) радикалы. Рассмотрены реакции взаимодействия тионокарбаматов с сульфидными минералами по бидентатной связи с образованием комплекса типа MeSN или бидентантного комплекса с координацией СuSNH при сохранении связи водорода с азотом. Предложен прогноз оценки активности О-бутил-N-бензоилтионокарбамата и О-бутил-N-этилтионокарбамата в реакциях с медными минералами и пиритом и показано, что энергетически более выгодно образование комплекса с координацией СuSNH

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АНТИМОНИТА С СУЛЬФГИДРИЛЬНЫМИ РЕАГЕНТАМИ ПО ДАННЫМ МОЛЕКУЛЯРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Physicochemical presentations and computerized modelling are promising directions for choice and application of more effective reagents in solving of ores’ rational utilization. In this investigation were presented results of study of sulfhydryl collector with antimony sulphide and assessments of interaction mechanism of these reagents with antimonyl (basic products of antimonite oxidation) with the use of program ChemBio3D of customized complex ChemOffice of corporation «Cambridge Soft» (Great Britain), as well as MOPAC 2012 (US). There was demonstrated possibility of application as assessment criterion of flotation activity of organic compounds with reference to non-ferrous metals’ cations of indices range, which are computer performance of reagents. Физико-химические представления и компьютерное моделирование являются перспективным направлением для подбора и применения более эффективных реагентов при решении проблемы комплексного использования руд. В настоящей работе представлены результаты исследования взаимодействия сульфгидрильных собирателей с сульфидом сурьмы и оценки механизма взаимодействия этих реагентов с антимонилом (основным продуктом окисления антимонита) с использованием программы ChemBio3D специализированного комплекса ChemOffice корпорации «Cambridge Soft» (Великобритания), а также МОРАС 2012 (США). Обоснована возможность применения в качестве критерия оценки флотационной активности органических соединений по отношению к катионам цветных металлов ряда индексов, являющихся компьютерными характеристиками реагентов

КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СВОЙСТВ БИОРЕАГЕНТА, ОКИСЛЯЮЩЕГО СУЛЬФИДЫ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

The paper determines the structural formula and quantum chemical characteristics of the most energetically probable, stable conformation of the bioreagent molecule formed during the oxidation of iron (II) ions by the autotrophic mesophilic iron-oxidizing bacteria Acidithiobacillus ferrooxidans in a solution of sulfuric acid consisting of iron (III) ion and three acid residues of glucuronic acid.The bioreagent oxidant is widely used in the industry for leaching metals from non-ferrous sulfide ores and enrichment concentrates.The quantum chemical characteristics of the bioreagent molecule are analyzed in comparison with the characteristics of anhydrous iron (III) sulphate, also used in hydrometallurgy as an oxidizer. The structure and quantum-chemical characteristics are studied using the method of molecular computer simulation, the theory of boundary molecular orbitals, and the Pearson principle. It has been established that the most energetically probable, stable conformation of the bioreagent molecule contains the acid residues of glucuronic acid of a non-cyclic structure. According to the research results, the bioreagent refers to the more rigid Lewis acid – electron acceptor – than iron (III) sulphate. The bioreagent molecule is less polarized, characterized by lower absolute electronegativity and 2 times larger volume. A theoretical substantiation of the greater persistence of primary sulphides – pyrite, pentlandite, chalcopyrite, relative to the secondary minerals – pyrrhotine, chalcocite and covellite is proposed based on the calculated values of the boundary molecular orbitals, absolute stiffness and electronegativity of iron, copper and nickel sulfides. The bioreagent characteristics that determine the interaction efficiency – volume, heat of formation, steric energy and its components, total energy, etc. are many times greater than for Fe2(SO4)3. The high oxidative activity of the bioreagent relative to Fe2(SO4)3 can be justified by the higher partial charge of the iron atom, the greater length of bonds between atoms, the lower energy of the lower free molecular orbitals and the greater degree of charge transfer during the interaction of the bioreagent with the sulfide minerals.Определены структурная формула и квантово-химические характеристики наиболее энергетически вероятной, устойчивой конформации молекулы биореагента, образуемого при окислении ионов железа (II) автотрофными мезофильными железоокисляющими бактериями Acidithiobacillus ferrooxidans в растворе серной кислоты, состоящего из иона железа (III) и трех кислотных остатков глюкуроновой кислоты. Биореагент-окислитель широко применяется в промышленности для выщелачивания металлов из сульфидных руд цветных металлов и концентратов обогащения. Проведен анализ квантово-химических характеристик молекулы биореагента в сравнении с безводным сульфатом железа (III), также используемым в качестве окислителя в гидрометаллургии. Для исследования структуры и квантово-химических характеристик использовались метод молекулярного компьютерного моделирования, теория граничных молекулярных орбиталей и принцип Пирсона. Установлено, что наиболее энергетически вероятная, устойчивая конформация молекулы биореагента содержит кислотные остатки глюкуроновой кислоты нециклической структуры. Согласно результатам исследований биореагент относится к более жесткой кислоте Льюиса (акцептору электронов), чем Fe2(SO4)3. Молекула биореагента менее поляризована и характеризуется меньшей абсолютной электроотрицательностью и в 2 раза бóльшим объемом.По рассчитанным значениям граничных молекулярных орбиталей, абсолютной жесткости и электроотрицательности сульфидов железа, меди и никеля предложено теоретическое обоснование большей упорности первичных сульфидов (пирита, пентландита, халькопирита) относительно вторичных минералов (пирротина, халькозина и ковеллина). Определяющие эффективность взаимодействия характеристики (объем, теплота образования, стерическая энергия и ее составляющие, общая энергия и др.) биореагента во много раз выше, чем у Fe2(SO4)3. Большая окислительная активность биореагента относительно Fe2(SO4)3 может обосновываться бóльшими частичным зарядом атома железа и длиной связей между атомами, меньшей энергией низшей свободной молекулярной орбитали, а также повышенной степенью переноса заряда при взаимодействии биореагента с сульфидными минералами

Removal of arsenic compounds from waste water by chemisorption filtration.” Theor

772 Arsenic occurs in natural water in the inorganic and organic forms. Inorganic arsenic arises from the dissolution of minerals of the arsenolite (As 2 O 3 ), arsenic oxide (As 2 ) 5 ), or realgar (As 2 S 2 ) type. As a rule, it is found and can present in the two oxidation states, arsenate (As(V)) and arsenite (As(III)). Either of them can dominate solution, depending on pH and the redox potential. Arsenates are thermodynamically stable inorganic species mainly occurring in surface water. Arsenites occur under reductive conditions in anaerobic ground waters. It has been established that the toxicity of arsenic depends on its oxidation state. In the biological systems, arsenites (trivalent form) are considerably more poisonous than arsenates, while the toxicity of organoarsenic compounds is generally lower than for the arsenic inorganic species Considerable study is being given to the development of promising technologies for arsenic removal, especially with the aim of achieving the newly approved maximum permissible arsenic concentration. The main purpose of the study is to develop the better practicable technology of arsenic removal from drinking and waste water. The standard processing includes coagulation with coagulants (iron chloride or aluminum sulfate) followed by the separation of the resulting insoluble deposit (by the deposition or direct filtration through a sand layer) In recent work It was the purpose of this work to assess the use of modified polymeric materials for removing arsenic from water and to determine the main parameters influencing the arsenic removal. These were the initial pH of the processed water, the initial arsenic concentration, the water contact time with the empty sorbent bed, the nature of arsenic associates, and the iron concentration in a solution used for the sorbent coating. The influence of the competitive anions such as phosphates, chlorides, nitrates, and carbonates in a water solution was also studied. The synthesized microporous polymer prepared by the intraphase emulsification of polyVVFE (or polyHIPE) was studied with the aim of revealing the effect of stirring time and water/monomer ratio on the structure of material. The novelty of this work consists in a systematic comparative study of the As(III) and As (V) removal and in the use of a fixed sorbent bed and a column loaded with polystyrene and polyVVFE granules coated with iron hydroxide. This is the first study on the use of polymeric materials as a filtration matrix in the sorptive filtration technology of arsenic removal from Abstract -The results of arsenic removal from water sources to a residual concentration of <10 µ g/l are presented. The main physicochemical parameters were established for the As removal by polystyrene, modified granules of a polyVVFE polymer, and iron hydroxide-coated calcium alginate granules. It is shown that adsorptive filtration is the effective method for arsenic removal

APPLICATION OF SULFATE-REDUCING BACTERIA FOR ENRICHMENT ORES

The culture of sulfate-reducing bacteria was used as a sulfideproducer for the enrichment of oxidized antimony and lead ores. The recovery of antimony and lead was 5~10% higher than extraction by standard floatation method. Sulfate-reducing bacteria were successfully used as the desorbent and depressor in floatation of sulfide collective concentrates resulting in selection of lead and zink, copper and molybdeniun, Sulfate-reducing bacteria could be used as highly effective float— ing reagent, if subjected to increased investigation in this direction. Applica