Характерная особенность карбонатных руд — нахождение ценных минералов во вмещающих их карбонатах. Преобладающие количественно карбонаты затрудняют обогащение руд и последующую химическую переработку концентратов. Поэтому приобретают существенное значение новые и пока мало распространенные способы химического обогащения руд, основанные на химической селекции минералов. В большинстве случаев задача химического обогащения заключается в селективном выщелачивании карбонатов, которые сами по себе не содержат ценных элементов. При этом промышленное значение, очевидно, могут иметь способы, обеспечивающие полное разделение карбонатов и ценных минералов руды при экономном расходовании реагентов, чего можно достигнуть, используя их регенерацию и рециркуляцию.
Селективное выщелачивание кальцита. Опыты были начаты с изыскания селективных растворителей для кальцита. Известно, что этот минерал менее химически устойчив по сравнению с фосфатом.
Было выявлено, что такими селективными растворителями применительно к исследуемому материалу являются сильно разбавленные (0,5—2,0%) растворы соляной и азотной кислот. Применение азотной кислоты экономически оправдывается в некоторой степени, так как из получаемых растворов может быть выделен азотнокислый кальций — кальциевая селитра.
Положительный результат, полученный со слабыми растворами сильных кислот, привел к мысли об использовании для этой цели растворов кислоты средней силы—сернистой. Ранее проводились подробные исследования по вскрытию фосфатов сернистой кислотой; однако анализ литературных данных по этому вопросу показал, что для удовлетворительного разложения фосфата или апатита требуется 4—6-кратный избыток сернистого газа против теоретически необходимого количества, даже при применении 100%-ной двуокиси серы или насыщенного водного раствора SO2. При этом в ряде случаев фосфор остается в твердой фазе в форме дикальцийфосфата. В то же время известно, что кальцит легко выщелачивается слабыми растворами сернистой кислоты.
В опытах использовался технический сернистый ангидрид, поступавший в баллонах. Вначале опыты проводились на достаточно плотной водной пульпе (Ж : Т = 2—5 : 1), через которую при перемешивании непрерывно пропускался сернистый ангидрид, и концентрация раствора по H2SO3 поддерживалась в желаемом пределе. Затем было установлено, что фактором, определяющим полноту растворения кальцита, является норма сернистой кислоты, заданной в процесс. Поэтому применили другую методику: заранее приготовляли раствор, имевший определенную концентрацию и содержавший норму сернистой кислоты для выщелачивания кальцита. Разбавление же пульпы зависело от этих двух величин.
Анализ осадков, полученных при различных условиях сернисто-кислого выщелачивания, показал, что кальцит обычно в них почти полностью разложен и степень удаления кальция зависит в основном от полноты перевода сульфита кальция в бисульфит.
