Quantum-Chemical Substantiation of Properties of a Bioreagent Oxidizing Nonferrous Metal Sulfides


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

A structural formula and quantum-chemical characteristics of the most energetically probable stable conformation of a bioreagent molecule, which is formed upon oxidizing iron(II) ions by Acidithiobacillus ferrooxidans autotrophic mesophilic iron-oxidizing bacteria in a sulfuric acid solution consisting of iron(III) ions and three acidic residues of glucuronic acid, are determined. The bioreagent oxidant is widely applied in industry for leaching metals from sulfide ores of nonferrous metals and concentrates of concentration. Quantum- chemical characteristics of the bioreagent molecule are analyzed in comparison with anhydrous iron(III) sulfate, which is also used in hydrometallurgy as an oxidant. To investigate the structure and quantum- chemical characteristics, the molecular computer simulation method, the theory of boundary molecular orbitals, and the Pearson principle are used. It is established that the most energetically probable stable conformation of the bioreagent molecule contains acidic residue of glucuronic acid with a noncyclic structure. According to the results of investigations, the bioreagent is referred to more rigid Lewis acid (the electron acceptor) than Fe2(SO4)3. The bioreagent molecule is less polarized and has lower absolute electronegativity and a twofold larger volume. The theoretical substantiation of the larger persistence of primary sulfides (pyrite, pentlandite, and chalcopyrite) relative to secondary minerals (pyrrhotine, chalcosine, and covellite) is proposed based on calculated values of boundary molecular orbitals; absolute rigidity; and the electronegativity of iron, copper, and nickel sulfides. Characteristics determining the interaction efficiency (volume, heat of formation, steric energy and its components, total energy, etc.) of the bioreagent are multiply larger than for Fe2(SO4)3. The larger oxidative activity of the bioreagent relative to Fe2(SO4)3 can be substantiated by a higher partial charge of the iron atom and a longer bond length between the atoms, the lower energy of the lowest free molecular orbital, and increased degree of the charge transfer during the bioreagent interaction with sulfide minerals.

Об авторах

Zheng Zhihong

East China University of Technology

Автор, ответственный за переписку.
Email: ecitzhzheng76@126.com
Китай, Nanchang, Jiangxi Province, 330013

L. Krylova

National University of Science and Technology “MISiS”

Email: ecitzhzheng76@126.com
Россия, Moscow, 119049

P. Solozhenkin

Institute of Comprehensive Exploitation of Mineral Resources

Email: ecitzhzheng76@126.com
Россия, Moscow, 111020

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Allerton Press, Inc., 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».