Процессы цементации в цветной металлургии
| Листать книгу |
|---|
| Листать |
| Страницы:
1 ... 23 ... 58 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 скачать книгу Процессы цементации в цветной металлургии Одной из причин создания настоящей книги является отсутствие источников, в которых сведения о процессах цементации и их технологическом применении были бы освещены и систематизированы с достаточной полнотой ... В данной книге впервые в отечественной и зарубежной литературе систематизированы и обобщены сведения о теорий и практике сложных электрохимических процессов цементации ... ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ПРОЦЕССОВ ЦЕМЕЙТАЦИИ Цементация процесс контактного электрохимического вытеснения одних металлов другими из их соединений, находящихся в растворах или в расплавах ... Согласно этой теории, процесс цементации рассматривают как аналог короткозамкнутого коррозионного гальванического элемента, при работе которого анодные участки металла растворяются, а на катодных участках происходит разряд ионов извлекаемого металла ... элемента, состоящего из металла, находящегося в растворе собственных ионов с активностью, равной единице, и водородного полуэлемента, потенциал которого принят условно равным нулю ... Наиболее распространенным методом изучения процессов коррозии и цементации является метод поляризационных кривых, снимаемых раздельно на макроэлектродах ... элемента, состоящего из металла, находящегося в растворе собственных ионов с активностью, равной единице, и водородного полуэлемента, потенциал которого принят условно равным нулю ... Поляризациошые кривые, отвечающие химической полярюации на анодных участках и концентрационной поляризации на катодных участках цементационных элементов, работающих в разных режимах ... Поляризационные кривые при химической поляризации на анодных и катодных участках цементационного элемента В отличие от катодных процессов, в которых величина предельного тока определяется скоростью диффузии разряжающихся ионов к катоду, при анодной ионизации металл скорость отвода образующихся ионов от анода, как правило, не лимитирует скорость процесса ... Режим допредельного тока при цементации возможен в случае высокой концентрации разряжающихся ионов, высокой скорости циркуляции раствора и низкого значения э ... Режим предельного тока в процессах цементации наблюдается наиболее часто, режим сверхпредельного тока соответствует совместному выделению металла и водорода и наблюдается при низкой концентрации осаждаемого металла в растворе либо при большой активности металла ... Случай, когда лимитирующим фактором является электрохимический акт разряда ионов на катодных участках цементационных элементов, встречается лишь при осаждении из растворов железа, никеля и кобальта, обладающих значительным перенапряжением выделения, доходящим до десятых долей вольта ... Если химическая поляризация довольно легко устраняется путем повышения температуры раствора, то для устранения концентрационной поляризации эта мера воздействия оказывается недостаточной ... Сопротивление электролита в прикатодном пространстве при наличии в нем значительной концентрации индифферентных ионов можно считать не зависящим от времени ... Сопротивление электролита в порах цементного осадка является функцией суммарного сечения пор, зависящего в свою очередь от начальной концентрации разряжающихся ионов в растворе ... Кроме того, в отличие от коррозионных элементов, работающих в почти стационарном режиме, работа цементационных элементов протекает в условиях нестационарной диффузии разряжающихся ионов к катодным участкам, величина поверхности которых существенно изменяется во времени ... Препарирование зерен порошка после цементации позволило установить, что процесс цементации протекал как на поверхности никелевых зерен, так и внутри полости, образованной цементным осадком ... Из сказанного следует, что процесс осаждения меди из раствора протекает лишь на внешней поверхности цементного осадка и что ионы меди сквозь слой цементного осадка внутрь полости не проникают ... Следовательно, в случае цементации меди никелевым порошком, содержащим медь, растворение сплава протекает внутри полости, а ионы меди, перешедшие в раствор, осаждаются на внутренней поверхности цементного осадка в результате вторичного процесса цементации ... Так, например, активность никелевых порошков зависит не только от температуры и продолжительности восстановления закиси никеля до металла, но и от температуры и продолжительности окисления сульфида никеля до закиси ... Вместе с тем, хотя механизм разряда ионов на катодных участках цементационных элементов тот же, что и на макрокатодах, зависимость скорости цементации от концентрации осаждаемого металла в растворе является нелинейной ... Зависимость скорости цементации меди на цинковом вращающемся диске также оказалась нелинейной и может быть аппроксимирована следующим уравнением регрессии ... Из полученных экспериментальных данных следует, что ионная сила растворов однозначно не определяет характера влияния индифферентных ионов на кинетику процессов цементации, что ваяд ... Для количественной оценки влияния природы индифферентных ионов на кинетику цементации предложено использовать коэффициент поляризации ионов, являющийся количественной характеристикой деформируемости ионов в электрическом поле ... Из полученных экспериментальных данных следует, что влияние индифферентных ионов на скорость цементации в основном сказьшается через структуру цементных осадков ... Индифферентные ионы, создавая дополнительное сопротивление в цементационных гальванических элементах, выводят их из режима предельного тока в режим допредельного тока, что ведет к образованию плотных осадков меди ... Для оценки влияния ПАВ на процессы, протекающие на катодных и анодных участках цементационных элементов, необходимо знать величину и знак заряда их поверхностей ... Железные электроды вьшолняли двоякую роль с одной стороны, на них происходило осаждение меди путем обычной цементации, с другой они являлись анодами в макрогальванической паре с катодами ... Исследованию процессов цементации меди железом из сульфатных растворов и серебра медью — из азотнокислых с наложением постоянного тока посвящена работа ... Вместе с тем исследования по определению экспериментальной энергии активации позволяют получить полезную информацию, на основе которой можно принимать адекватные решения по интенсификации процессов ... В связи с тем что интегрирование правой части дифференциального уравнения сопряжено со значительными математическими трудностями, было решено сформировать кинетическую модель реакции, протекающей в адиабатических условиях методом машинной имитации ... Вместе с тем вопрос выбора температуры процесса связан с экономическими соображениями, так как затраты энергии на нагрев и последующее охлаждение растворов могут оказаться значительными ... Согласно цитируемой работе трибогальванический эффект является следствием образования локальных микроэлементов в местах механического воздействия, отличающихся высокой электрохимической активностью ... Фактическое смещение потенциала металла в локальных элементах выше, как это следует из самого факта цементации электроотрицательных металлов положительными ... При осуществлении трибогальванических процессов цементации рекомендуют иметь так называемый противоэлектрод из металла, осаждение которого осуществляют ... Трибогальванический эффект наблюдается и без противозлектрода, однако образующийся при этом осадок металла в результате вторичной коррозии вновь быстро переходит в раствор ... В исследованиях автора книги трибогальванический эффект был подтвержден на примере цементации кадмия и цинка медью при разрушении последней ультразвуком в кавитационном режиме ... т — число последовательных стадий при образовании устойчивого начального центра твердой фазы плюс постоянное число, характеризующее форму реакционного ядра, т ... Однако метод итераций требует значительных затрат машинного времени и по этой причине не может быть рекомендован для анализа динамики процессов, протекающих в промышленных реакторах ... Однако метод итераций требует значительных затрат машинного времени и по этой причине не может быть рекомендован для анализа динамики процессов, протекающих в промышленных реакторах ... Несмотря на появление эффективного экстракционного способа извлечения меди из растворов, цементация продолжает оставаться важным промьпиденныц, способом извлечения меди из растворов от выщелачивания медных руд Наиболее часто применяемыми в гидрометаллургии меди являются растворы следующего состава, кг ... Для цементации меди на практике чаще всего используют консервную жесть в виде отходов фабрик либо консервный лом, с поверхности которого предварительно удалено олово ... Восстановление огарков можно вести как твердым, так и газообразным восстановителем, причем использование газа более предпочтительно, так как позволяет получать железо с высокой цементационной активностью ... Установлено, что цементная медь отделяется от железного скрапа тем хуже, чем вьпие в нем содержание углерода, В связи с этим чугун как осадитель меди из растворов широкого применения не нашел ... Духаниным применительно к рудам, содержащим окисленные медные минералы, был предложен комбинированный процесс, известный под названием процесса Мостовича ... Методом вращающегося диска бьшо показано, что зависимость скорости цементации меди железом от интенсивности гидродинамического режима является экстремальной ... При недостаточной концентрации цианида и щелочи в растворах, при наличии в них растворенного кислорода на поверхности цинка в процессе цементации образуются так называемые белые осадки, состоящие из ... Иначе говоря, путем увеличения концентрации свободного цианида в растворе можно сместить потенциал разряда медных комплексов в отрицательную сторону на ... В то же время увеличение отрицательного заряда ионов меди ведет к снижению их концентрации в прикатодных участках цементационных элементов и, таким образом, к снижению эффективности образуемого ими энергетического барьера, препятствующего подходу золотых комплексных ионов к катодным участкам ... Исследование показало, что для получения удовлетворительных, результатов по цементации золота цинком из медьсодержащих растворов отношение концентраций ... ОЧИСТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСТВОРОВ ОТ ПРИМЕСЕЙ В отличие от процессов извлечения меди и благородных металлов из рудных растворов цементацией в гидрометаллургии никеля, цинка и кадмия этот процесс используют для очистки технологических растворов от примесей, вредно влияющих при электролизе ... Необходимая степень очистки растворов Равновесная остаточная концентрация примеси в растворе после цементационной очистки его может быть рассчитана по уравнению ... Кроме того, следует иметь в виду, что некоторые примеси, содержание которых в катодном металле ГОСТом не лимитировано, могут даже при незначительных содержаниях их в растворе существенно снижать выход по току основного металла ... Очистка никелевых растворов от меди Имеется сравнительно небольшое число исследований по очистке никелевых растворов, направляемых на электролиз, от меди цементацией никелем ... Кроме того, бьшо установлено, что при высоких температурах осадки меди на поверхности никелевых зерен получаются рыхлыми и поэтому мало тормозят процесс цементации ... Имеются различные технологические схемы очистки никелевых растворов от примесей, отличающихся очередностью операций очистки растворов от железа, меди и кобальта ... Фильтрация верхнего слива нейтральных сгустителей перед подачей их на цементацию позволяет сократить расход цинковой пыли на цементацию и улучшить качество медно ... Практика работы цинкэлектролитных заводов показывает, что кобальт является основной примесьюв цинковых растворах и что остальные микропримеси закоррелированы с ним с высокой статистической надежностью ... Главными причинами затруднений при цементации кобальта цинком является большое перенапряжение разряда ионов кобальта на цинке и низкое перенапряжение водорода на кобальте ... Если перенапряжение разряда ионов кобальта может быть существенно снижено путем повышения температуры раствора, то для устранения второй причины требуются дополнительные меры ... С целью определения оптимальных условий цементации кобальта цинком из сульфатных растворов бьшо проведено исследование по изучению зависимости степени осаждения кобальта цинком от ряда факторов ... Следует также учитывать и тот факт, что закономерности процессов деполяризации разряда ионов кобальта и водорода при пЬвьцценных температурах являются разными ... Следовательно, с известными ограничениями можно считать, что зависимость расхода цинковой пыли от температуры раствора при заданной производительности процесса и необходимом качестве очистки растворов также является экстремальной с минимумом расхода пьши ... Эта опера ция позволяет освободить от вредных примесей цинковые растворы, остающиеся после осаждения кадмиевой губкн и направляемые в цинковое производство на выщелачивание огарков ... Кобальт и никель из бедных кадмиевых растворов могут быть осаждены специальными методами, а оставшийся цинковый раствор направлен на производство цинкового купороса либо в цинковое производство ... При использовании органических осадителей типа ксантогенатов следует иметь в виду, что они, попадая в составе цинковых растворов на электролиз, могут существенно снижать выход по току ... ЦЕМЕНТАЦИЯ НИКЕЛЯ И КОБАЛЬТА В данном разделе рассматриваются вопросы цементационного извлечения никеля и кобальта из растворов, получаемых при вьпцелачивании никелевого и кобальтового сырья ... Автоматический регулятор прекращает подав,ать в аппарат раствор, и цементный осадок из него выгружается, После этой операции в аппарат загружают железный порошок и процесс начинается вновь ... Если при мягком режиме основную роль в массопереносе играют локальные течения жидкости, то при среднем и жестком режимах к ним добавляются эрозионные процессы ... ЦЕМЕНТАЦИЯ в ПОЛЕ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ Некоторые закономерности ультразвуковых колебаний Важными характеристиками ультразвуковых колебаний являются ... Расчетные методы определения скорости ультразвука в жидкостях не дают корректных результатов, в связи с чем ее приходится определять экспериментальными методами ... Ниже приведены аппроксимации зависимости скорости ультразвука от температуры в воде и растворах сульфата натрия, полученные обработкой экспериментальных данных, приведенных в работе ... Наибольшее технологическое значение имеют мелкомасштабные течения, способствуюише глубокому устранению диффузионных затруднений в гетерогенных процессах ... Порог кавитации, или иначе минимальное значение интенсивности ультразвука, при которой начинается процесс кавитации, является функцией частоты ультразвука и физико ... |
Новые интеллектуальные материалы и конструкции. Свойства и применение
Индукционная наплавка твердых сплавов
Ультразвуковая дефектоскопия: Справ. пособие
Процессы цементации в цветной металлургии
Инструментальные стали и их термическая обработка
Основы технологического проектирования сборочно-сварочных цехов
Повышение эффективности лазерной обработки материалов
