Процессы цементации в цветной металлургии
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 14 15 16 17 18 19 20... 56 57 58
|
|
|
|
тода 0,632 • 10"^ м'. Из вольтамперных характеристик следует, что в энергетическом отношении наиболее выгодными являются железные яноды. При Ш10ТН0СТИ тока 200 А/м^, обеспечиваемой внешним источником тока, удельный расход энергии для железного, медного и свинцового анодов составил 556, 970 и 2487 кВт • ч/т меди соответственно. Расход железа как при внутреннем электролизе, так и с наложением внешней зд.с. был практически одним и тем же -1,1-кратным против теоретического. Рис. 21. Вольтамперные характериста-ки электролизной ванны с вращающимся титановым катодом и различными анодами: 1 железо; 2 медь; 3 свинец 5. ТЕМПЕРАТУРА РАСТВОРА Энергия активации процессов цементации. Энергией активации обычно называют минимально необходимое значение энергии, которой должны обладать частиць! в момент вступления в реакцию. Расчетные методы определения энергии активации являются весьма сложными и трудоемкими и не всегда корректными. В связи с этим исследователи чаще всего пользуются экспериментальными (кажущимися) значениями энергии активации, которые находят с помощью уравнения Аррениуса: Е. = ЯГ^^.(43) Чаще пользуются интегральной формой этого уравнения: 4= ^с'о ехр -(44) где к — константа скорости реакции, с"'; к'(у предзкспоненциальный множитель, с"'; Eg — экспериментальная энергия активации, Дж/моль. Использование уравнения (44) предполагает отсутствие зависимости энергии активации от температуры. В тех редких случаях, когда = = f {Т), пользуются дифференциальной формой уравнения Аррениуса (43) либо линейно-кусочной аппроксимацией с помощью уравнения (44). Предэкспокеициальный множитель ко иногда называют фактором частоты или множителем Аррениуса. В математическом плане ко при ехр (-1. Иначе говоря, ко представляет собой максимальное зна чение константы скорости реакции при данных условиях ее реализации. 32 В отличие от химических реакций, для которых и было предложено уравнение Аррениуса, энергия активации электрохимических реакций, к которым относится процесс цементации, является функцией потенциала электрода Е^ = f (v?). В практических исследованиях при определении энергии активации вместо потенциала электрода чаще всего используют величину поляризации Е^, = f (Л(р). В узком диапазоне значений fi энергия активации может быть аппроксимирована линейным уравнением = ^a(o)-*Д¥'• (45) В широком диапазоне плотностей тока более корректной является аппроксимация с помощью уравнения параболы. При определении потенциалов или величины поляризации на катодных (анодных) участках цементационных элементов часто возникают экспериментальные трудности. В связи с этим для определения энергии активации пользуются обычным термокинетическим методом, описанным выше. Энергия активации процессов, скорость которых определяется скоростью диффузии, составляет обычно 4,18 16,74 кДж/моль, а для процессов, скорость которых лимитируется энергетическими затруда1ениями, 41,18 кДж/моль. Вместе с тем в вопросах трактовки механизма процессов цементации на основе результатов термокинетических исследований следует проявлять известную осторожность. Так, нередко при значениях энергии активации более 41 кДж/моль утверждения о том, что контроль процесса является химическим, оказывается неверным. Известно, что при катодном осаждении меди затруднения носят диффузионный характер с энергией активации менее 17 кДж/моль. Такие значения энергии активации неоднократно подтверждались и для процессов цементации [ 54, 55]. Необходимо отметить, что при изучении процессов цементации, особенно при цементации меди железом, нередко возникают ситуации, когда полученная энергия активации по своей величине соответствует кинетическому, а не диффузионному режиму. Так, при цементации меди железным порошком из растворов, содержащих 20,0 кг/м^ Си и 2,5 кг/м^ H2SO4, в механическом агитаторе экспериментальная энергия активации оказалась равной 76,6 кДж/моль. В другом случае при цементации меди железом (1,0 кг/м^ Си и 2,5 кг/м^ H2SO4) в ультразвуковом поле с интенсивностью 10 кВт/м^ и частоте ультразвука 830 кГц энергия активации составила 86,2 кДж/моль [ 72]. Имеется ряд причин, обусловливающих псевдокинетический режим процессов цементации. Одна из них зависимость структуры цементных осадков и их пористости от температуры. Чем выше температура раствора, тем более пористым является цементный осадок. Другой причиной является наличие окисных пленок на поверхности металла-цементатора. Скорость растворения которых является нелинейной функцией температуры. При изучении процессов цементации металлов в ультразвуковом Поле было установлено, что на процесс выделения металла накладывается процесс вьщеления водорода, скорость которого является сложной функцией температуры раствора, интенсивности ультразвука и состоя 33
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 14 15 16 17 18 19 20... 56 57 58
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
