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... 17 18 19 20 21 22 23... 56 57 58
|
|
|
|
и рН-4,5 при температурах 90 100° С были получены цементные осадки с содержанием меди выше 99,8 %. Бьшо показано, что цементные осадки представляют собой рыхлую губку, легко отделяющуюся от поверхности железа. Вместе с тем бьшо подтверждено так же, как и для обычных температур, что с увеличением содержания меди в растворе скорость цементации падает. Максимум скорости цементации при высоких температурах смещается в сторону больших концентраций меди в растворе. В работе [ 80] описано исследование процессов цементации в температурном диапазоне от 90 до 200°С с применением метода обратного диска из железа. Опыты проводили в автоклаве. Бьшо установлено, что при температурах выше 100 °С скорость цементации мало зависит от рН растворов, в то время как при 30°С увеличение рН вызывает снижение скорости цементации. Энергия активации в интервалах температур 10 80 и 90 -200°С оказалась равной (31,8 ± 2,5) и (7,70 ± 2,5) кДж/моль соответственно. Проведено исследование [81] цементации индия кадмием при температурах до 200°С. В работе [ 82] при цементации меди никелевым порошком при температурах выше 95° С бьши получены цементные осадки с содержанием никеля менее 0,5 %. Влияние температуры на процесс цементации является сложным и зависит от ряда факторов. Главным результатом влияния температуры является рост скорости цементации в среднем на 3 %/град при температурах выше 100°С. Вместе с тем вопрос выбора температуры процесса связан с экономическими соображениями, так как затраты энергии на нагрев и последующее охлаждение растворов могут оказаться значительными. 6. ПОБОЧНЫЕ И АНОМАЛЬНЫЕ ЯВЛЕНИЯ ПРИ ЦЕМЕНТАЦИИ Цементация нередко сопровождается протеканием побочных процессов, снижающих в целом ее скорость. Одним их таких процессов является вьщ,еление водорода при цементации металлов в водных растворах. Оно начинается при достижении потенциала разряда его ионов с учетом перенапряжения. Поскольку вьщеление водорода является процессом конкурирующим, то оно ведет к увеличению расхода металла-цементатора. Иногда это явление используют как средство контроля кинетики цементации в интегральных реакторах. Другим побочным процессом является обратное растворение цементных осадков с участием растворенного кислорода, например, меди по реакции Си + 0,5 Ог + H2SO4 = CUSO4 + HjO. Возможно также прямое восстановление кислорода на катодных участках цементационных элементов в кислой среде: О2 + 4Н + 4 е = = 2Н2б; fo = + 1,23 В или в щелочной среде:0,5О2+Н2О+2е = 2ОН", 1/?о = + 0,41 В. Обратное растворение цементных осадкдв возможно и в других случаях, когда цементный металл сам способен цементировать из растворов другие, более благородные металлы. Примером может служить процесс цементации кадмия и меди цинком. Цементный кадмий, 38 лишенный электрического контакта с цинком, начинает сам цементировать из растворов медь по реакции Cd + Cu^* = Cd^*+Cu. Возможна и другая схема обратного растворения кадмия: Cd + HiSO* = CdS04 +Н2. Обе эти реакции особенно опасны, когда начинают протекать на фильтрах, отделяющих цементные осадки от очищенного раствора. Практической мерой , предотвращающей обратное растворение цементных осадков, является добавка в растворы перед фильтрацией некоторого количества металла-цементатора, играющего роль защитного металла. В рассматриваемом случае защитным металлом для кадмия будет являться металлический цинк, содержание которого в медно-кадмиевых кеках, по данным практики, должно быть не менее 10 %. Интересным является процесс автоцементации меди [ 83], заключающийся в том, что цементная медь при t 50°С и рН 1,8 способна самостоятельно цементировать медь из растворов сульфата меди. В литературе отмечен ряд аномальных явлений при цементации. Заключаются они в отклонениях от закономерностей, обусловленных расположением металлов в ряду напряжений. Псевдооблагораживание металлов под действием окисных пленок на их поверхности бьшо отмечено выше. Здесь речь пойдет о случаях разблагораживания металлов и сдвиге их в ряду напряжений в электроотрицательную сторону. Одной из причин такого поведения металлов может явиться изменение структуры двойного слоя путем перехода от энергетической дегидратации к координационной в растворах сильных электролитов. При этом происходит изменение физико-химических свойств воды и различное изменение потенциалов металлов [ 84]. Так, в растворах хлорида никеля, содержащих 0,9 1,35 моль/кг CaCli, в интервале температур 130 -145°С потенциал никеля становится положительнее потенциала меди, в результате чего становится возможной реакция цементации никеля медью': Ni'^-HCu = Ni+ Си^* (рН раствора при этом рекомендуется поддерживать в пределах от 3,0 до 6,0). В аналогичных условиях может количественно протекать реакция цементации никеля кобальтом, стандартные потенциалы которых мало отличаются друг от друга (см. табл. 1). Трибогальванические^ явления могут также явиться причиной аномального поведения металлов при цементации [ 3, с. 155 160]. Заключаются они в механической активации металлов путем деформации или разрушения, в результате которой потенциалы металлов сдви 'Гершов В.М., Дзюбенко П.И. Авт. свид. № 417534. "Откр., изобр., пром. °бр., тов. знаки", 1974, № 8, с. 88. Tribo растираю (греч.Х. 39
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 17 18 19 20 21 22 23... 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 |
