Кинетические и структурные закономерности формирования осадков при контактном вытеснении металлов из водных растворов

• Автор: Даринцева, Анна Борисовна
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 150 с. : ил.

На фильтровальной ткани рамки вакуумфильтра набирались кеки цинковой пыли, через которую затем просасывались растворы, подлежащие очистке. Экспериментальными исследованиями 6 показано, что лучше всего использовать цинковую пыль с инертным наполнителем например, кварцем для более полного использования поверхности металлацементатора, и, как следствие, уменьшения расхода цинковой пыли. В работе 7 предложено использовать классифицирующий цементатор взамен применяемых в настоящее время чановцементаторов с механическим перемешиванием. Использование классифицирующего цементатора позволяет снизить расход металлацементатора. Одной из наиболее вредных примесей, встречающихся в растворах от выщелачивания цинковых концентратов, является кобальт. В процессе электролиза кобальт, понижая перенапряжение водорода, сильно понижает выход по току, а при некоторых условиях делает процесс электролиза цинка практически невозможным 8. Вредное влияние кобальта можно уменьшить при добавлении в раствор электролита коллоидов. Добавка коллоидов позволяет получать хороший осадок цинка при большем, чем в отсутствие коллоидов, содержании кобальта в растворе. Практика работы цинкэлектролитных заводов показывает, что кобальт является основной примесью в цинковых растворах и что остальные микропримеси закоррелированы с ним высокой статистической надежностью. Иначе говоря, в случая из 0 можно считать, что если из растворов удалить кобальт до содержания менее 1,0 3 кгм3 1 мгл, то остальные примеси также удалены из растворов до приемлемой концентрации 4. Присутствие в растворе ионов германия также увеличивает расход металлацементатора вследствие низкого . При содержании в растворе германия более 0,1 мгл происходит интенсивное обратное растворение кадмия при цементационной очистке цинковых электролитов. Имеется сравнительно небольшое число исследований по очистке никелевых растворов, направляемых на электролиз, от меди цементацией никелем. Большое исследование по этому вопросу провел Б. В. Дроздов в работе . Им было показано, что процесс цементации может идти непрерывно за счет пористости осажденного металла. Медь, присутствующая в виде механической примеси, не оказывает особого влияния на процесс. Медь же, присутствующая в порошке никеля в виде сплава, действует на цементацию отрицательно. Цементация с подобными порошками при повышении температуры резко ухудшается. Объясняется это тем, что примесь меди в виде сплава облагораживает потенциал никелевого порошка, с повышением же температуры потенциал таких порошков делается более отрицательным, приближаясь к потенциалу никеля. Вредное влияние примеси меди в виде сплава может быть ликвидировано прибавкой таких примесей, как марганец. Структура никелевого порошка изучалась в отношении гранулометрического состава, размера кристаллов и рельефа поверхности, причем было установлено, что наиболее важным является рельеф поверхности. Таким образом, имеет значение не только размер реагирующей поверхности, но и ее качество, рельефность. Поверхностные пленки на порошках также оказывают существенное влияние на цементацию. Присутствие взвесей в растворе также отрицательно сказывается на цементации вследствие закупоривания пор пленки цементного осадка. Присутствие железа в трехвалентной форме увеличивает растворимость цементной меди и является отрицательным фактором. Также вредно присутствие ионов ЫОз. В работе показано, что введение в электролит, подлежащий очистке от меди, тиосульфата натрия значительно сокращает содержание меди в растворе, при этом скорость процесса увеличивается в 1,5 2 раза. Очистку свинцовых электролитов от примесей меди и висмута осуществляют металлическим свинцом . Разница между электродными потенциалами меди, висмута и цементирующим металлом свинцом достаточно велика, чтобы обеспечить полное выделение меди и висмута при практических условиях цементации. Цементация неблагородных металлов сопровождается выделением водорода, играющего в этом процессе большую роль. Спокойное возникновение и равномерное распределение пузырьков водорода ведет к образованию хороших плотных металлических покрытий висмута и меди.