Цементация меди железом

Влияние индифферентных ионов на процессы цементации меди железом рассмотрено в работе [39]. При этом показано, что ионы Fe , Ai [c.20]

В работе [ 41] отмечается, что ионы Na" , и при низких концентрациях их в растворе (1,5 - 3,0 кг/м ) способствуют увеличению скорости цементации меди железом. По-видимому, это связано с низкой электропроводностью исходного раствора, которая увеличивается при [c.21]

В работе [ 43] сделана попытка объяснить влияние индифферентных ионов на процессы цементации с позиций электрохимической макрокинетики. Было изучено влияние ионов Li" , Ма, Rb" , s на кинетику процесса цементации меди железом из сульфатных растворов, содержащих 1,0 - 5,0 кг/м Си при pH = 1,1 4,5 и температуре растворов от 20 до 50°С. Концентрацию индифферентных ионов меняли в пределах от [c.21]

В работе f 50] установлено, что скорость цементации меди железом является максимальной при концентрации серной кислоты 0,5 кг/м. По данным работы [51], при цементации меди железом рекомендуется поддерживать pH = 3,0.-В работе [ 52] отмечается, что минимум скорости цементации наблюдается при pH = 1,58 2,67. По данным работы [53], серная кислота увеличивает скорость цементации меди железным порошком при концентрациях до 5,0 кг/м . [c.25]

Как показали исследования, влияние параметров гидродинамического режима на кинетику процессов цементации является сложным. Методом вращающегося диска было показано, что зависимость скорости цементации меди железом от интенсивности гидродинамического режима является экстремальной [c.48]

Рис. 39. Зависимость скорости цементации меди железом от интенсивности ультразвука в растворах с 1,0 кг/м Си и 2,5 кг/м H,SO< при концентрации сахара, кг/м 1 - 100 2 - 50 i - без сахара

Константа равновесия реакции цементации меди железом будет [c.32]

Цементация меди железом из раствора СиСЬ идет по уравнению [c.50]

Кислый шлам частично нейтрализуют известью с целью удаления железа и затем фильтруют. Фильтрат подвергают окончательной очистке для удаления остаточного железа, мышьяка н некоторого количества кобальта. Шлам фильтруют, остаток подвергают повторной обработке в автоклаве, а фильтрат обрабатывают кобальтовым порошком для цементации меди. [c.291]

Выше было показано (см. рис. 1, а), что при цементации меди частицами железа радиус внутренней поверхности сферы, образованной цементным осадком, равен радиусу исходной частицы металла-цементатора. [c.14]

Рис. 8. Изолинии плотности тока цементации (А/м ) меди железом на основе уравнения (25)

На рис. 12 приведена зависимость остаточной концентрации меди при цементации ее железом от ионной силы раствора, содержащего ионы л, Na и Li. В отличие от процесса цементации меди цинком (см. рис. 10) здесь зависимость скорости процесса -уЛТ оказалась нелинейной. Из поляризационных кривых, снятых в растворах, содержащих 5,0 кг/м Сии 0,2 кмоль/м индифферентных ионов при рН= 1,5,следует, что катодная поляризация возрастает в ряду Li" , Na" , Rb" , s (рис. 13). Предельные плотности тока для указанных ионов в условиях естественной конвекции на вертикальном катоде оказались равными 58, 55, 49, 47 и 44 А/м . Предельный ток в растворе, не содержащем индифферентных ионов, составил 68 А/м . [c.22]

О роли природы металла-цементатора на кинетику процессов цементации было сказано в гл. I. Для цементации меди на практике чаще всего используют консервную жесть в виде отходов фабрик либо консервный лом, с поверхности которого предварительно удалено олово. Удаление олова производят путем растворения его в щелочи или нагревом до 400 - 600°С. Наиболее активным осадителем меди является губчатое железо, получаемое восстановлением окислов железа. Хорошее сырье для получения губчатого железа — пиритные огарки. Восстановление огарков можно вести как твердым, так и газообразным восстановителем, причем использование газа более предпочтительно, так как позволяет получать железо с высокой цементационной активностью. Восстановлению пиритных огарков твердым восстановителем посвящены работы [ 25, 95 - 98]. В этих работах восстановление рекомендуют производить при температурах не выше 900°С во избежание спекания губчатого железа и снижения его активности. [c.47]

Теоретический удельный расход железа для цементации меди из растворов Си (И) составляет 0,879 кг/кг меди..Практический удельный рас- [c.47]

Значительное число экспериментальных работ посвящено извлечению меди и никеля из шлаковых систем цементацией их чугуном или железом [ 249 - 257], Установлено, что процесс цементации в расплавах лимитируется скоростью диффузии ионов, в связи с чем скорость процесса значительно возрастает при перемешивании расплава каким-либо инертным газом. Показано, что извлечение меди, никеля и кобальта при цементации их в расплавах достигает 96 - 98 % при температуре 1350 - 1400°С и времени процесса 30 мин. Содержание меди в металлической фазе может доходить до 4 - 10%. При цементации цветных металлов чугуном в металлическую фазу попутно извлекается из шлаковой фазы часть железа (до 35 -10%), что свидетельствует о сочетании электрохимического процесса цементации с химическим процессом восстановления окислов шлаковой фазы углеродом чугуна. Цементацию свинца в хлоридных расплавах цинком и чугунной стружкой изучали в работах [ 258 -261 ]. Установлена возможность высокого извлечения свинца. В работе [ 262] показана возможность цементации свинца железом из галенита и свинцо- [c.75]

Другой способ переработки руд — гидрометаллург ч-ч е с к и й — состоит в том, что измельченная руда выщелачивается путем обработки ее серной кислотой или аммиачными растворами. При этом медь, содержащаяся в руде, переходит в раствор. В дальнейшем полученный раствор подвергают электролизу или цементации (осаждение железом). [c.17]

Сейчас уже трудно сказать, кто и когда впервые открыл явление цементации. Скорее всего это произошло на примере вытеснения меди из ее растворов железом - явления эффективного, но не такого простого, каким оно кажется вначале. Древние алхимики процесс цементации называли трансмутацией. Начало исследований по цементации благородных металлов цинком относят к первой половине Х1Хв. [ 5,6]. Так, в августе 1843 г. в журнале Отечественные записки была помещена статья А.Ф.Грекова с сообщением о разработанном им способе . .. золочения, серебрения и платинирования электрохимическим путем без гальванического снаряда или батарей . В частности, в статье отмечалось, что цинковая пластина, опущенная в цианистый раствор золота, покрывалась слоем металлического золота. Позднее, в 1865 г., Н.Н.Бекетов, предложивший впервые ряд напряжений металлов, заложил научные основы электрохимической природы процессов цементации. В настоящее время наиболее распространенной является коррозионная модель процесса цементации [ 7-10]. 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. На рис. 1 показаны два варианта структуры цементационных элементов для различных металлов-цементаторов, отличающихся друг от друга активностью. Так, например, в процессе цементации меди железом происходит растворение железа на анодных участках и осаждение меди на катодных участках. При этом масса и размер частиц металла-цементатора уменьшаются, а толщина слоя меди увеличивается. [c.4]

Главной причиной экстремального характера концентрационной зависимости скорости цементации является структура цементных осадков. Установлено [30], что скорость цементации и пористость цементных осадков сильно закоррелированы. Чем выше начальная концентрация меди в растворе, тем меньше пористость цементных осадков и тем больше сопротивление раствора в порах осадка. В концентрированных растворах пористость осадков становится настолько малой, что скорость цементации практически равна нулю. В гидрометаллургии меди [31] растворы, содержащие свыше 20 кг/м меди, предварительно разбавляют с целью увеличения скорости цементации. Другим методом увеличения скорости цементации меди железом в концентрированных растворах является предварительная активация поверхности железа в растворе кислоты или разбавленном медном растворе. [c.18]

Индифферентные ионы, называемые иначе посторонними ионами, могут оказывать существенное влияние на скорость и результаты процесса цементации. Индифферентными называют ионы, участвующие в переносе электрического тока в растворе, но не принимающие прямого участия в электродных процессах.Качественной характеристикой силы влияния индифферентных ионов на скорость процессов цементации может служить следующий факт добавка в раствор ионов NOj, NOi, IO3 даже в небольших количествах может совершенно прекратить цементацию меди железом из сульфатных растворов. Изучению влияния ионов цинка на скорость цементации кадмия цинком посвящены работы [ 33, 34]. В работах [ 35, 36] показано влияние Na и других ионов на процесс цементации меди и кадмия цинком. Во всех указанных случаях индифферентные ионы оказывают тормозящее действие на процесс цементации. На рис. 10 показана зависимость скорости цементации меди на вращающемся цинковом диске (1,5 10" м , 5,5 об/с) [c.20]

Влияние ионов хлора на скорость цементации зависит в свою очередь от величины pH растворов при pH = 3,0 - 3,2 скорость цементации увеличивается, а при pH = 4,0 4,5 снижается. Снижение скорости цементации меди железом в присутствии Na2S04 [40] объясняется главным образом сниже 1ием величины миграционного тока на катодных участках. [c.21]

При pH = 2,5 -ь 3,0 возможно выпадение основных солей Fe (III), которые могут пассивировать поверхность мегалла-цементатора и снижать скорость цементации. Отрицательная роль ионов Fe (III) показана в работах [ 39, 47, 48]. Вместе с тем известно [ 49], что цементация меди железом может протекать с достаточно большой скоростью в растворах со значительной концентрацией ионов Fe (III). В одном из патентов добавка Fe l 3 в раствор увеличивает извлечение меди и никеля цементацией их цинковой или алюминиевой стружкой. По-видимому, положи- [c.24]

Сочетание цементации с электролизом. Исследованию процессов цементации меди железом из сульфатных растворов и серебра медью - из азотнокислых с наложением постоянного тока посвящена работа [ 69]. Сочетание цементации с электролизом предлагается Р.Ш. Ша-феевым и др., согласно которому осаждение меди из растворов производят частицами ферромагнитного металла при одновременном пропускании через пульпу постоянного тока. Предлагают также вести осаждение меди железом с использованием постоянного тока . Рекомендуется использовать постоянный ток в сочетании с процессом цементации металлов цинковой пылью. Для комплексной очистки цинковых растворов от примесей предлагают [ 70] также сочетание цементации цинковой пылью с электролизом (злектроцементация) при высоких плотностях тока (2-8 кА/м ). Образующийся при этом на катоде цинковый порошок обладает высокой активностью, что позволяет улучшить показатели процесса в целом. Имеются сведения о промышленной реализации электро-осахсдения серебра с применением цинковых анодов [71]. На рис. 21 приведены вольтамперные характеристики ванны с вращающимся титановым катодом и анадами из разных материалов (железо, медь, свинец), снятые в следующих условиях 5,5 кг/м Си 10,5 кг/м H2SO4 L = = 0,01 м 07= 0,774 м/с В = 2,0 t = 22,0 С, площадь поверхности ка- [c.31]

В работе [ 28] отклонения от диффузионного характера кинетики цементации меди железом объясщнотся изменением величины поверхности цементного осадка. С учетом коррекции на изменение поверхности осадка знергия активации составила около [c.34]

Желоба являются наиболее простым по конструкции и распространенным оборудованием, используемым для цементации меди железом из рудных растворов. Длина единичного желоба 5 - 30 м, глубина 1 - 2 м, ширина 0,5 - 3,0 м. Наклон желобов 2 %. По форме желоба могут быть прямолинейными или загзагообразными. Извлечение меди в желобах составляет 90,0 - 97,5 %. Уравнение (63) с известным приближением позволяет рассчитать коэффициент осаждения меди в секционированных желобах. В целях интенсификации процессов цементации предлагают [51] подавать раствор с помощью труб, проложенных по дну желобов и имеющих отверстия сверху. Раствор в таких желобах фонтанирует. В работе [ 106] описаны желоба, имеющие V-образную форму в сечении. Раствор, подаваемый через трубы, расположенные на дне желоба, под- [c.77]

На рис. 35 [ 285] изображен аппарат непрерывного действия для цементации меди железом, разработанный компанией Кеннекотт . Он представляет собой бак диаметром 4,27 м и высотой 7,32 м, внутри которого находится перевернутый конус, заполненный железным скрапом. Размеры конуса диаметр основания 3,05 м, высота 3,05 м. Стенки конуса Имеют отверстия. Внизу бака установлено ложное дно. Раствор в аппарат Подается с помощью ряда сопел, находящихся под слоем скрапа. Раствор Проходит через толщу скрапа и вьтодится в верхней части сгустителя. Цементная медь собирается на поверхности ложного дна и периодически вьшускается. [c.81]

В настоящее время общее число побликаций по вопросам применения ультразвука в процессах цементации является сравнительно небольшим. Работы [ 298, 299], посвященные цементации селена и меди в ультразвуковом поле, являются одними из наиболее ранних в отечественной литературе. Получению медных порошков цементацией в ультразвуковом поле посвящены работы [ 116, 300]. В работе [301] рассматривается возможность интенсификации процесса цементации меди железом путем кратковременного воздействия ультразвука на пульпу. Вопросам влияния ульт-тразвука на скорость цементации меди цинком посвящены работы [ 302 - 305]. Возможность интенсификации процесса омеднения железного порошка в ультразвукоэом поле показана В.И. Литвиненко. [c.86]

В работе [ 30] освещены некоторые закономерности влияния ультразвука докавитационного режима на кинетику процесса при цементации меди железом. Частота ультразвука составляла 830 кГц, интенсивность (0,2 - 2,0)-10 Вт/м . В связи с тем что процесс цементации, протекающий в условиях турбулйзащф, вызванной ультразвуковыми колебаниями, является весьма сложным, описание закономерностей кинетики процесса было сделано с использованием методов подобия. За основу была взята зависимость [c.87]

Ускорению реакции выделения водорода способствует не только установление более отрицательного потенциала, но и сдвиг равновесного потенциала водородного электрода в положительную сторону (уравнение (17)), т. е. понижение pH. Практически, при цементации меди железом из концентрированных по ионам растворов компромиссный потенциал быстро стремится к стационарному потенциалу меди в данном электролите и выделение водорода обнаружить не удается. При малых шнцентрациих солей меди цементация гароисходит в области более отрицательных потенциалов [58 и выделение водорода протекает с заметной скоростью, особенно при высокой мислотности электролита [49, 75, 84]. [c.123]

H2SO4 t 21°С. Диск с площадью поверхности 10,0 10 м вращали со скоростью 4,33 об/с. Экстремальный характер зависимости скорости цементахщи от концентрации осаждаемого металла был получен также при цементации олова алюминием [ 27] и меди железом [ 28, 29]. [c.18]

В работах [ 54, 55] исследовано влияние серной и соляной кислот на кинетику цементации меди и серебра железом в широком диапазоне концентраций (О - 500 кг/м H2SO4 0-80 кг/м НС1). Как для серной, так и для соляной кислот максимум скорости цементации наблюдали в диапазоне концентраций 7 - 10 кг/м (рис. 15). Авторы указанных работ объясняют отрицательное влияние кислоты при высоких ее концентрациях попутным вьщелением водорода, который блокирует поверхность металла-цементатора. Из приведенных данных трудно сделать обобщающие выводы о роли кислоты в процессе цементации, так как исследования в большинстве случаев были проведены для частных значений концентраций меди в растворах, сильное влияние которой было показано выше. Результаты планируемого эксперимента по выяснению совместного влияния меди и серной кислоты на кинетику цементации были приведены выше [ см. уравнение 25]. [c.25]

Получение губчатого железа из пиритных огарков особенно оправданно в случае содержания в них меди и благородных металлов. Так, в пи-ритах фирмы Сегго de Pas o содержание серебра составляет 0,294 кг/т [ 94, с. 291]. Для достижения содержания меди в цементных осадках не менее 70 % степень металлизации железа должна быть не ниже 80 % [ 99]. Использованию клинкера цинкового производства, содержащего 17 -20 % металлического железа, для цементации меди посвящены работы [ 100 — 105]. При использовании исходного клинкера цементный осадок получается довольно бедным (10 - 15 % Си). Обогащение клинкера магнитной сепарацией после его измельчения позволяет получить более богатые цементные осадки. В работе [99], а также в одном из патентов для получения губчатого железа предлагают использовать щлаки отражательных печей. Из конверторных шлаков предлагают получать губчатое железо в работе [ 106]. Для облегчения дробления и измельчения металлизированного продукта, получаемого восстановлением шлаков в электропечах, плавку ведут с добавкой пирита и углерода . [c.47]

Германий- из сульфатных растворов может быть количественно выделен цементацией цинком. При этом установлено, что в процессе цементации происходит попутное образование летучего гидрида германия GeH4, результатом чего являются значительные потери германия в процессе (до 20 - 40 %) [ 203]. Установлено, что выход гидрида германия увеличивается в присутствии меди и мышьяка. Обнаружено образование гидрида германия в щелочных растворах [ 204]. В работе [ 205 ] показано, что на цинковых пластинах степень цементации германия выше, чем на цинковой пыли. Сообщается о деполяризующей роли ионов меди при цементации германия железом и оловом из сернокислых растворов [ 206]. Предложено проводить цементацию германия амальгамой цинка [ 207]. [c.70]

Процесс цементации никеля ферромарганцем изучен в работе [213]. Цементацию никеля железным порошком, предварительно покрытым пленкой меди до содержания 0,1 - 1,0 %, предлагают вести под давлением 392,4 - 686,7 кПа, создаваемым водородом. Температуру растворов при этом рекомендуют поддерживать в пределах 60 - 100°С. Перспективным является способ переработки латеритовых руд с использованием процесса цементации никеля железом в пульпе (аналог процесса Мостовича) и извлечением металлической фазы из нее магнитной сепарацией [ 214 29, с. 324 - 351]. Извлечение никеля и кобальта производят цементацией железным порошком при повышенных температурах (135 - 150°С) в автоклавах с парциальным давлением водорода 4120,2 кПа. Избыток порошка 2,0 — 2,5-кратный. Процесс рекомендуют провбдить при pH < 5,0 с тем, чтобы не происходило образования гидратов окислов никеля, которые нельзя извлечь из пульпы при последующей магнитной сепарации. Суммарное извлечение никеля этим способом составляет не ниже 94 %. В случае, когда полученный ферроникель направляют в дальнейшем на производство легированных сталей, его пред варительно обжигают с целью снижения содержания серы от 1 до 0,02 % Если же целью переработки руды является получение окиси никеля или металлического никеля, то цементные осадки перерабатывают аммиач ным выщелачиванием. Остаток от выщелачивания, содержащий металли ческое железо, возвращают в процесс цементации. [c.72]

В отличие от металлов, число электронов у которых на внеишей злек-тронной оболочке не превышает трех, селен и теллур скорее являются неметаллами и относятся к так назьшаемой группе халькогенов с шестью электронами на внешней оболочке. При зтом металлические свойства теллура вьпие, чем у селена. Исследования показали, что, несмотря на это, селен и теляур могут- быть вьщелены цементацией как из кислых, так и щелочных растворов медью, железом или цинком. Стандартные потенциалы селена и теллура следующие [ 241 ] [c.74]

Цементация меди железной стружкой в виброцементаторе рассмотрена в работе [ 326]. В работе [ 327] было показано, что вибрация электродов снижает концентрационную поляризацию при разряде ионов меди на медном катоде и мало влияет на поляризацию при анодном растворении железа. В работе [ 328] описана кинетика цементации меди на вибрирующей (в вертикальном направлении) железной пластине в растворах с концентрацией, кг/м 1,0 Си и 2,5 H2SO4. Температура растворов составила 20°С. На рис. 46 показана схема экспериментальной установки. Был использован электромагнитный вибратор с частотой 100Гц. Железная пластина толщиной 2,0- Ю" м имела площадь рабочей поверхности 50,0 10" м . Амплитуду колебаний меняли в пределах от О до 1,1 10" м. При концентрациях меди в растворе более 5,0 кг/м осадок цементной меди в процессе цементации отслаивался от поверхности пластины. [c.100]

Отработанный электролит, содержащий 4—5 % Ag общей массы серебра, поступающего с анодами, направляют на извлечение серебра цементацией медью. Процесс осуществляется в две стадии основная цементация и контрольная. Полученное цементное серебро подается на переплавку в индукционные печи. Из раствора серебро доосаждается хлористым натрием. Медь из раствора осаждается железом или алюминием. Полученный осадок транспортируют на медеплавильный завод. [c.359]

Относительно выщелачивания халькопирита хлоридом oi ного железа были и другие сообщения. Например, Горное б США использовало такой процесс с последующей цементац меди, но экстракцию в этом случае не применяли [60]. [c.136]

А — фильтрация с выделением железа н хрома. Б — цементация меди. В — фильтрация с выделением цементированной меди, Г — фильтрация с выделением фторидов кальция и магния, Д — чаи для экстрагента (Д2ЭГФК), В колонна экстракции кобальта, — пульсацнонный иасос. 3 — колонна промывки, И — чан для реэкстракции кобальта, К — обработка экстрагента щелочью, Л — раствор для реэкстракции, М — на выделение никеля, Я — оборот Д2ЭГФК, О — на выделение кобальта [c.176]

Обычный способ очистки анолита заключается в окислении и 1ждении железа, цементации меди или осаждении сульфида ди, окислении и осаждении кобальта хлором в виде гидроокиси последующими растворением, повторным осаждением, плавле-ем и электрорафинированием с получением чистого кобальта. [c.185]

После очистки от железа раствор обезмеживают цементацией меди никелевым порошком. Никелевый порошок должен обладать высокой активностью (не ниже 50%) и развитой поверхностью. Это достигается путем восстановления закиси никеля водородом или водяным газом при 500—550°С в муфельных печах. При воздействии металлического никеля на раствор медь выпадает в осадок, по реакции [c.219]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...