Cimmerman (523120), страница 107
Текст из файла (страница 107)
Процесс зависит от Т, р, структуры твердой фазы. Процесс начинается с образования зародышей кристаллизации, которое зависит от скорости снижения температуры, интенсивности перемешиваиия, уменьшения относительной моаярной массы. Поверхностная энергии определяет образование зародышей крис. таллнэации. Оборудование пропасса для кристаллизации: 1) аппараты периодического действия (охлаждение нз воздухе без перемешива- ння, искусственное охлаждение с перемешиваиием); 2) аппараты непрерывного действия (желобковый крнсталлизатор); 3) вакуумные кристаллизаторы (благоприятные условия раста н уменьшение объема маточного раствора). Осаждеииа соединены(. Применяется при гндролитнческом осаждении для отделения Ге при очистке растворов от выщелачивания. Свободные кислоты должны быть при этом нейтрализованы.
Кроме того, регулируя рН раствора, можно избирательно осаждать растворенные металлы в виде гнлроокисей, кзрбонатов н основных солей. а. Адсорбционнае осаждение. Дли улучшения фнльтруемостн (увеличения размеров частиц) и совместного осаждения (адсорбцнонного присоединения других элементов) добавляют коагулянты и другие вспомогательныа вещества (древесный уголь).
б. Осаждение солей (основных. нейтральных, сульфидов, карбонатов, двойных солей). в. Осаждеиие дистилляциоиным рвало. женнем. При нагреве аммиачного раствора карбоната аммония удаляются г(Нв н СОт. При этом происходит гндролитнческое разложение. 3.4.5. Амальгамная металлургия тл ллиил ггэ Раствори вость. я (по ввссс! Рв сгворвмасть, % Мствэа (по массе) Металл О. 0017 0,62 2. 10-с 1,47 . 0,001 0,87 0,003 1 ° 10-в 1 ° 1О-ь 1,99 0,003 Мп Ыа йй РЬ 81 Бп ТЬ Т! () Хп Уг 0,030 О, 0023 0,13 0,30 5 1 ° 1Π— с 4.10 т 0,02 б,!Π— т 0,38 0,31 Ай А! Ац Са Сд Со О Сц Гс К Мй Основывается иа следующих свойствах ртути: низкой температуре плавления; способности хорошо смачивать н растворять некоторые металлы; легкой нспариемости.
Преимушества амальгамных методов состоят в использовании ртути как вспомогательной фазы: — жидкая металлическая система реагирует с воднымн растворамн прн комнатной температуре; — жидкие электроды †сыр длп гндрометаллургии; — избирательные метолы разделения н очистки с использованием амалыам (черновой металл растворяется н очищен(ся при повышенной температуре). Амалыамы. Истинные. Растворы металлов в ртути.
Растворимость металлов в Нй приводятся в табл. 172. Растворимость металлов увеличивается с ростом температуры (рнс. 3.38) [38). Текучесть. ь к дд сь о д лтуьт о(йу У'д Рвс. З.ЭЗ. Рвстворвмость металлов в Рттта а. Амальгамы. Имеют приблизительно таку(о же вязкость, как н Нй. б. СУСПЕИЗИИ.
Маканпсэехая СМЕСЬ амальгам нерастворимых металлов. Получаются электролитическим осаждением на Нй-катоде. Текучесть при концентрации в=0,5 ~Ь (по массе) такая же, как у Нй. Возможно обогащение амальгам при помощи фильтрации (пастообразиые амальгамы). Пгрвналряжеииа водорода ла амалыа» мах, Очень высокое. Поэтому возможно выделение неблагородных металлов (Ре, Еп) нз кислых растиоров.
Иэ-за полной смачиваемости взвешенных в Нй частичек не происходит локального выделения других элементом Поэтому увелнчнааегся устойчивость к действию воды н кислот. Потенциал амалыам. Определяется небла! сродной составляющей. Полдч ение амалыам 1. Прямой электролиз; а) асаждеине нз водного раствора на Нй-катоде; б) осажденне нз неводного раствора (например,Мй); в) осажденне из смеси солей (например, ТЬ). 2. Непрямой электролнз. Осаждение путем фазового обмена с амальгамой натрия. фазовый обмен — способность амальгамы неблагородного металла выделять благородные металлы из водного раствора. Образуется новая амальгама Разложение амалыам 1. Раздельное осаждение. Прн наличии нескольких металлов асаждепне шшт в следующей последовательности: благородный металл, неблагородный металл, кроме тога, проходит и фазовый обмен, 2.
Блокирующий злектролнз. Из растворов осаждаются только благородные металлы, а неблагородные удаляются путем фазового обмена, В результате так называемого блокирующего действия образуются электролиты высокой чистоты. 3. Перекристаллизация. При увеличении температуры отделяются металлы, нерастворимые даже при высокой температуре (отфильтровываются Ре, ЫЬ Со, Сг). Затем остаток переходит в фнльтрат и отделяется холодной фильтрацией.
Получение мггпллог из омалыам. Амальгаму разлагают дистилляцней. Температура должна быть несколько выше точки кипения Нй. Выпадает порошок металла, свобсшный от ртути н удобный для обработки методамн порошковой металлургия. 3.4.6. Примеры металлургичееиих техиелегий В табл, 173 — 180 приведены обобщенные данные о химических свойствах некоторых металлов (табл, 173), сульфндов (табл.
174), окислов (табл. 175), сульфатов (табл. 176), карбонатов (табл. 177), хлорндов (табл. 178), .арсенидов (табл. 179) н арсенатов (табл. 180). Приннтые обозначения: М вЂ” масса; р — плотность; Т, — температура плавления; Т„, — температура кипения; <рр — нормальный потенциал; удельная теплота плавления; — АН вЂ” энталь. пня; Б — энтроцня; сг — удельная теплоемкость", Т", н Т", — температуры начала и конца диссоциация; Т гэ — температура образования; Тр„л — температура разложения. 3.4.6.1. Металлургия меди Схема лолучеяия меди. Исходное сырье— сульфидная медная руда или концентрат; местная необогащенная руда с содержанием (2,4 тр Си. 1) в некоторых случаях частичный окислятельный обжиг; 2) концентрационная плавка (на штейн) может производиться в шахтных, отражательных, электрических печах (штейн содержит (45 тг Си) или во взвешенном состояния (штейн содержит <60 Си); 3) продувка в конверторах на черновую меЛь; 4) рафинирование в отражательных печах на анодную медь (содержащую благородные металлы); 5) электролнтическое рафинирование на катодную медь с последующей переплавкой: — электролит (никель); — анодный шла м (благородные металлы .
Роцгсс обжига. Предварительный окнслительный обжиг применяется при необходимости удаления избыточной Б н подготовки части Ре к ошлакованию (см. 3.4.2.2, 3.4.2.3). ((онцгнтрациокная плавка на штейн а. Отражательная плавка. Ошлакование железа: ЗРе,Ог+ Ре$-ь7РеО+ 50з) 9Ре Ов+ Ре5-ьреО+ 6РезОг+ БОз' ЗРегД + Ре5-ь10Рео+ Боа 2РеО+ 510з-ь2РеО ЯОз.
Обратное сульфидирование меди н ее окислов: 6СиО + 4Ре5-ьЗСи 5 + 4 РеО + 50з, Си О+ РеБ-ьСи 5 + РеО; 2Си+ РеБ-ьСиаБ+ Ре 2Ре+ Оа+5!Оз-ьйре0.5!Оа б. Шахтная плавка (восстановительная). Основа — равновесие реакции Будуара: Ре О + СО-ь2РеО+ СОз; РеаОз+ С-ь2РеО+ СО 2РеО+ Б!Оа-ь2РеО 5!Ог Иногда образуется металлическое железо (настыла) . Арсенаты н антнмонаты при этом переходят в арсениды н антимоннды, а сульфаты в сульфнды. в. Продукты плавок штейн.
содержащий в зависимости от применяемой технологии ~(45% Си или (60% Си. Получение черновой меди. Переработка медного штейна конвертированием. 1-й период. Окисление РеБ н ошлаковыванне РеО: 2РеБ+ 30з-ь2РеО+ 250„ 2РеО+ 5!О;ь2РеО.ЯО,. Образуется белый штейн (матт) с 78 тг Си, который продувается на черновую меш,, и конверторные шлаки с -4 гй Си, которые возвращаются в плавку на штейн.
2-й период. Взаимодействие СигБ — СизО с образованием черновой меди: 2Си 5+ 30 - 2Си О+ 250, 2Си О+ Сиэ5-+6Си+ БО . Оставшиеся в мели примеси составляют 2,5% (Сиз5, %, Аз, БЬ, Ре, Со, благородные металлы В! 50з СизО) Рофинироаание черновой меди — избирательное окисление в отражательных печах (СиаО окнсляет Ре, Ы1, Со, Аз, БЬ, РЬ; Сиэ5 превращается в Си): — дразнение: 1) дразненне на плотность (удаление 50з); 2) дразнеиие на ковкость (восстановление СизО до 0,03 тг Ог); — электролиз с растворимым анодом (в электролит переходят М, Аз; в анодный шлам — благородные металлы, Аз, БЬ, В1, получается медь с -99,95% Си).
Гидромггпллургия меди а. Подготовка руды, В зависимости от содержамия Си и 5 применяются различные виды обжига: — окнслительный (для сульфндных материалов); — сульфатизирующий (когда отработанная щелочь может быть слита); — хлорнрующий (при яалични рж3% 5 после предварительного обжнга). б. Химическое разделение (аффннаж). Рафинирование путем селективного растворения компонентов сплава в растворах соответствующих кислот. Разновидность способа: — при помощи НэБОч — применяется наиболее широко; — башенной кислоты (смесь НС1+ НзБОч); — ХНчОН+(ХНч)зСОь если пустая порода хорошо растворима в кислотах.
При этом используются выщелачиванне методом просачивания (перколяция) н выщелачиваиие с перемешиваинем пульпы (агитация). в. Очистив растворов после выщелачивания. — сернокнслый медный раствор, загрязненный Ре, М, Со, Аэ. — аммначный медный раствор, загряз. пенный М н Со, 1) восстановление Рез(БОч)Н Ре, (50ч)э + 50э + 2Н,О-ч2РеБОч + 2Н,БОИ 2) Ре выделяется в виде Ре(ОН)з(. Прн зтам адсарбируется Аз; 3) удаление СОэ, ХНз Обработка цементной медью: Реч (50а)э+ Сп"~ Сп504+ 2РеЯО1. г. Выделение меди из раствора. 1. Из сернокислого раствора: — цементация; электролиз — Сп; кристаллизация СпБОч.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
