硫脲溶解金、银的试验
2019-03-05 10:21:23
能溶解金、银的功能早在1869年就被发现,但对它的体系理论研讨始于20世纪30年代,近三四十年才大力开展应用研讨。
台湾省矿业研讨及效劳安排的C.K.Chen(陈)等别离对纯度99.9%的金盘、银盘以及基隆金瓜石(Chin Kua Shia)产的含金50g/t、银200g/t、铜6.02%的矿石,进行了和溶液浸出金、银、铜的实验比照,实验结果表明,当金盘与银盘以125r/min别离在含0.5%NaCN、0.05%CaO的溶液中旋转时,金、银的化溶解速度别离为3.54×10-4和1.29×10-4mg/(cm2·s)。当浸出液改用含1%、0.55硫酸、0.1%Fe3+时,金、银的溶解速度比在化液中别离快12.2倍和10.8倍。
当运用金瓜石的矿粉别离在含0.5%、0.5%硫酸、0.1%Fe3+与含0.5%NaCN、0.5%CaO溶液、液温25℃和101.325kPa(1atm)条件下进行比照浸出实验时,不同时刻金、银、铜的溶解曲线如图1~图3所示。图1 金在和溶液中的溶出量图2 银在和溶液中的溶出量图3 铜在和溶液中的溶出量
从图中能够看出,矿石中金、银在液中的溶解速度比在溶液中要快些,铜在液中的溶解速度则比在液中慢得多。因为一般把从金矿石中进入溶液的铜视为有害杂质,故在铜于液中的溶出速度慢这点上,浸出金优于化浸出金。
后藤佐吉等人用硫脉对串木野金矿的矿石进行了浸出实验。运用的矿石含金10.9g∕t、银79.5g∕t,粒度-0.147mm(-100目)。因为矿石中含有30.5%的碳酸钙,故选用含H2SO41.5%、SCN2H41.0%、Fe3+0.3%的溶液浸出6h,金浸出率达100%,银浸出率约70%。若再延伸时刻,金即发作沉积而使浸出率下降。当延伸浸出时刻至20h,银的浸出率虽进步至80%,但金因生成沉积使浸出率下降至80%。
硫化铜表面溶解特性
2019-02-25 15:59:39
邓久帅和文书明等人使用ICP-MS、AFM和XPS分析研讨了黄铜矿在氩气与氧气环境中不同机械拌和时同和不同pH值水溶液中的溶解特性和表面性质,建立了黄铜矿在水溶液中的溶解模型。试验结果表明,在纯水中,溶液中的钢和铁的浓度与时刻的联系可拟合为方程c=ksat+b;低pH值有利于黄铜矿的溶解;表面氧化缓慢,对黄铜矿溶解性影响弱小;纯水中黄铜矿的溶解性对有用比表面积影响不大,酸性条件下黄铜矿的溶解由表面化学反应操控;长时刻溶解后黄铜矿表面呈富铜状况;溶解使表面粗糙度和晶格缺点添加。
罗正鸿等人研讨了黄铜矿在酸性介质中的溶解行为,调查了温度、酸浓度及溶浸时刻等对黄铜矿酸浸行为的影响,分析了元素硫的改变行为及残渣微观结构。结果表明,黄铜矿常压湿法氧化浸出进程的酸浸阶段会发作;黄铜矿的溶解能力随温度改变先快后慢,后段挨近线性增加,溶解首要发作在前2h;低温有利于溶解,而最适酸浸pH值约为0.4。pH值对溶解的影响小于温度的影响。
氧化性和强氧化性电解质溶液可在最大程度上进步黄铜矿的溶解速率。Gülfen研讨了硫酸溶液中Fe2O3对黄铜矿溶解的影响。Goyne、Ikiz和Padilla等人别离研讨了过氧化氢、重、次氯酸、有机酸和溶解氧溶液中黄铜矿的溶解动力学。氧化溶解机理等内容已得到了广泛研讨。
在分析办法上,Al-Harahsheh使用飞翔时刻二次离子质谱仪(TOF-SIMS)和扫描电子显微镜(SEM)研讨分析了黄铜矿的选择性氧化性质。Sasaki对pH值为2、5、11溶液中的黄铜矿氧化溶解进行了XPS分析研讨。
氯化锌溶解度
2017-06-06 17:49:59
氯化锌的化学式是ZnCl。氯化锌是无色晶体;易潮解;熔点283℃,沸点732℃,密度2.91克/厘米(25℃);溶于水、醇和醚.氯化锌溶解度为10℃时每100克水可溶解330克无水盐,氯化锌溶解度在所有固体中算比较大的.氯化锌溶解度是指在一定的温度下,氯化锌在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的克数,用字母s表示,其单位是“g/100g水”。在未注明的情况下,通常溶解度指的是物质在水里的溶解度。特别注意的是氯化锌溶解度的单位是克(或者是克/100克水)而不是没有单位。 在一定的温度和压力下,物质在一定量的溶剂中溶解的最高量。一般以 100克溶剂中能溶解物质的克数来表示。一种物质在某种溶剂中的溶解度主要决定于溶剂和溶质的性质。例如,水是最普通最常用的溶剂,甲醇和乙醇可以任何比例与水互溶。大多数碱金属盐类都可以溶于水;苯几乎不溶于水。溶解度明显受温度的影响,大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大;气体物质的溶解度则与此相反,随温度的升高而降低。 溶解度与温度的依赖关系可以用溶解度曲线来表示。氯化钠NaCL的溶解度随温度的升高而缓慢增大,硝酸钾KNO3的溶解度随温度的升高而迅速增大,而硫酸溶解度仪钠Na2SO4的溶解度却随温度的升高而减小。固体和液体的溶解度基本不受压力的影响,而气体在液体中的溶解度与气体的分压成正比。 物质的溶解度对于化学和化学工业都很重要,在固体物质的重结晶和分级结晶、化学物质的制备和分离、混合气体的分离等工艺中都要利用物质溶解度的差别.氯化锌溶解度一方面决定于氯化锌的本二氧化碳的溶解度随温度高低变化性;另一方面也与外界条件如温度、压强、溶剂种类等有关。
硫脲溶解金的速度
2019-02-21 10:13:28
在浸金的溶液中,浓度取决于氧化剂的浓度,它和化法相同,当浓度超越氧化剂浓度之比太多时,则过多部分因短少氧化剂的参与不能发作反响,而等于是糟蹋。
如上所述,选用Fe3+和O2的混合氧化剂是最廉价的,它实质上(处理精矿或矿石时)不需向浸液中加Fe3+,而只需鼓入空气,且鼓入的空气又是矿浆的拌和动力。在Fe3+和O2混合氧化剂中,O2虽也能直接氧化金、银,但溶液中Fe3+浓度常只能坚持与溶解O2的浓度比,作为辅佐氧化剂的O2常缺乏以使悉数Fe2+氧化为Fe3+,更不可能有多大余量。故O2实质上是使金、银等氧化溶解的首要氧化剂。
鉴于Fe2+的化彻底依靠溶解于溶液中的O2,故氧化剂的浓度实质上就是溶解进入溶液中的O2浓度(这儿且不谈二硫甲脒的氧化作用),其浓度值与化法中所述的O2浓度共同。即在室温文常压下,浸液中溶解O2的最大浓度为8.2mg∕L,相当于0.27×10-3mol。
假定金在最大溶解速度时〔SCN2H4〕/〔O2〕之比为1∶2,则浸液中的平衡浓度为 2〔O2〕。那么
〔SCN2H4〕=2〔O2〕=2×8.2mg/L=16.4mg∕L
或 〔SCN2H4〕=2×0.27×10-3mol=0.54×10-3mol
实验证明,若单独用O2作氧化剂,浸液中的极限浓度值仅需0.02%,相当于 2.6×10-3mol。考虑到运用Fe2+和O2混合氧化剂和坚持浸液中有满足浓度的游离,以加速金的溶解,实践出产作业浸液中的浓度可选用0.1%(相当于1.3×10-2mol)。在此条件下,再增大浓度也不能进步金的溶解速度。
Fe3+作为溶解金的首要氧化剂,按其与O2浓度之比,在大多数情况下浸液中含铁离子0.5~2.0g∕L就满足。但在实践中,浸液中的铁浓度常高出许多倍。Fe3+浓度的恰当增大有利于进步浓度,在金等金属离子与处于非平街系统时,可加速金的溶解,金粒表面也不会呈现钝化。故在其他条件相一起,溶金速度比化法约高10倍。
溶金的动力学研讨证明,在有氧化剂存在条件下金溶解反响的电位差较大(0.38V)。故金溶于酸性液巾的速度首要由分散作用所操控。而影响分散作用的首要因素则是浓度差。
依据菲克规律,在阴极区,溶解氧向金粒表面的分散速度为:A1{〔O2〕-〔O2〕i} (1)
在阳极区,向金粒表面的分散速度为:{〔SCN2H4〕-〔SCN2H4〕i} (2)
式中 和 分别为O2和SCN2H4的分散速度,mol/s;和 -分别为O2和SCN2H4的分散系数,cm2∕s;
〔O2〕和〔SCN2H4〕-分别为全体溶液中O2和SCN2H4的浓度,mol/mL;
〔O2〕i和〔SCN2H4〕i-分别为界面处O2和SCN2H4的浓度,mol/mL;
A1和A2-分别为阴极和阳极发作反响的表面积,cm2;
δ-能斯特界面层厚度,cm。
假定金粒界面上O2和SCN2H4的化学反响速度很快,当它们刚一抵达金粒表面便立即被耗费掉。在此极限条件下,则
〔O2〕i=0;〔SCN2H4〕i=0。
此刻,式(1)和(2)可简化为:A1〔O2〕A2〔SCN2H4〕
由式(3)可知,金的溶解速度为耗费速度的二分之一,并为重生氧耗费速度的2倍(或为普通氧耗的4倍)。
Au+2SCN2H4+H++ O2 Au(SCN2H4)2+ H2O (3)
故
金的溶解速度= A1〔O2〕
或许
金的溶解速度= A2〔SCN2H4〕
当上列反响式到达平衡时,则A1〔O2〕= A2〔SCN2H4〕
因为和水相相触摸的金粒总表面积A=A1+A2,故
金的溶解速度= (4)
如式中所示,溶金过程中应坚持必定的矿浆浓度和拌和速度,以添加触摸面积和减小分散层厚度。上式中,当浓度高而溶解氧浓度低时,金的溶解首要取决于溶解氧的浓度,(4)式可改写为
金的溶解速度= (5)
即此刻金的溶解速度跟着溶液中氧浓度的增大而加速。同理,在浓度低而溶解氧浓度高时,金的溶解首要取决于浓度。即
金的溶解速度= (6)
即金的溶解速度将随硫脉浓度的添加而加速。当和溶解氧的浓度都适合时,金的极限溶解速度可由式(5)和(6)简化为〔SCN2H4〕=即=4 (7)
已知=2.76×10-5cm2∕s
则=1.10×10-5cm2∕s
故二者分散系数的均匀值= ≈2.5
将其代入(7)式,则金到达极限溶解速度时和溶解氧二者的摩尔均匀比值为:
4 =4即浸液中氧的溶解浓度与浓度的摩尔(分子)均匀比值约等于10时,金的溶解速度最高。
锡酸钠溶解度
2017-06-06 17:50:01
锡酸钠溶解度是一种投资者想知道,因为了解它可以帮助操作。无色六角板状结晶或白色粉末。溶于水,不溶于醇和丙酮。加热至140℃时失去结晶水而成无水物。在空气中吸收二氧化碳而成碳酸钠和氢氧化锡。【中文名称】锡酸钠 【英文名称】sodium stannate 锡酸钠【结构或分子式】Na2SnO3·3H2O 【分子量】 266.73 【CAS号】12209-98-2 【性状】 白色至浅褐色晶体 【溶解情况】 溶于水,不溶于乙醇、丙酮。 【用途】 可用作纺织品的防火剂、增重剂和媒染剂,也可用于制玻璃、陶瓷,碱性镀锡和镀酮锡合金、锌锡合金等。 【制备或来源】 由锡与氢氧化钠、硝酸钠灼烧共熔,或由锡与氰酸钠溶液共沸而制得。 【其他】 加热至140℃时失去结晶水。在空气中易吸收水分和二氧化碳而分解为氢氧化锡和碳酸钠,因而水溶液呈碱性。 如果你想更多的了解关于锡酸钠溶解度的信息,你可以登陆上海
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醋酸锌溶解度
2017-06-06 17:50:00
经常配置溶液的朋友一定非常关注醋酸锌溶解度问题,有很多朋友提出醋酸锌溶解度是不是随着温度的变化而变化等问题。在这里小编为您做一个简单的简答。醋酸锌溶解度相对来说较稳定,不太会随温度的变化而发生非常大的变化。通过实验,我们发现1g醋酸锌溶于1.3ml水.醋酸锌分子式: Zn(CH3C0O)2·2H2O;分子量:219.51 ;醋酸锌相对密度为1.735g/cm3 .醋酸锌生产所用原料:冰醋酸,醋酸,氧化锌,氧化锌.通过醋酸锌溶解度我们可以和其他化学物质联合起来配置各种各样的溶液,从这些溶液又可以通过一定的温度或者其他条件析出晶体。得到的晶体又可以通过其他很多种途径制出我们平日生活中所需要的物品。醋酸锌溶解度比起其他一些材料要来的高,正是利用了醋酸锌溶解度高的性质,醋酸锌广泛被用作醋酸乙烯、聚乙烯醇生产催化剂,印染媒染剂,医药收敛剂,木材防腐剂,瓷器釉料等.
影响金溶解速度的因素
2019-02-19 11:01:57
一、和氧浓度对金溶解速度的影响
金、银溶解时,所需的和氧的浓度是成份额的。依照反响式(1),1mol(分子)氧需求4mol(分子)的CN-,两者涣散系数的均匀比值为1.5。已知为空气所饱满的化液中含〔O2〕=8.2mg∕L,或为0.27×10-3mol(分子)。则〔CN-〕=4×1.5×0.27×10-3=6×0.27×10-3mol(离子),或为0.01%。在实践出产中,一般运用含0.02%~0.06%NaCN的水溶液。
4Au+8NaCN+O2+2H2O 4NaAu(CN)2+4NaOH (1)
溶液中浓度的调整是经过操控投入量来完成的。而氧浓度则是凭借充气机械向溶液中充气到达的。在正常状况下,充气机械的充气能使氧在溶液中的溶解度到达7.5~8mg∕L,只要在淡薄的溶液中才干到达某一稳定值。大都工厂的实践证明:在常压充气条件下,金的最大溶解速度是在浓度为0.05%~0.1%的规模内;而单个情况下则在0.02%~0.03%的规模内。只要进行渗滤化作业,或许处理含有较多的耗费杂质的矿石,以及含有酸盐的脱金贫液回来循环运用时,才运用较高的浓度。
实验标明,在浓度低于0.05%时,由于氧在溶液中的溶解度较大,以及氧和在稀溶液中的涣散速度较快,金的溶解速度随浓度的增大而直线上升到最大值。今后,跟着浓度的增大而金的溶解速度上升缓慢。当浓度超越0.15%后,虽然再增大浓度,金的溶解速度不光不会增大,反而略有下降(图1)。这可能是由于氧和CN-的份额失调。以及溶液pH添加,使离子发作水解引起的:
CN-+H2O HCN+OH-图1 不同浓度对金、银溶解速度的影响
在低浓度的溶液中,溶解速度取决于的浓度;但当浓度增高时,溶解速度与浓度无关,而随氧的供入压力的上升而增大(图2)。为此,可以用渗氧溶液或高压充气来强化金溶解的进程。如在709.275kPa(7atm)充气的条件下化,不同特性矿石中金的溶解速度可进步10倍、20倍,乃至30倍,且金的收回率约可进步15%。图2 24℃时不同压力与不同NaCN浓度对银溶解速度的影响
二、杂质对溶解速度的影响
向化溶液中参加某些元素,能加快金的溶解。有些研讨者证明,在必定的条件下,参加少数铅、、和铋,能进步金的溶解率。至少,存在的少数铅可成为溶解金的增效剂(图3)。但铅的很多存在,特别是在pH高的情况下,会在金粒的表面生成Pb(CN)2薄膜而按捺金的溶解。图3 在0.1%NaCN溶液中铅离子浓度对金溶解速度的影响
硫离子的存在,会在金粒表面生成一层不溶的硫化亚金薄膜,而使金难于溶解。或许与生成对金不起溶解效果的硫代酸盐而耗费。即便溶液中的硫化物含量很低(5×10-4%)也会显着下降金的溶解速度(图4)。图4 在0.25% KCN溶液中Na2S浓度对金、银溶解速度的影响
化处理浮选精矿时,由精矿带入化液中的黄药和黑药同样会下降金的溶解速度。我国某选金厂化液中的黄药浓度由33mg∕L添加至110mg/L时,金的化浸出率由74.2%下降至55.6%。这首要是由于金粒表面为黄原酸金薄膜掩盖之故。为进步金的收回率,浮选精矿或尾矿在化前有必要进行脱药。
精矿的脱药,一般是在浮选后对精矿进行洗刷和浓缩,以到达脱药意图。某矿磨矿粒度65%~0.074mm(200目),浮选后为更好的脱除黄药和2#油,将浮选精矿经旋流器脱药后,再磨矿至溢流细度98%~100% 0.074mm(-200日)后浓缩,可将浮选药剂脱掉96%。终究精矿送化提金,金的年均匀浸出率达90.57%。
矿石中存在的碳以及硅、铝、铁等生成的氢氧化物均具有吸附效果,对化作业晦气。
三、pH值对金溶解速度的影响
化作业时一般参加若干数量的碱以避免的水解丢失。但碱量过多而形成pH值过高时,金的溶解速度会显着下降。这是由于在高的pH情况下,氧的反响动力学对金的溶解很晦气。别的,在钙离子存鄙人,pH值增高时,会因金属表面生成薄膜而使金的溶解速度显着下降(图5)。图5 钙离子对金溶解速度的阻滞效应
很多研讨标明,金化浸出的最佳pH值为9.4。实践出产作业的最佳pH值规模可选在9.4~10之间。如条件答应,化浸出作业取下限值,锌置换作业则取上限值,后者pH值增大,可减小锌与水的反响优势,下降锌的耗费。
不同浓度的相应pH值列于下表。在不同pH值(即不同KOH浓度)下金、银的溶解速度如图6。从图中看出,KOH浓度达0.1mol∕L以上溶解速度呈直线下降。表 各种浓度KCN溶液的相应pH值KCN∕%pH0.0110.160.0210.310.0510.400.1010.510.1510.660.2010.81图6 溶液的pH值对金、银溶解速度的影响
四、温度对金溶解速度的影响
假如温度处在不影响金溶解作业的答应改变规模内,反响物浓度将随温度和涣散率的添加而添加,温度每添加10℃,反响物浓度约增大20%。也就是说,进步温度可加快化学反响速度。即温度每升高10℃,分化速度添加近两倍。但费事的是,添加温度会影响氧的溶解度。当矿浆温度挨近100℃时,氧的溶解度已降到近于零。总的来说,金的最高溶解速度在温度约85℃(图7)时到达极限,如温度再增高,就会因氧的溶解度削减而下降金的溶解速度。且为了进步矿浆温度需耗费很多燃料,而会添加化作业的本钱。特别是跟着矿浆温度的升高,会增大溶解贱金属的速率,加快碱金属和碱上金属的水解,形成耗费量的添加。这些不良影响,是添加矿浆温度以进步金的溶解速度和缩短化时刻所赔偿不了的。因而,除冰冷区域在冬天为了不使矿浆冻住而采纳保温办法的加温外,一般均在不低于15~20℃的常温条件下进行化。图7 温度对金在0.25%KCN溶液中溶解速度的影响
典型的涣散操控进程中,金、银的分化活化能规模在8.37~20.93kJ(2~5千卡)/mol(分子)之间。
五、金粒度对金溶解速度的影响
金粒的巨细是决议金溶解速度一个很首要的要素。假定金的溶解速度为3mg∕(cm2·h),寻么,直径44μm(325目)的球状金粒的彻底溶解需求14h;直径149μm(100目)的球状金粒则需48h。为此,在化前有必要首要除掉粗粒金,以进步金的收回率和尽可能缩短化作业时刻。
化工艺进程中,一般根据化作业的特色以筛目将金粒分为三种粒度:大于74μm(200目)为粗粒金,37~74μm(200~400目)为细粒金,小于37μm(400目)为微粒金。为便于作业,有时将大于495μm(32日)的金粒称为特粗粒金。
粗粒和特粗粒金,在化作业中溶解很慢,需求很长时刻才干彻底溶解。关于这类金粒,选用延伸化时刻往往是不合算的,由于绝大大都金矿石中的金首要呈细粒和微粒存在。国内外许多化法矿山所选用的收回矿石中粗粒和特粗粒金的办法,常常是在化前先进行混或许重选捕收,避免未溶完的粗粒金丢失于尾矿中。
细粒金在一般的化作业进程中都能很好地溶解。这是由于在相应的磨矿粒度下,大部分被解离呈单体金。
微细金粒在磨矿作业中被解离呈单体的常不多,其间的大大都仍处在其他矿藏或脉石的包裹中。处于硫化矿藏中的微粒金,化前常常需先进行氧化焙烧。石英脉石包裹的微粒金在化进程中是难于浸出的。用化法收回这类微粒金,一般需求将矿石磨得更细,以添加金粒的解离程度。这就会增大磨矿本钱,且给化矿浆的固液别离带来困难,增大和已溶金的丢失。关于某些微粒金矿石,常常由于矿石磨矿粒度不可能再细,而不可能选用化法处理。
故可以为,矿石中金粒巨细常常是决议能否选用化法的重要要素之一。
六、矿泥含量和矿浆浓度对金溶解速度的影响
矿泥含量和矿浆浓度会直接影响金的溶解速度。矿浆中矿泥和矿砂的浓度大,会影响金粒与溶液的触摸和溶液中有用组分的涣散速度,而使金的溶解速度下降。在一般情况下,化矿浆中粒状矿砂的浓度应不大于30%~33%。当矿浆中含有较多的矿泥时,化矿浆中的固体物料浓度应小于22%~25%。
矿泥的损害首要在于增大矿浆的粘度。不论是矿石带入的原生矿泥,仍是因磨矿而生成的次生矿泥,它们均以高度涣散的微细粒度进入矿浆中,生成极难沉积的胶状物长时刻呈悬浮状况,而下降金的溶解速度,且形成矿浆的洗刷过滤困难,使已溶解的金丢失于尾矿浆中。
硫酸镍溶解度
2017-06-06 17:49:57
溶解度,在一定温度下,某固态物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度。1、固体物质的溶解度是指在一定的温度下,某物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的克数,用字母s表示,其单位是“g/100g水”。在未注明的情况下,通常溶解度指的是物质在水里的溶解度。 2、气体的溶解度通常指的是该气体(其压强为1标准大气压)在一定温度时溶解在1体积水里的体积数。也常用“g/100g水”作单位(自然也可用体积)。 3、溶解度是指在一定的温度下,某物质在100克溶剂(通常是水)里达到饱和状态时所溶解的克数. 4、特别注意:溶解度的单位是克(或者是克/100克水)而不是没有单位。物质溶解与否,溶解能力的大小,一方面决定于物质(指的是溶剂和溶质)的本二氧化碳的溶解度随温度高低变化性;另一方面也与外界条件如温度、压强、溶剂种类等有关。在相同条件下,有些物质易于溶解,而有些物质则难于溶解,即不同物质在同一溶剂里溶解能力不同。通常把某一物质溶解在另一物质里的能力称为溶解性。例如,糖易溶于水,而油脂不溶于水,就是它们对水的溶解性不同。溶解度是溶解性的定量表示。 固体物质的溶解度是指在一定的温度下,某物质在100克溶液里达到饱和状态时所溶解的质量。在未注明的情况下,通常溶解度指的是物质在水里的溶解度。如20℃时,食盐的溶解度是36克,氯化钾的溶解度是34克。这些数据可以说明20℃时,食盐和氯化钾在100克水里最大的溶解量分别为36克和34克;也说明在此温度下,食盐在水中比氯化钾的溶解能力强。硫酸镍溶解度在20度的环境下, 溶解度为37.7克。硫酸镍溶解度就是17.8克,如果在5%-10%(体积比)的硫酸中的溶解度肯定小于这个数但不好计算,我给你一个估计值10%硫酸,溶解度10克左右吧。
贵金属萃取的溶解工艺
2019-02-20 15:16:12
高含量金铂钯贵金属用加盐稀剂快速溶解,用无水乙醇赶硝过滤后用水调金属含量100G/L,用调至1.5MOL,用氧化剂调溶液为氧化性,再上机萃取,此刻DBC不共萃铂钯铱,S201不共萃铂铱,N235不共萃铱,萃取时工艺流通,在深圳江先生厂处试验两种方法(一起在老家也在试验,用DDO、绚烂绿,碘量法盯梢检测铂钯金铱的走向,电话报数据)萃取。
一是经溶解无水乙醇赶硝过滤、调含量、调酸后直接萃取,成果S201萃取钯慢(10分钟),部分钯难以萃取,并且有少数铂共萃。
二是加盐稀剂快速溶解,用无水乙醇赶硝后过滤,调含量、调酸后加定量氧化剂氧化10分钟,上机萃取,经屡次重复试验,金铂钯铱萃取别离十分完全,特别是S201萃取钯敏捷(3.5分钟),钯在萃残夜中无残留,铂不共萃,这已成为我萃取别离、精炼金铂钯造液准则。
锌焙砂在稀酸中的溶解
2019-02-21 15:27:24
氧化物的酸、碱浸出许多遵守缩短中心模型,一个典型的实例是锌焙砂在稀酸中的溶解。它依据每种参加溶解进程的化学物质的离子扩散系数及离子搬迁率,使用方程式(1)和式(2)进行核算。核算假定溶解速率由传质操控,因此所用的核算进程只能用于不触及化学反响的状况。
(1)
(2)
求解方程(1)和式(2)需求几个边界条件,它们规则了模型中各参数的值,并将各物质的通量经过浸出反响的计量联系相关起来。
关于硫酸浸出体系,核算所用的数据包含H+,HSO4-,SO42-及Zn2+的离子扩散系数和离子搬迁率,下列平衡的平衡常数与活度系数稀酸浸出氧化锌的数学模型核算中所用的传质数据列于下表。物质等效离子电导
Λi0∕(Ω-1·cm2·equ-1)离子扩散系数
D∕(cm2·s-1)离子搬迁率
u∕(cm2·V-1·s-1)H+348.99.3×10-53.6×10-3Zn2+53.87.2×10-65.6×10-4SO42-79.01.0×10-5-8.2×10-4HSO4-100.002.7×10-5-1.6×10-3
几个边界条件为
在固液界面即r=rt时, Ci=Cis (3)
因为浸出进程最慢的过程是经过边界层的传质,能够假定在界面上到达化学平衡,然后得到下列边界条件
(4)
(5)
(6)
式中, 、 、 别离表明反响(a)、(b)(c)的平衡常数;Qa、Qb、Qc别离为用浓度表明时反响(a)、(b)、(c)的平衡常数;γi是物质i的活度系数。
在溶液体相即r=∞, E=0 (7)
Ci=Cib (8)
体相浓度用质量平衡和体相的化学平衡求算
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)
式中,[H2SO4]与[ZnSO4]是t时刻硫酸和硫酸锌的净浓度。
计量联系 (14)
硫酸根通量 (15)
数学模型由对每种物质组成的写出的方程式(2),方程式(1)和上面导出的边界条件组成。一旦知道了各物质的通量,就可核算ZnO的溶解速率。
假如半径rt的球形粒子含有Nmol的ZnO,则
(16)
式中,Mw为ZnO的分子量。
因为稳态下边界层内没有物质堆集,一切溶解的锌都必须传递到溶液体相中去。因此,反响速率能够与锌和酸经过边界层传质的速率相关如下
(17)
式中JZn-流离表面的锌的净通量;
JH-流向表面的酸的净通量。
由式(16)和式(17)得出
(18)
方程式(18)用有穷区间法数值积分得到rt对时刻的函数。关于单尺度粒子,rt与反响分数α的联系为
(19)
即为式(20)的缩短粒子模型,r0为固体粒子的初始半径。
(20)
粒子尺度散布的景象可作相似处理,m个初始半径r0k的单尺度分数每个组成总质量的分数wk。浸出的程度分粒级核算
(21)
总的浸出率由下式断定
(22)
为了查验模型及核算的正确性,需求研讨硫化锌精矿的焙砂在硫酸、高氯酸、硝酸和等4种酸中溶解的速率。选定的拌和条件使一切的固体粒子都悬浮且溶解速率与拌和速率无关。在高氯酸及硝酸溶液中试验曲线与模型核算得到的猜测曲线符合杰出,而在硫酸溶液中在浸出率80%曾经符合尚可,这以后的溶解曲线符合不抱负的原因是因为固体粒子的溶解并非如假定的那样均匀并始终保持球形,实际上发现部分浸出的焙砂粒子有大而深的孔。简化的模型没有考虑锌的氯合物的构成合氯离子的吸附,因此不能用来猜测浸出焙砂的溶解速率。而用新近树立的未考虑电搬迁对传质的奉献的模型即便关于0.1mol∕L高氯酸浸出的动力学也严峻违背,反映了电搬迁在传质中不行忽视的效果。
王水溶解金与还原反应
2019-02-21 10:13:28
金在通常情况下只能溶解于和碱金属溶液中,因而工业上发作的含金废液首要有含金废溶液和含金化废液两类。
1、含金废将含金固体废料溶于是最常用的将金转入溶液的办法。所得溶液酸度较大,常称为含金废,金在其间以+3价氧化态存在。从中收回金的根本原理是向这些游离状况或配位状况的金离子供给电子,使其转化为原子状况而得到金的单质。常用的向金离子供给电子的办法有两种:一是在废溶液中参加恰当的复原剂使金离子得到复原;二是经过电解办法向金离子供给电子,使金在阴极分出。
现在在工业上得到运用并可用于收回废中金的复原剂首要有硫酸亚铁、钠、生动过渡金属(如锌粉和铁粉等)、亚(NaHSO3)、草酸、和等。运用复原法收回金时有必要留意废的酸性和氧化性的强弱。通常情况下,废的酸性和氧化性很强,在参加复原剂之前有必要设法下降其酸性和氧化性。常用的办法是将含金废过滤除掉不溶性杂质,所得滤液置于瓷质或玻璃内衬的容器中加热煮沸,在此进程中以少数屡次的办法滴加必定量的,使废中的氮氧化物气体逸出。此操作俗称为赶硝。赶硝是否彻底的简略判别标准是从废中逸出的气体色彩有必要为无色。
硫酸亚铁是工业用处很广的廉价无机复原剂,它与废效果发作的氧化复原反响如下:
3FeSO4+HAuCl4HCI→FeCl3+Fe2(SO4)3+Au↓
将经过过滤和赶硝的含金废趁热抽人高位槽,在拌和下滴加到过量的饱满硫酸亚铁溶液中,硫酸亚铁溶液能够恰当加热。当取少数0.1mol/LHAuCl4溶液滴加到少数硫酸亚铁的反响混合物中无显着反响时,能够以为反响混合物现已没有复原性。中止滴加废,持续拌和2h后,静置沉降。用倾桁法别离堆积下来的黑色金粉,用水洗净后铸锭得到粗金。所得滤液会集起来,用锌粉进一步处理。
因硫酸亚铁的复原才干较小,用硫酸亚铁处理含金废时除贵金属以外的其他金属很难被它复原,因而即便处理含贱金属较多的含金废液,其复原产出的金的档次也可达98%以上。但此法效果缓慢,结尾不易判别而且金不易被彻底复原,因而需求锌粉进一步处理尾液。
钠也是一种工业上常用的廉价复原剂,许多冶炼厂商在焙烧含硫矿藏或其他物料时,为了下降烟尘中的二氧化硫含量,通常将除尘后的烟气导入溶液中,所得溶液中钠的含量较高,能够用此溶液直接作为处理含金废的复原剂以到达以废治废和综合运用的意图。将经过除尘和净化的含二氧化硫的气体直接通入含金废中能够到达相同的效果。钠复原含金废的反响方程式如下:
Na2SO3+2HCl→SO2+2NaCl+H2O
2SO2+2HAuCl4+6H2O→2Au↓+8HCl+3H2SO4
具体操作如下:将经过过滤和赶硝的含金废趁热抽入高位槽,在拌和下滴加到过量的饱满钠溶液中,复原时恰当加热溶液,有利于产出大颗粒黄色海绵金。参加少数聚乙烯醇(参加量约为0.3~30g/L)作凝聚剂以利于漂浮金粉沉降,充沛反响后静置。用倾析法别离堆积下来的黑色金粉,用水洗净后铸锭得到粗金。
锌粉是黄金精粹进程中常用的金属复原剂,其特点是复原容量大,置换金的速度快。缺陷是过量锌粉与置换所得金粉混在一同,有必要再用硝酸或将剩余的锌粉溶解掉才干得到较纯的金粉。将经过过滤和赶硝的含金废趁热抽入高位槽,调理溶液的pH=1~2,参加过量锌粉。充沛反响后离心别离,所得金锌混合物用去离子水重复清洗到没有氯离子中止。在拌和下用硝酸溶煮,所得金粉的色彩为正常的金黄色,聚会杰出,用水洗净后铸锭得到粗金。置换进程中操控pH=1~2的意图首要是为了避免锌盐水解,有利于产品澄清和过滤。置换产出的金属堆积物含有过量锌粉,可用硝酸或将其溶解。需求留意的是选用溶解时,堆积中不该含有硝酸根,除银、铅、外,其他贱金属都易被溶解。选用硝酸溶解时,硝酸简直能溶解夹杂在金粉中的一切普通金属杂质,但堆积中不该含氯离子,不然复原所得的金粉有或许再次被溶解掉。别的,还可选用硫酸来溶解锌及其他杂质,堆积金不易从头溶解,但钙、铅离子不能与堆积别离,产品易呈黑色。
对含金量很低且量大的废,赶硝处理时能源耗费太大,能够选用亚(NaHSO4)作为复原剂进行复原处理,用亚进行复原时不需求赶硝。具体操作是:将含金废过滤后,先用碱金属或碱土金属的氢氧化物(例如含质量25%~60%的NaOH或KOH)或碳酸盐的溶液调整含金废的pH值为2~4,并将其加热至50℃并坚持一段时间,参加少数硬脂酸丁酯作凝聚剂。在拌和下滴加NaHSO4饱满溶液堆积金。所得金粉经洗刷后能够熔铸成粗金,含量约为98%。
运用草酸、、抗坏血酸和等有机复原剂对含金废进行复原处理的最大优点是不会引进新的杂质,但本钱较高,从含金废中收回金粉时很少选用,在将电解金加工成特定粒度的金粉工业产品时用得较多。
各种复原剂收回金后的尾液中是否还含有金,即收回是否彻底,可选用以下办法进行判别:按尾液色彩判别,若尾液无色,则金已根本堆积提取彻底;用氯化亚锡酸性溶液查看,有金时因为生成胶体细粒金悬浮在溶液中,使溶液呈紫红色;不然阐明尾液中金已提取彻底。
2、含金化废液第二大类含金废液是含金化废液,首要包含电镀进程发作的镀金废液(一般酸性镀金废液含金4~12g/L,中等酸性镀金废液含金4g/L,碱性废液含金达20g/L)、化法提金发作的废水以及含金化产品(如化亚金钾等)出产进程中发作的废水。常用的含金化废水中金收回办法首要有电解法、置换法和吸附法等。依据含金化废水的品种和金含量的凹凸能够挑选单种办法处理,也能够采纳几种办法联合处理。
①电解法将含金化废水置于一敞开式电解槽中,以不锈钢作为阳极,纯金薄片作为阴极,操控液温为70~90℃,通人直流电进行电解,槽电压约5~6V。在直流电的效果下,金离子迁移到阴极并在阴极上堆积分出。当槽中镀液经过守时取样分析且金含量降至规则浓度以下时完毕电解,再换上新的废镀液持续电解提金。当阴极分出金堆集到必定数量后取出阴极,洗刷后铸成金锭。
电解法处理含金化废水除选用上述开槽电解外,还能够用闭槽电解进行处理。即选用一关闭的电解槽进行电解作业,溶液在体系中循环,操控槽电压为2.5V进行电解。当废镀液含金量低于规则浓度时中止电解,然后出槽、洗净、铸锭。电解尾液经吸收槽处理合格后,抛弃排放。闭槽电解的自动化程度较高,对环境比较友爱,但一次性设备投入较大。
②置换法含金化废水中的金通常以[Au(CN)2]-的方式存在。在含金化废水中参加恰当复原剂,即可将[Au(CN)2]-中的金复原出来。依据含金化废水的品种和含金量,复原剂能够选用无机复原剂(如锌粉、铁粉、硫酸亚铁等)或有机复原剂(如草酸、、抗坏血酸、甲醛等)。无机复原剂报价比有机复原剂低,但处理含金化废水今后,过量的无机复原剂有必要设法除掉。有机复原剂报价较高,但复原金合作物后的产品与金很简单别离。因为金在收回进程中首要得到粗金,后边提纯在所难免。因而,实际操作中一般选用无机复原剂(特别是锌粉和铁粉)进行复原,将金置换成黑金粉沉人槽底。锌粉复原的反响方程式如下:
2KAu(CN)2+Zn→K2Zn(CN)4+2Au↓
具体操作进程为:将含金化废水取样分析,断定其间的含金量。将废液置于塑料容器中,参加约1.5倍理论量的锌粉,拌和。为加快置换进程,含金废镀液应恰当稀释和酸化,操控pH=1~2。在酸化废液时易放出HCN气体,所以有关作业应在通风橱中进行。置换产品过滤后,浸入硫酸以去除剩余的锌粉,再经洗刷、烘干、浇铸即得粗金。滤液经过分析含金量和游离含量,当含金量和游离含量低于规则值时能够排放;不然应进一步进行处理。
③活性炭吸附法活性炭对金合作物具有较高的吸附才干,活性炭吸附的作业进程包含吸附、解吸、活性炭的返洗再生和从返洗液中提金等进程。
含金化废水经化验含金量后,置于塑料容器中。参加恰当粒度的活性炭,充沛拌和。将吸附混合物离心脱水,所得液体搜集后会集处理。将所得湿固体参加到由10%NaCN和1%NaOH组成的混合液中,加热至80℃,充沛拌和下进行解吸金。过滤或离心脱水,所得滤液即为含金返洗液,将活性炭参加到去离子水中,充沛拌和,脱水,重复三次。所得滤液并人含金返洗液中,活性炭经枯燥后能够从头运用。返洗液中金的含量现已大大提高。可用电解或复原的办法将返洗液中的金提取出来。
用活性炭处理含金化废水时,废液中[Au(CN)2]-被活性炭的吸附一般以为是物理吸附进程。活性炭孔隙度的巨细直接影响其活性的巨细,炭的活性愈强对金的吸附才干愈大。常用活性炭的粒度为10~20目和20~40目两种。活性炭对金吸附容量可达29.74g/kg,金的被吸附率达97%。南非专利以为,先用臭氧、空气或氧处理废化液,再用活性炭吸附可获得更好效果。此外,解吸剂可选用能溶于水的醇类及其水溶液,也可选用能溶于强碱的酮类及其水溶液。这类解吸剂的(体积百分数)组成为:H2O(0~60%),CH3OH或CH3CH2OH(40%~100%),NaOH(≥0.11g/L);或许CH3OH(75%~100%),水(0~25%),NaOH(20.1g/L)。
④离子变换法因为含金化废水中金以[Au(CN)2]阴离子的方式存在,因而能够选用恰当的阴离子交流树脂从含金废液中离子交流金,再用恰当的溶液将[Au(CN)2]一阴离子从树脂上冼提下来。将阴离子交流树脂装柱,先用去离子水试验柱的流速,调理适宜后将经过过滤的含金废液经过离子交流柱,守时检测流出液含金量。当流出液的含金量超出规则标准时中止通入含金化废水。用溶液或溶液重复洗提金,使树脂再生。洗提液含金量大大提高,用电解或复原的办法将洗提液中的金提取出来。
⑤溶剂萃取法其根本原理是运用含金化废水中的金合作物在某些有机溶剂中的溶解度大于在水相中的溶解度而将含金合作物萃取到有机相中进行富集,处理有机相得到粗金。试验标明,可用于萃取金的有机溶剂有许多,如、醚、二丁基卡必醇、甲基异丁基酮(MIBK)、磷酸三丁酯(TBP)、三正辛基氧化膦(TOPO)和三辛基甲基胺盐等都能够从含金溶液中萃取金。萃取作业时,含金废液的萃取道次一般操控在3~8次,如萃取剂挑选恰当,萃取收回率一般都能到达95%以上。
重法(CODCr)
概述
一、原理
在强酸性溶液中,必定量的重氧化水样中复原性物质,过量的重以试亚铁灵作指示剂、用硫酸亚铁铵溶液回滴。依据用量算出水样中复原性物质耗费的氧。
二、搅扰及其消除
酸性重氧化性很强,可氧化大部分有机物,参加硫酸银作催化剂时,直链脂肪族化合物可彻底被氧化,而芳香族有机物却不易被氧化,不被氧化,挥发性直链脂肪族化合物、等有机物存在于蒸气相,不能与氧化剂液体触摸,氧化不显着。氯离子能被重铬酸盐氧化,而且能与硫酸银效果发作堆积,影响测定成果,故在回流前向水样中参加硫酸,使成为络合物以消除搅扰。氯离子含量高于2000mg/L的样品应先作定量稀释、使含量下降至2000mg/L一下,再行测定。
三、访法的适用规模
用0.25mol/L浓度的重溶液可测定大于50mg/L的COD值。用0.25mol/L浓度的重溶液可测定5~50mg/L的COD值,但精确度较差。
仪器
1、回流设备:带250ml锥形瓶的全玻璃回流设备(如取样量在30ml以上,选用500ml锥形瓶的全玻璃回流设备)。
2、加热设备:电热板或变组电炉。
3、50ml酸式滴定剂。
试剂
1、重标准溶液(1/6=0.2500mol/L:)称取预先在120℃烘干2h的基准或优级纯重12.258g溶于水中,移入1000ml容量瓶,稀释至标线,摇匀。
2、试亚铁灵指示液:称取1.485g邻菲啰啉,0.695g硫酸亚铁溶于水中,稀释至100ml,贮于棕色瓶内。
3、硫酸亚铁铵标准溶液:称取39.5g硫酸亚铁铵溶于水,边拌和便缓慢参加20ml浓硫酸,冷却后移入1000ml容量瓶中,加水稀释至标线,摇匀。临用前,用重标准溶液标定。
标定办法:精确西艘10.00ml重标准溶液与500ml锥形瓶中,加水稀释至110ml左右,缓慢参加30ml浓硫酸,混匀。冷却后,参加三滴试亚铁灵指示液(约0.15ml)用硫酸亚铁铵滴定,溶液的色彩由黄色经蓝绿色至红褐色及为结尾。
式中,c—硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L);V—硫酸亚铁铵标准滴定溶液的用量(ml)。
4、硫酸-硫酸银溶液:与2500ml浓硫酸中参加25g硫酸银。放置1~2d,不时摇摆使其溶解(如无2500ml容器,可在500ml浓硫酸中参加5g硫酸银)。
5、硫酸:结晶或粉末。
精密度和精确度
六个试验室分析COD为150mg/L的邻笨二氢钾一致分发标准溶液,试验室内相对标准偏差为4.3%;试验室间相对标准偏差为5.3%。
留意事项
1、运用0.4g硫酸络合氯离子的最高量可达40mL,如取用20.00mL水样,即最高可络合2000mg/L氯离子浓度的水样。若氯离子浓度较低,亦可少加硫酸,是坚持硫酸:氯离子=10∶1(W/W)。如呈现少数堆积,并不影响测定。
2、水样去用体积可在10.00~50.00mL规模之间,但试剂用量及浓度按相应调整,也可得到满足成果。
3、关于化学需氧量小于50mol/L的水样,应该为0.0250mol/L重标准溶液。回滴时用0.01/L硫酸亚铁铵标准溶液。
4、水样加热回流后,溶液中重剩余量应为参加少数的1/5~4/5为宜。
5、用邻笨二氢钾标准溶液检测试剂的质量和操作技能时,因为每克邻笨二氢钾的理论CODCr为1.167g,所以溶解0.4251L邻笨二氢钾与重蒸馏水中,转入1000mL容量瓶,用重蒸馏水稀释至标线,使之成为500mg/L的CODCr标准溶液。用时新配。
6、CODCr的测定成果应保存三位有用数字。
7、每次试验时,应对硫酸亚铁铵标准滴定溶液进行标定,室温较高时特别留意其浓度的改变。
金属的熔化、溶解与蒸发
2019-01-14 11:15:51
金属由固态转变为液态的状态变化过程叫熔化。金属的熔化是在加热过程中,由于原子热运动加剧,使原子问的结合部分破坏,原有晶粒逐渐瓦解为小的原子集团,使金属由具有固定形状的固态转变为具有流动能力的液态的结果。由于晶界处原子能量较高,加热时使原子发生跳跃和转移所需能量较小,故金属的熔化总是从晶界开始的。 当合金中的一个组元溶人另一个组元时,由于形成某种化合物、合金化或分层等,会有热量放出或吸收,此称溶解热。其量的大小随合金成分而异。例如,铝和铜形成合金时,产生金属间化合物CuAl2,放出大量的热,可使局部温度比原来温度高出200~300℃。此外,铝与硅形成共晶时、铝中加铬时等也都会发生放热反应。因此,生产中应予以高度注意。应该指出,高镁合金在加镁过多或炉温较高时,也会产生自然升温以致过热的现象,但这不是溶解热引起的,而是氧化生成热造成的。 熔体表面的气化现象叫蒸发。在一定的温度时,在密闭的空间内,某金属熔体的蒸发和该金属蒸气的凝结相平衡时的饱和蒸气压叫做该金属在该温度下的蒸气压。蒸气压愈大,则熔体中气体的溶解度愈小,但蒸发损失愈大。金属的蒸发损失通常随熔体温度升高、炉压降低、熔炼时间加长、熔池表面积增大、熔体表面氧化膜疏松程度增加而增加,且与合金的组成和含量有关。在相同的熔炼条件下,蒸汽压高的元素一般更易挥发,蒸发热小、沸点低(见表2—1—16)、在合金中不溶解或很少溶解且含量高的元素一般较易挥发。在正常熔炼条件下,铝熔体的蒸气压很小(1537℃时1mmHg),蒸发损失可略去不计。但在真空熔炼时,应考虑熔体中钠、镁、锌、锂等易挥发元素的蒸发损失。
醋酸铅溶解度
2017-06-06 17:49:58
经常配置溶液的朋友一定非常关注醋酸铅溶解度问题,有很多朋友提出醋酸铅溶解度是不是随着温度的变化而变化等问题。在这里上海有色网为您做一个简单的简答。醋酸铅溶解度相对来说较稳定,不太会随温度的变化而发生非常大的变化。通过实验,我们发现1g醋酸铅溶于1.6ml水,0.5ml沸水,30ml乙醇,醋酸铅也易溶于甘油。其他有关醋酸铅方面的性质如下。我们平时所说的醋酸铅,其实它也可以被叫做乙酸铅。它是白色半透明不规则结晶体。一般有三个结晶水。微有醋味和甜味 故俗名铅糖,有毒,易溶于水。此外醋酸铅试纸可用于检测H2S气体(变黑)。 通过醋酸铅溶解度我们可以和其他化学物质联合起来配置各种各样的溶液,从这些溶液又可以通过一定的温度或者其他条件析出晶体。得到的晶体又可以通过其他很多种途径制出我们平日生活中所需要的物品。目前醋酸铅主要用于生产硼酸铅、硬脂酸铅等铅盐的原料。在颜料工业醋酸铅同红矾钠反应,是制取铬黄(即铬酸铅)的基本原料。在纺织工业中,用做蓬帆布配制铅皂防水的原料。在电镀工业中,是氰化镀铜的发光剂。也是皮毛行业染色助剂。
温度对金溶解速度的影响
2019-02-19 11:01:57
假如温度处在不影响金溶解作业的答应改变范围内,反应物浓度将随温度和分散率的添加而添加,温度每添加10℃,反应物浓度约增大20%。也就是说,进步温度可加快化学反应速度。即温度每升高10℃,分化速度添加近两倍。但费事的是,添加温度会影响氧的溶解度。当矿浆温度挨近100℃时,氧的溶解度已降到近于零。总的来说,金的最高溶解速度在温度约85℃(图1)时到达极限,如温度再增高,就会因氧的溶解度削减而下降金的溶解速度。且为了进步矿浆温度需耗费很多燃料,而会添加化作业的本钱。特别是跟着矿浆温度的升高,会增大溶解贱金属的速率,加快碱金属和碱上金属的水解,形成耗费量的添加。这些不良影响,是添加矿浆温度以进步金的溶解速度和缩短化时刻所赔偿不了的。因而,除冰冷区域在冬天为了不使矿浆冻住而采纳保温办法的加温外,一般均在不低于15~20℃的常温条件下进行化。图1 温度对金在0.25%KCN溶液中溶解速度的影响
典型的分散控制过程中,金、银的分化活化能范围在8.37~20.93kJ(2~5千卡)/mol(分子)之间。
pH值对金溶解速度的影响
2019-02-19 11:01:57
化作业时一般参加若干数量的碱以避免的水解丢失。但碱量过多而形成pH值过高时,金的溶解速度会显着下降。这是因为在高的pH情况下,氧的反响动力学对金的溶解很晦气。别的,在钙离子存鄙人,pH值增高时,会因金属表面生成薄膜而使金的溶解速度显着下降(图1)。图1 钙离子对金溶解速度的阻滞效应
很多研讨标明,金化浸出的最佳pH值为9.4。实践出产作业的最佳pH值规模可选在9.4~10之间。如条件答应,化浸出作业取下限值,锌置换作业则取上限值,后者pH值增大,可减小锌与水的反响优势,下降锌的耗费。
不同浓度的相应pH值列于下表。在不同pH值(即不同KOH浓度)下金、银的溶解速度如图2。从图中看出,KOH浓度达0.1mol∕L以上溶解速度呈直线下降。
表 各种浓度KCN溶液的相应pH值KCN∕%pH0.0110.160.0210.310.0510.400.1010.510.1510.660.2010.81图2 溶液的pH值对金、银溶解速度的影响
杂质对金溶解速度的影响
2019-02-19 11:01:57
向化溶液中参加某些元素,能加快金的溶解。有些研究者证明,在必定的条件下,参加少数铅、、和铋,能进步金的溶解率。至少,存在的少数铅可成为溶解金的增效剂(图1)。但铅的很多存在,特别是在pH高的情况下,会在金粒的表面生成Pb(CN)2薄膜而按捺金的溶解。图1 在0.1%NaCN溶液中铅离子浓度对金溶解速度的影响
硫离子的存在,会在金粒表面生成一层不溶的硫化亚金薄膜,而使金难于溶解。或许与生成对金不起溶解效果的硫代酸盐而耗费。即便溶液中的硫化物含量很低(5×10-4%)也会显着下降金的溶解速度(图2)。图2 在0.25% KCN溶液中Na2S浓度对金、银溶解速度的影响
化处理浮选精矿时,由精矿带入化液中的黄药和黑药同样会下降金的溶解速度。我国某选金厂化液中的黄药浓度由33mg∕L添加至110mg/L时,金的化浸出率由74.2%下降至55.6%。这主要是因为金粒表面为黄原酸金薄膜掩盖之故。为进步金的回收率,浮选精矿或尾矿在化前有必要进行脱药。
精矿的脱药,通常是在浮选后对精矿进行洗刷和浓缩,以到达脱药意图。某矿磨矿粒度65%~0.074mm(200目),浮选后为更好的脱除黄药和2#油,将浮选精矿经旋流器脱药后,再磨矿至溢流细度98%~100% 0.074mm(-200日)后浓缩,可将浮选药剂脱掉96%。终究精矿送化提金,金的年平均浸出率达90.57%。
矿石中存在的碳以及硅、铝、铁等生成的氢氧化物均具有吸附效果,对化作业晦气。
硫脲溶解金、银的影响因素
2019-02-15 14:21:01
为了断定酸性浸出金的最佳条件,加布拉分别对硫酸铁浓度、硫脉浓度、硫酸浓度、温度、洗刷速率、固酸比、氧化剂的品种及数量等要素对浸出速度及金提取率的影响进行了具体研讨: 1)硫酸铁浓度的影响 实验处理的含金黄铁矿精矿的成分如表1。当固酸比为30%时,用不同浓度的Fe2(SO4)3进行实验取得浸出速度与硫酸铁浓度的联系如图1。表1 含金黄铁矿精矿化学分析元素AuAgAsTFeSiCaAlSMgNaMnCuC含量508.5122.63.663.153.6615.71.691.510.280.041.05 由该图可见,Fe2(SO4)3的物质的量浓度从0.0037mol/L(1.5g/L)增至0.0153mol/L(6g/L)时,金浸出速度增大,而浓度超越0.153mol/L后,浸出速度不再改动。 2)硫脉浓度的影响 硫脉浓度对金浸出速度的影响如图2所示,浸出速度是随硫脉浓度的增高而增大,且在0.197mol/L(15g/L)到达最佳值,即浸出时刻60min,金的提取率约95%。
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浓度最佳值由于原料及实验条件的不同,各研讨者报导的数据有较大差异,国外的另一研讨报告断定的最佳质量浓度是4g/L,而我国近年较大规划工业实验选用的最佳质量分数为0.2%-0.3%。 上图2还标明,浓度过高会呈现钝化现象。即当溶金量到达最大值时,持续进步浓度,溶金量反而有所下降。这是由于分化构成单质硫在金表面分出和构成钝化膜,然后阻止金的溶解。 3)硫酸浓度的影响 金溶解可在硫酸、和硝酸的溶液中进行,但以硫酸溶液中最好。在酸度不大时(质量分数0.1%-0.5%),溶解就能进行,酸度为0.1%-2%时,金有较安稳的溶解速度。硫酸在浸出金的进程中,不只起配位效果,并且对的分化起维护效果,故它是一种调整剂也是一种维护酸。许多研讨报告以为,随硫酸浓度的增高,金的浸出速度显着上升,即pH操控越低,金的浸出率也越高。 图3是加布拉研讨制作的。阐明在不同的硫酸初始浓度下,浸出液pH随时刻的改变而不同。用浓度为0.0175mol/L的硫酸,在1h内pH从3.25(250mV)进步到5.7(110mV),而用0.175mol/L的硫酸,pH从1(260mV)变至2.7(250mV),因而选定最佳硫酸浓度应为0.175mol/L。
4)溶液中杂质的影响 金矿石常伴生一些金属矿藏,在酸性溶液中铜、铅、锌、砷、锑、铁亦伴随金一道进人溶液。它们对金的溶解有抑制效果。在介质中铅和锌的损害最大,而在硫酸介质中,铅则生成硫酸铅沉积,对金的溶解没有影响。铜和锑及其化合物与生成可溶的络合物,使溶液中的浓度减小,引起金的溶解速度下降。砷和二价铁的存在对金的溶解却无显着的影响。但是三价铁的效果最为独特,它具有较强的氧化才能(其标准氧化复原电位为+0.77V),可使氧化成促进金溶解的二硫甲脒。[next] 5)氧化剂的影响 在酸性系统中,可供挑选的氧化剂有硫酸铁、、过氧化氢、、臭氧、氧气、空气、酸钾、重等,但过强的氧化剂将使氧化丢失而不宜选用。加布拉对硫酸铁、氧气和空气三种氧化剂对浸出速度的影响作了比较,得到图4所示的一组曲线,标明选用硫酸铁时金提取率最高,氧气次之,而用空气只比氧气稍低一些。还应指出,氧化剂的挑选及用量直接决议着溶液的电位,如美国卡林型金矿用酸性浸金实验断定溶液电位应操控在+150mV。他还以为进步电位未必取得较高的金提取率。加布拉供给的电位规模是+110~+260mV,查理则指定为+140mV。 当选用Fe3+作氧化剂时,Fe2(SO4)3的质量浓度操控在3g/L,加布拉提出应以6g/L为限,再增大Fe3+浓度,金浸出速度不再进步。 还应指出,Fe3+氧化剂有一个特殊的便利条件,即当处理黄铁矿类型矿藏时能够不用外加Fe3+氧化剂。 6)温度的影响 加布拉研讨指出,在2-35℃规模内,金的提取率随温度升高略有添加,金提取率的温度系数为1.09-1.10,但温度高至60℃时开端分化,反而使提取率下降(见图5)。 7)固酸比的影响 在加布拉的实验条件下,50%的固酸比可取得94%的金回收率,固酸比高于50%金的提取率下降。固酸比对浸金速度的影响见图6。[next] 关于溶金动力学研讨较共同的观念是,在氧化剂存鄙人,金溶解于酸性溶液中的速度是由分散进程操控的。谢弗瑞(Shivrin)等人报导了金银络离子的分散系数(298K)。 D[Au(TU)2+]=3.3×10-6cm2/s D[Ag(TU)3+]=4.7×10-6cm2/S D(TU)=1.1×10-6cm2/S 总归,从电化腐蚀及分散观念分析溶金动力学,主要与浓度及分散系数、氧化剂浓度及分散系数,金粒与溶液触摸面积及分散层厚度等要素有关。当以氧气作氧化剂时,若浓度较高而氧浓度较低,则金溶解速度随氧浓度增高而加速。 这儿需着重指出的是,当处理含金矿石时,进步磨矿细度虽有利于添加金的浸出率,但又使与金伴生的其他杂质元素也会更多地进人溶液,因而磨矿细度有必要恰当。 升高溶液温度可进步的分散速度,增大分散系数;溶液温度对分散系数的影响却远不及于对反应速度的影响。跟着溶液温度的进步,的分化加速,与金一同溶解的杂质元素同和硫酸的反应速度也加速。总的来说这将导致试剂的很多耗费,金的浸出率反而下降。在实践中,浸出金通常是在常温下进行,采纳先加酸后加,分槽加人硫酸和,或将酸分批加人的方法,以避免矿浆的部分过热引起浸出温度升高。
金粒度对金溶解速度的影响
2019-02-19 11:01:57
金粒的巨细是决议金溶解速度一个很首要的要素。假定金的溶解速度为3mg∕(cm2·h),寻么,直径44μm(325目)的球状金粒的彻底溶解需求14h;直径149μm(100目)的球状金粒则需48h。为此,在化前有必要首要除掉粗粒金,以进步金的收回率和尽可能缩短化作业时刻。
化工艺过程中,一般根据化作业的特色以筛目将金粒分为三种粒度:大于74μm(200目)为粗粒金,37~74μm(200~400目)为细粒金,小于37μm(400目)为微粒金。为便于作业,有时将大于495μm(32日)的金粒称为特粗粒金。
粗粒和特粗粒金,在化作业中溶解很慢,需求很长时刻才干彻底溶解。关于这类金粒,选用延伸化时刻往往是不合算的,由于绝大多数金矿石中的金首要呈细粒和微粒存在。国内外许多化法矿山所选用的收回矿石中粗粒和特粗粒金的办法,常常是在化前先进行混或许重选捕收,避免未溶完的粗粒金丢失于尾矿中。
细粒金在一般的化作业过程中都能很好地溶解。这是由于在相应的磨矿粒度下,大部分被解离呈单体金。
微细金粒在磨矿作业中被解离呈单体的常不多,其间的大多数仍处在其他矿藏或脉石的包裹中。处于硫化矿藏中的微粒金,化前常常需先进行氧化焙烧。石英脉石包裹的微粒金在化过程中是难于浸出的。用化法收回这类微粒金,一般需求将矿石磨得更细,以添加金粒的解离程度。这就会增大磨矿本钱,且给化矿浆的固液别离带来困难,增大和已溶金的丢失。关于某些微粒金矿石,常常由于矿石磨矿粒度不可能再细,而不可能选用化法处理。
故可以为,矿石中金粒巨细常常是决议能否选用化法的重要要素之一。
硫脲溶解金、银的化学过程
2019-02-15 14:21:01
许多研讨证明:在氧化剂存在的条件下,金可溶于的酸性溶液中,且以的硫酸溶液的溶金效果较好,一起证明金呈络阳离子Au(SCN2H4)2+的方式存在于的酸性溶液中。溶解金、银有必要使其从零价态氧化成+1价的氧化态,在酸性溶液中也可被氧化。在有氧化剂如过氧化氢、高铁离子等存在时,可逐渐氧化成多种产品,首要生成的是二硫甲脒〔HN(NH2)CSSC(NH2)NH,简写作RSSR,其间R为C(NH2)NH],它可作为金、银的选择性氧化剂。氧化成RSSR的反响是可逆的,但若溶液的电位过高,RSSR将被氧化成下一步产品,如基、和元素硫等,因而严格控制浸出液的电位,关于使丢失降到最低极限是重要的。 浸出金、银的根本反响可描绘如下: 金的氧化: Au=====Au++e- EӨ=1.692V (1) 金溶解于: Au+2(TU)→Au(TU)2++e- EӨ=0.38V (2) 二硫甲脒的生成: 2(TU)=====RSSR+2H++2e- EӨ=0.42V (3) 此反响速度很快,生成的RSSR是生动的氧化剂,并且在金的溶解过程中是有必要的,反响式(2)与(3)结合便得到总反响: Au+RSSR+2H+=====Au (TU)2+ (4) 银也发作相似的反响: Ag+RSSR+2H+=====Ag(TU)2+ 反响(4)的EӨ=0.04V,△GӨ=-7750J/mol。 在含Fe3+溶液中,Fe3+可起氧化剂效果: Fe3++e-=====Fe2+ EӨ=0.77V (5) 反响(2)与(5)相加得到: Au+Fe3++2(TU)=====Au(TU)2++Fe2+ EӨ=0.39V (6) 对银而言也有相似的反响: Ag+Fe3++2(TU)=====Ag(TU)2++Fe2+ 反响(6)的△GӨ=-37 595 J/mol,比反响(4)具有更大的溶解趋势。因而外加氧化剂和生成二硫甲脒同样是有利于溶金的。[next] 从表1所列数据可知:较为抱负的氧化剂为高价铁盐、二硫甲脒、二氧化锰和溶解氧。普拉克辛的试验标明:当选用漂、、重作氧化剂时,金溶解量小而溶液中却很快呈现元素硫沉积,阐明此刻很快被氧化分化而失效。表1 常见氧化剂的标准氧化复原电位值氧化电对H2O2/H2OMnO4-/Mn2+CrO42-/Cr3+Cl2/Cl-ClO4-/Cl2Cr2O72-/Cr3+EӨ/V1.7761.5071.4471.3951.3851.333氧化电对O2/H2OMnO2/Mn2+NO3-/HNO2Fe3+/Fe2+(SCN2H3)2/SCN2H4SO42-/H2SO3EӨ/V1.2281.2280.940.770.420.17
酸液中氧的氧化才能较强。由于酸性液处理含金矿藏质料时必有部分铁等杂质进入浸液中,因而,溶金时只需不断地向矿浆中充入空气,高价铁盐即可得到再生,而溶液中的溶解氧自身也足可使金氧化而使其转入浸液中。 试验证明,浸金时向矿浆中鼓入氧气可提供较安稳的氧化性气氛,而活性更强的氧化剂如过氧化氢会使耗费过多,这是由于RSSR不可逆地被氧化成下一步产品。RSSR的生成反响为: 当浓度和溶解氧的压力一守时,金溶解反响的推动力随介质pH和金络阳离子浓度的下降而增大,而当介质pH一守时,溶解反响的推动力将随溶解氧压力和浓度的增大而增大。 下图为25℃时Au(Ag)-SCN2H4-H2O系电位-pH图。从图中可看出:金溶解生成Au(SCN2H4)2+的线①在电位0.3739V处,而银溶解生成Ag(SCN2H4)3+的线②为0.1142V。故从热力学上,Ag线电位比Au线低,溶银比溶金简单。且①线和②线均与④线相交,与金溶解线①相交点对应的pH=1.78,与银溶解线②相交点对应的pH=6.17。也就是说:金溶解的pH不大于1.78,银溶解的pH不大于6.17。只要溶液pH小于交点对应的pH时,氧化剂才能使金、银氧化并与络合为络离子进入溶液。若溶液pH大于交点对应的pH,的氧化反响则会加强,而生成的二硫甲脒分化成S2-、H2S、CNNH2等被耗费,并使已溶的Au(SCN2H4)2+和Ag (SCN2H4)3+络离子复原为金属沉积,溶液的pH愈大,氧化的趋势也愈强,已溶金、银络离子的复原也愈多。此刻生成的二硫甲脒对金、银也不起氧化效果。[next] 为一有机络合剂,从表2数据可知,选用酸性溶液溶金时具有较高的选择性,一起也可发现,当质猜中含、铜、铋时,会下降的溶金功率,添加耗量。表2 某些金属络合物的解离常数(PK值)络阳离子Au(SCN2H4)2+Ag(SCN2H4)3+Cu(SCN2H4)4+Cu(SCN2H4)3+Cd(SCN2H4)3+pK值22.113.615.412.822.92络阳离子Hg(SCN2H4)42+Hg(SCN2H4)22+Pb(SCN2H4)32+Bi(SCN2H4)62+Bi(SCN2H4)92+pK值26.221.911.7711.941.19 当质猜中含有较多量的酸溶物(如二价铁、碳酸盐、次生铜矿等)和复原性组分(如碳、有机质等)时,宜选用氧化焙烧或物理选矿等办法进行预处理,若为浮选产品,则应预先脱除浮选油药,以利于溶金操作和下降试剂耗量。
金、银在硫脲液中的溶解反应
2019-02-20 11:59:20
许多年前,分子的化学结构曾被假定为。近四十年来,因为物理技能的迅速发展,分子的化学结构已被进一步认定为以下的共振式:即它是经过分子中的N+和S原子所具有的自在电子对,吸附于金粒表面而使金的氧化复原电位大大下降,使金易于氧化而溶解进入溶液中。
金在酸性液中的溶解,一般以为归于电化学腐蚀进程,进程中有必要有氧比剂参与。即分子将Au3+复原为Au+,氧化剂再将Au+氧化与生成安稳的Au(SCN2H4)2+进入溶液中。氧化剂则被复原。当运用H2SO4作pH调整剂、Fe3+作氧化剂时,其反响为:
2Au+4SCN2H4+Fe2(SO4)3 〔Au(SCN2H4)2+〕SO4+2FeSO4
2Ag+6SCN2H4+Fe2(SO4)3 [Ag(SCN2H4)3+]SO4+2FeSO4
此刻,生成金、银络合物的安稳常数:Au(SCN2H4)2+为1022~22.5,Ag(SCN2H4)3+为1013.1~13.9。
假定金粒在含氧化剂的酸性液中是一个微电池,它的表面就有阴极区和阳极区。当阴极区(正极)的氧化剂Fe3+。取得电子则复原为Fe2+;而阳极区(负极)的Au+则因失掉电子而氧化生成Au(SCN2H4)2+(见图1)。图1 金在溶液中溶解的图解
即在阴极区: Fe3++e Fe2+ (1)
在阳极区: Au Au++e
Au++2SCN2H4 Au(SCN2H4)2+ (2)
总反响式: Au+Fe3++2SCN2H4 Au(SCN2H4)2++Fe2+ (3)
银也发作相似的反响:
Ag+Fe3++3SCN2H4 Ag(SCN2H4)3++Fe2+
因为Fe3+是依托向溶液中鼓风溶解的氧来氧化Fe2+使之再生的,故实践上氧化剂的效果仍取决于鼓入空气溶解入溶液中的氧,因此(3)式又可写成:
Au+2SCN2H4+H++O2 Au(SCN2H4)2+H2O (4)
已知Au+∕Au电对的标准氧化复原电位为1.73V。当用浸出金时,因生成络阳离子而使金的电位下降。在(2)式反响中,25℃测得Au(SCN2H4)2+/Au电对的标准氧化复原电位为(+0.38±0.1)V。该电位值虽下降较大,但它比化法浸出金时Au(CN)2-/Au电对电位-0.64V高得多,且金络离子为阳离子,而金络离子为阴离子,故对金的络合才干较弱。若选用先浸出后吸附(或置换)的“两步法”,提金的回收率常较化法低。但因为对金的溶解速度比化法(6×10-9mol/(cm2·s))约快10倍,且对金的初始溶解速度极快,为了战胜上述困难,进步提金的回收率,就有必要下降Au(SCN2H4)2+∕Au电对的电位。
依据能斯特公式,Au(SCN2H4)2+/Au电对的电位可用下式表明:
==0.38+0.0591lg -0.118lg从式中可知,在酸性液中,Au(SCN2H4)2+∕Au电对的电位仅与Au(SCN2H4)2+离子浓度和SC(NH2)2分子的平衡浓度有关。即使用酸性液提金应使已溶金络离子在溶液中处于非平衡系统中,以下降负极的电极电位,进步金的回收率。为达此意图可采纳的方法是:(1)进步浸出液中的浓度;(2)选用边浸出边吸附(或置换)的“一步法”,随时将矿浆中已溶金的大部分(或一部分)提出,使浸液中金的浓度保持在较低的水平,添加溶液中的游离含量。但也有些研究者以为后者并不十分重要。的氧化是导致耗费过大的主要原因。在酸性溶液中,首要氧化生成二硫甲脒,其电对电位为0.42V。但在文献中,也报导有氧化生成二聚聚合离子。二者的反响:
如式:
2SC(NH2)2(SCN2H3)2+2H++2e (5)
2SCN2H4(SCN2H3)2+2H++2e (6)
如式(7):
2SC(NH2)2(SCN2H4)22++2e (7)
2SCN2H4(SCN2H4)22++2e (8)
式(6)有H+参与,和二硫甲脒电对电位受介质pH值改变的影响。式(8)生成二聚,它的电对电位不受介质pH值的影响。
图2为25℃时Au(Ag)-SCN2H4-H2O系电位-pH图。它是以反响式(6)的反响计算出SCN2H4∕(SCN2H3)2电对电位=0.4791-0.0591pH而绘出④线的。从图中看出:金溶解生成Au(SCN2H4)2+线①在电位0.3739V处,而银溶解生成Au(SCN2H4)2+线②为0.1142V。故从热力学上,Ag线电位比Au线低,溶银比溶金简单。且①线和②线均与④线相交,与金溶解线①相交点对应的pH=1.78,与银溶解线②相交点对应的pH=6.17。也就是说:金溶解的pH不大于1.78,银溶解的pH不大于6.17。只要溶液pH值小于交点对应的pH值时,氧化剂才干使金、银氧化并与络合为络离子进入溶液。若溶液pH值大于交点对应的pH值,的氧化反响则会加强,而生成二硫甲脒并分化呈S2-、H2S、CNNH2等被耗费并使已溶的Au(SCN2H4)2+和Ag(SCN2H4)3+络离子复原为金属沉积。溶液的pH值愈大,氧化的趋势也愈强,已溶金、银络离子的复原也愈多。此刻生成的二硫甲脒对金、银也不起氧化效果。
图2 25℃时Au(Ag)-SCN2H4-H2O系电位-pH图条件;
SCN2H4=(SCN2H3)2=10-2mol;Au(SCN2H4)2+=Ag(SCN2H4)3+=10-4mol;
氧压力=氢压力=101.32kPa
但朱屯称:在离子强度恒守时,一个固定份额的与二硫甲脒混合溶液的电位是不受酸度改变影响的,它们的氧化反响式(8),其电位-pH线的斜率应为零,④线应从低pH处水平延伸到pH4.3处,而不是上述的斜率-0.0591pH。因此,上述在pH1.78以下才干氧化溶解金,不然仅能氧化的观点是不成立的。因为金的浸出速度与酸度的联系近似为零级动力学,虽在pH>2时反响速度有所下降。但起伏是很小的,S.J.罗迪等则以为;因为在实践浸出进程中酸度的影响是十分复杂的,反响式(8)仅仅氧化的总反响式,并不反映它们的反响机理。反响进程的某些过程如式(6)那样有H+参与,或者说它们的氧化速度与pH值有关,它与式(8)的总反响是不对立的。
硫脲溶解金、银的电化学研究
2019-02-15 14:21:01
近10多年来,从电化学人手对溶解金的电极进程进行的很多研讨(如图所示),深化了对溶解金进程的知道,并在实践中得到证明和运用。 1)的阳极氧化 曾在慵懒的铂、石墨和铅电极上对的阳极氧化作了研讨。经过色层分析及红外光谱查明,在电位为0.9-2.1V的整个范围内,阳极液中的氧化产品有二硫甲脒和基(CNNH2)。经过丈量和核算得知,这种铂电极发作的可逆电对其标准复原电位EӨ=0.42V,阳极搬迁系数β约为0.8,交流电流密度i0=(2.1~14.7)×10-6A/cm2。发现当电位上升到1.4V时,电极进程仅发作的初级氧化生成二硫甲脒,这时电流效率为100%,再升高电位,电流效率下降,氧开端分出和的次级氧化反响发作,二硫甲脒分化,生成基。
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2)金的阳极溶解 在为0.001-0.030mol的脱气酸性溶液中,选用反转金圆盘电极所作的研讨标明,金的溶解直到阳极过电位0.3V(见上图)停止是快速的,且简直到达最大分散控制速度,其反响为 Au+2SC(NH2)2-→Au[SC(NH2)2]2++e- 交流电流密度大于10-6A/cm2,溶解以电流效率100%进行。当阳极过电位为0.4V或更高时,被氧化成二硫甲脒和其他含硫化合物,金的溶解部分遭到按捺,此刻金溶解电流效率显着下降。在较高阳极电位下金表面的钝化效果,导致在电流-电位曲线内呈现-滞后回线,好像按捺剂在此系统内富集相同,曲线上电流的峰值进一步下降,这影响到上式的标准复原电位EӨ的值。实验测出新鲜金表面上EӨ的值为0.352V(30℃),但在钝化表面上E值升高到0.41V。E值的这种改变,即便金电极不受阳极电位分配,但逐渐添加溶液中的按捺剂时也会呈现,在这种情况下得到的E0值为0.336-0.395V。 3)金(I)-的阴极复原 对酸性溶液电极进程的许多研讨证明,金(I)-按上式进行,在阴极过电位为-0.15~0.35V之间系受分散控制,超越该值时,复原效果稍有减慢。在阴极电流-电位曲线(见上图)的顶端,金的堆积活化能Ee值为25~29kJ·mol-1,而在洼陷部分Ea值为71~84 kJ·mol-1,30℃时测出Au[SC(NH2)2]2+络离子的分散系数D为1.1×10-5cm2·s-1,50℃时D为1.17×10-5cm2·s-1。金的堆积在100%电流效率下进行。当阴极过电位在-0.5~0.6V时电流效率显着下降,这时金的堆积和氢的分出同时发作。自身虽不介入铂、金、铁上的阴极反响,但二硫甲脒却不断地在新堆积出的金表面上复原,敏捷引起金表面的钝化,金板微呈黑色。鉴于的阳极氧化效果,不难理解电解时需将电解池的阳极室和阴极室离隔、以避免金极上硫的结合,避免阳极反响时所生成的氧化剂在某种程度上使金溶解。[next] 运用的电解液组成为(g/L):SC(NH2)290, H2SO4 25 , Au 0.5-5。极化曲线上得出的最大值遵守分散规则,这是由于在电位为+0.2~-0.1V的情况下,吸附在电极上的分化产品,对金的电积进程具有催化效果的原因。此刻,拌和电解液会激烈地对电流密度产生影响,电流的最大值与金浓度成直线联系,阴极进程速度有较低的温度系数A=2.51-2.93kJ/mol,这说明金的电积在此条件下首要取决于放电离子的分散。但是,当电位更负于-0.1V时,电流最小值实际上与电极的反转速度无关,且阴极进程速度有较高的温度系数A=7.12kJ/mol,明显阴极进程首要决定于金的电极反响。为了查验分化产品的吸附一催化特性,曾经过比照电解液中参加或不参加分化产品(如Na2S)所得出极化曲线,以及经过从阴极表面上使吸附物解吸,或使阴极表面以专门的机械设备对不断更新的方法别离作了实验,成果证明在电积金的进程中,分化而成的含硫产品在电位为0.2-0.1V的范围内确有吸附一催化特性。 此外,从金(I)-络合物与其他金属(如银、铅、锌、镉、铜)络合物在银电极上的标准分化电位值比较看出,阴极上金能最早分出。 某些金属络合物的标准分化电位E值(下表)如下: 某些金属络物的标准分化电位E值络合物离子Au(TU)2+Ag(TU)2+Cu(TU)2+Cd(TU)2+Pb(TU)2+Zn(TU)2+标准分化电位E/V0.380.023-0.119-0.657(-0.647)-0.65-0.785
稀土选矿氯化稀土在水中的溶解度
2019-01-18 13:27:13
氯化稀土在水中的溶解度(25摄氏度)
金、银在氰化液中溶解的理论
2019-02-21 08:58:48
金、银在溶液中溶解的动力学进程,各家多以为主要是受扩散效果操控的。但关于金、银的反响机理却有不同的见地。各家提出的金、银在溶液中的溶解理论主要有:
一、埃尔斯纳(Elsner,1846年)的氧论。
该理论以为,金在溶液中溶解时,氧是必不可少的:
4Au+8NaCN+O2+2H2O 4NaAu(CN)2+4NaOH (1)
银的溶解能够用相似的反响式标明:
4Ag+8NaCN+O2+2H2O 4NaAg(CN)2+4NaOH
二、博德兰德(Bodländer,1896年)的过氧化氢论。
他以为,金在溶液中的溶解效果按下式分两步进行。其总反响式契合上述的埃尔斯纳方程式。
2Au+4NaCN+O2+2H2O 2NaAu(CN)2+2NaOH+H2O2 (2)
H2O2+2Au+4NaCN 2NaAu(CN)2+2NaOH (3)
式中生成的过氧化氢是中间产品。他经过检出溶液中存在H2O2来证明他的见地。
三、杰宁(Janin,1888、1892年)的氢论。
杰宁不供认氧是溶解金必不可少的论说,而坚信反响进程中必定释放出氢:
2Au+4NaCN+2H2O 2NaAu(CN)2+2NaOH+H2 (4)
巴尔斯基(Barsky)测定了亚金络离子和银络离子生成的自由能,经过计算所得到的反响自由能,得出上列各反响式的热力学平衡常数为:
方程式(1),K=1066;
方程式(2),K=1016;
方程式(3),K=1049.8;
方程式(4),K=10-99。
依据△G0=-RTlnK
则 方程式(1),△ <0;
方程式(2),△ <0;
方程式(3),△ <0;
方程式(4),△ >0。
因而,埃尔斯纳和博德兰德所提出[式(1)~(3)]的反响均能进行,而杰宁所提出的[式(4)]的反响则不能进行。
四、克里斯蒂(Christy,1896年)的论。
该理论以为,对金的溶解而言,释放出有必要有氧,且生成的是促进金起反响的活化剂:
O2+2NaCN+H2O(CN)2+2NaOH
2Au+2NaCN+(CN)22NaAu(CN)2
但斯凯(Skey)和帕克(Park,1898年)提出了清晰的依据,证明了含的水溶液丝毫不溶解金、银。
五、汤普森(Thompson,1934年)的腐蚀论。
他以为,金在溶液中的溶解相似于金属腐蚀,在该进程中溶于溶液中的氧被复原为过氧化氢和羟基离子。并指出,博德兰德提出的反响式应进一步分红下面几步:
O2+2H2O+2e-H2O2+2OH-
H2O2+2e-2OH-
AuAu++e-
Au++CN-AuCN
AuCN+CN-Au(CN)2-
这些反响已为试验所证明。
六、化浸出的动力学。
F·哈巴什(Habashi,1966、1967年)指出,溶液浸出金的动力学实质上是电化学的溶解进程,大略遵从反响式(2):
2Au+4NaCN+O2+2H2O2NaAu(CN)2+NaOH+H2O2
对银的溶解相同能够写出相似的反响式。该定论依据下述现实:
(一)每溶解2mol金属,便耗费1mol(分子)氧;
(二)每溶解1mol金属,要耗费2mol(分子);
(三)溶解金或银时构成过氧化氢,每溶解2mol量金属便产出1mol(分子)H2O2;
(四)试验标明,无氧时,金和银在NaCN+H2O2中的溶解系一缓慢进程(见下表)。因为:
2Au+4NaCN+H2O22NaAu(CN)2+2NaOH
的反响是很少发作的。现实上,假如溶液中存在很多的过氧化氢,则会因为下列反响使离予氧化成对金不起溶解效果的根离子:
CN-+H2O2CNO-+H2O
而按捺金、银的溶解。表 金、银的溶解速度溶解质量∕mg需用时刻∕min补白+O2+H2O2金105~1030~901943年银5151801951年
虽然上述金在溶液中溶解的理论存在差异,但R.W.朱里尔(Zurilla,1969年)等经过搜集和丈量从金表面扩散出来(不再参加反响)的H2O2试验标明:85%的金是依照博德兰德的过氧化氢论(式2)溶解的,只要15%的金是按埃尔斯纳的氧论(式1)溶解的。即O2的复原不是直接生成OH-,而总是触及中间产品H2O2的生成。而生成的H2O2又能促进Au((CN)2-的构成:
O2+2H2O+2e H2O2+2OH-
2Au+4CN-+H2O2 2Au(CN)2-+2OH- (5)
这一反响是经过向溶液中供入空气而溶解的O2来完成的。这个定论经过向溶液中参加少数H2O2能使金的化溶解速度略微添加,若很多参加H2O2则会使金粒表面钝化而下降溶解速度而得到有力的证明。
从热力学观念看,金、银能从台CN-溶液中分出的推动力可定量地用复原电位标明。即
Au+(Ag+)-e- Au(Ag)
复原电位(E)则可经过能斯特方程导出:
E=E0- ,或=E0+式中 R-气体常数,等于8.314J∕K·mol;
T-绝对温度;
E0-反响的标准复原电位(氢标),V。
从式中看出:E值越大,则离子被复原而分出金属的趋势越大;反之,E值越小,则向相反方向反响进行的趋势越大。若反响的最终产品是易溶的,则金属被溶解进入溶液。
金、银是典型的贵金属,要把它溶解成独自离子状况是困难的。当选用化法时,它们会与CN-效果生成配位数为2的安稳络离子Au(CN)2-和Ag(CN)2-而进入溶液。且因为Au+、Ag+有很高的复原电位:
Au++e Au E=1.73+0.0591lg〔Au+〕
Ag++e Ag E=0.80+0.0591lg〔Ag+〕
而需用强氧化剂。其氧化才能不只取决于氧化复原电位,还取决于pH值的巨细及离子浓度和温度。若以电位-pH图标明它们在氧化复原系统中的行为和相互关系则较易了解。图1是25℃时Au、Ag-CN--H2O系电位-pH图。图中,Au(CN)2-∕Au电对的理论曲线1是依据1903年G.博德兰德测定的Au(CN)2-安稳常数β=2×1038,Au+的标准复原电位E0=1.692V计算出E=1.692-0.0591,lgβ=-0.571V制作的。
N.V.西奇威克(Sidgwick)1952年宣布了他测定的β=2.5×1029,并推算出Au+的复原电位E=-0.045V,比图中的-0.571V高0.526V。
储建华等选用溶金制造渡进行了电位检测,发现测定值比图中的理论值高0.258~0.570V,与上述西奇威克的测定值十分挨近。为了进行验证,后又别离运用电镀化金和金粉直接化金制造液进行测定,各种不同制造液在相同条件下测得的电位差错仅为0.01V。这一结果标明上述测定值是可信的,并据此提出Au(CN)2-+e=Au+2CN-反响式的批改曲线方程为:
E=1.0638+0.118lg(1+10pH-9.4)-0.118pH
批改曲线比图中传统理论曲线平行上移0.5238V,即-0.0472V。图1 25℃时Au、Ag-CN--H2O系电位-pH图
图中Au(CN)2-∕Au线:1-据博德兰德测定值推导;
2-据亚当森的推导;3-储建华等的批改值
图中实线为金线,虚线为银线,水线省掉了
条件:Au+=Ag+=10-4mol,CN-=10-2mol,
氧压=氢压=101.32kPa(1atm)
鉴于Au(CN)2-∕Au电对复原电位如此之高,金线与C线组成的原电池电动势很小(Emax=0.136V),它对金化的推动力不大,正阐明如今化出产实践中选用增大(CN-)总浓度和运用炭浆法(下降浸液中Au+浓度)的作业,来下降Au(CN)2-的复原电位,进步金化原电池电动势,以增大化推动力是必要的。
当对Ag(CN)2-∕Ag电位运用AgNO3溶于NaCN液制备的溶液进行测守时,在pH>9.4时测定值挨近图中的理论曲线,pH<8.4时测定值比理论曲线低。后者应是Ag(CN)2-发生酸效应之故。它阐明图中Ag(CN)2-的理论电位-pH曲线是正确的。因为Ag(CN)2-线复原电位低,银的化推动力大而较易化。
关于金、银在溶液中溶解的动力学进程,因为曩昔测得的金化原电池电动势很大(Emax=0.682V),因而前期的研究者都推论出金的化动力学进程是受扩散效果操控的。1963年K.J.卡索(Cathro)等人测得的金化活化能在12.97(拌和强度弱,氧浓度低时)59.999kJ∕mol之间。明显前者是受扩散效果操控,而后者则主要是受界面层的化学反响所操控。因而,往后怎么进步金化界面层的化学反响速度,是进步化功率、强化化作业进程的一项重要措施。
氧化剂和金溶解反应的电动势
2019-02-19 10:03:20
依照电化学腐蚀理论,金的溶解反响首要取决于金粒微电池的反响电动势(E)。E值愈大,金溶解反响的自由能(△G=-nFE)改变愈小、反响的推动力愈大,金溶解反响的热力学条件就愈好。
也就是说,要加速金在溶液中的氧化溶解反响,则需求加大正极和负极反响的电位差(电动势)。用浸出金时,负极Au(SCN2H4)2+∕Au电对的反响电位0.38V(25℃时)是个定数,故只要选用电对电位高的氧化剂来加大正极反响电位,才干扩展正负极反响的电位差。且在酸性液中具有复原性质,要使金溶解进入溶液,也必须有氧化剂存在。
在选用氧化剂时,首要应该考虑它的报价便宜、易得、复原产品不与生成安稳络合物等条件,还应考虑它的电位应高于负极金、银溶解生成络离子的反响电位。一般来说,氧化剂的电位愈高,金、银溶解反响的推动力就愈大。但氧化剂的氧化才能太强,则会加重的氧化而分化生成S0、HSO4-、SO42-等,使的耗费增大乃至失效。
表1是一些常用氧化剂的标准氧化复原电位。И.Н.普拉克辛在进行浸金实验中,曾别离选用漂、、重氧化剂。实验中发现溶液中金的溶解量小,而很快呈现元素硫沉积。阐明这些氧化剂的氧化才能太强,它使很快被氧化分化。除此,就只能从电位适中的高价铁盐、氧和二氧化锰等氧化制中挑选了。表1 常用氧化剂的标准氧化复原电位电对H2O2∕H2OMnO4∕Mn2+CrO42-∕
Cr3+Cl2∕ClClO4∕Cl2Cr2O72-∕
Cr3+E0∕V1.7761.5071.4471.3961.3851.333电对O3∕H2OMnO2∕Mn2+NO3-∕HNO2Fe3-∕Fe2+SO42∕H2SO3E0∕V1.2281.2280.940.720.420.17
鉴于金矿石和精矿中总含有一些铁(黄铁矿、褐铁矿等),大都质料中常常含铁较高,在酸性浸金进程中必有一部分铁溶解进入溶液中,而为运用Fe3+作氧化剂供给了条件。且在正常作业条件下,溶液中含铁0.5~2.0g∕L就满意作氧化剂用,故在浸出矿石或精矿时只需向浸液中鼓风拌和,溶解于溶液中的氧就能使Fe2+氧化为Fe3+,并不断得到再生。且鼓入压缩空气溶解入溶液中的氧浓度约为8.2mg∕L,它本身就足以使金氧化进入溶液(式1)。故选用Fe3+和鼓风溶解的氧作混合氧化剂,有利于进步浓度,金粒表面也不会发作钝化,可强化浸出进程。因而,它已成为如今浸金最理想的氧化剂。
Au+2SCN2H4+H++ O2 Au(SCN2H4)2+ H2O (1)
如上所述,金粒微电池的反响电动势(E)等于正极反响和负极反响电位之差(E=φ+-φ-)。当运用Fe3+作氧化剂时,反响式(2)~(4)的反响电位和电动势为:
Fe3++e Fe2+ (2)
Au++2SCN2H4 Au(SCN2H4)2+ (3)
Au+Fe3++2SCN2H4 Au(SCN2H4)2++Fe2+ (4)
式(2)电位φ+=Fe3+∕Fe2+=0.77V
式(3)电位φ-=Au(SCN2H4)2+∕Au=0.38V
式(4)电动势E=φ+-φ-=0.39V
从上式看出,运用Fe3+作溶金的氧化剂,其浸出反响具有较高的电动势,它完全可以满意溶金对氧化剂的要求,且廉价易得。
从式(5)反响阐明在室温文酸性溶液中易氧化为二硫甲脒。因为(SCN2H3)2/SCN2H4电对的电位为0.42V,比式(3)Au(SCN2H4)2+/Au电对电位0.38V高0.04V。故溶金进程中二硫甲脒实质上也成为氧化剂参加对金的氧化。且在作业pH1~1.5范围内,二硫甲脒对银的氧化比对金强。但在惯例情况下与Fe3+比较,二硫甲脒的氧化作用仍是很小的。
2SC(NH2)2 (SCN2H3)2+2H++2e (5)
但是,R.G.舒尔策(Schulze)的实验则得出彼此对立的成果。他运用一片0.25cm2重45.8mg的金片,于1L的五颈玻璃反响器中,在pH=1.0、浓度0.5g∕L、温度40℃、拌和速度400r/min条件下,参加不同浓度的Fe3+作氧化剂进行金浸出时发现,只要在Fe3+浓度0.2~0.7g∕L时,金的溶解速度才跟着Fe3+浓度的增加而加速。当Fe3+浓度到达或超越3g∕L时,金的溶解速度则跟着浸出时刻延伸而呈下降趋势。这或许是因Fe3+浓度增大而导致氧化丢失所造成的。图1是不同Fe3+浓度在不同时刻溶解金量的曲线改变。从图中看到实验曲线呈现了相交现象。若以图中3h、6h和7h的数值来点评实验成果,就会得出彼此对立的定论。这一现实之所以被许多研究者忽视,显然是溶金的理论研究还较浅显所造成的。在T.格罗内瓦尔(Groenewald)的报导中也说到:尽管Fe3+的存在对金的初始溶解速度很大,但因它能与生成安稳的〔Fe2(SO4)3·SCN2H4〕+络离子,致使耗费过大,而使金的溶解速度随时刻的延伸而急剧下降。且他用南非的金矿石进行实验时,发现从矿浆中能释放出很多氧化剂,其数量足以氧化溶解矿石中三分之二的金。他以为:这是矿石中的某些物质在参加反响时生成的氧化剂,而使得向浸液中增加Fe3+并不一定必要。这些氧化剂,也或许就是被氧化生成的二硫甲脒,而在溶金进程中成为活性氧化剂:
2Au+(SCN2H3)2+2SCN2H4+2H+ 2Au(SCN2H4)2+图1 不同Fe3+浓度(g∕L)对金溶解速度的影响
长春黄金研究院对小巧金精矿(含S38%)、峪耳崖金精矿(含S28%)、四道淘金精矿(含S29%)进行的-铁浸置实验证明,不别的增加氧化剂,金的浸出率都大于96%,刺进矿浆中的铁板上金的沉积回收率大于或等于99.48%。他们的实验还标明,若采用上法处理已有适当氧化程度的低硫金精矿时,则需增加氧化剂。实验是在室温文拌和条件下进行的。当不加氧化剂时金的浸出率较低;而增加H2O20.22~0.31mol,浸出时刻4~16h,金的浸出率别离进步1.32~2.27倍(见表2)。且从表中看出,浸出时刻4h金的浸出率和进步倍数最大,它阐明浸金的初始溶解速度很大,并随H2O2的耗费而减慢。实验者还以为,参加适量H2O2,可使首要氧化生成二硫甲脒:
2SCN2H4 (SCN2H3)2+2H++2e
而进步金的氧化浸出率。但H2O2的氧化才能太强(见表2),增加过多会使激烈氧化而耗费丢失,而使金的浸出达不到结尾。表2 低硫氧化金精矿增加或不加氧化剂金的浸出率比较氧化剂增加浓度∕mol浸出时刻∕h金浸出率∕%浸出率进步倍数∕倍不加H2O2加H2O2H2O20.22428.5865.062.27H2O20.31843.7571.001.62H2O20.311657.5076.251.32
氰化物溶解金的反应和速度
2019-02-21 08:58:48
之所以能挑选性地溶解金、银和它们的某些复合物,是由于往碱金属(或碱土金属)化液充气。实践中,一般运用(或)的充气溶液,一起参加若干碱(一般用石灰)。碱的参加是为了按捺的水解作用,避免生成氢酸蒸发丢失。
假如把溶解反响看作是电化学腐蚀进程,那么,也能够把金的溶解看作是阳极表面的金溶解进入溶液的进程(图1)。当阴极表面的氧得到电子时,阳极和阴极区间的反响为:
阳极区 Au+2CN- Au(CN)2-+e
阴极区 O2+2H2O+2e- H2O2+2OH-
进一步反响时 H2O2+2e 2OH-
在电化学腐蚀体系中,影响阴、阳极极化的最重要因素是浓差极化,它由菲克规律断定:A1〔(O2)-(O2)i〕 (1)A2〔(CN-)-(CN-)i〕 (2)
式中 和 -分别为CN-和O2的分散速度,mol(分子)/s;
DCN和 -分别为和溶解的氧的分散系数,cm2/s;
(CN-)和(O2)-分别为全体溶液中CN-和O2的浓度,mol(分子)∕mL;
(CN-)i和(O2)i-分别为界面处CN-和O2的浓度,mol(分子)∕mL;
A1和A2-分别为阴极和阳极发作反响的表面面积,cm2;
δ-能斯特界面层厚度,cm。图1 金在溶液中溶解的图解
以金属界面处CN-和O2穿过阻滞层的速度比较较,假定该界面上的化学反响速度很快的话,那么,当它们刚一抵达金属表面便立即被耗费掉,也就是说:
(CN-)i=0 (O2)i=0
因而可把式(1)、(2)简化为:A1〔O2〕A2〔CN-〕
由于金属溶解速度是氧耗费速度的两倍,是耗费速度的二分之一,故:
金的溶解速度=2 A1〔O2〕
或 金的溶解速度= A2〔CN-〕
当上列反响式到达平衡时,
2 A1〔O2〕= A2〔CN-〕
但由于和水相相触摸的金属总表面面积A=A1+A2,因而:
金的溶解速度= (3)
从此式可见,当浓度低时,和分母的第二项比较,其第一项能够疏忽不计,因而,等式(3)可简化为:
金的溶解速度= (CN-)=k1(CN-)
用这式核算的值与图2的试验成果相符,即浓度低时,溶解速度仅取决于浓度。图2 24℃时不同压力与不同NaCN浓度对银溶解速度的影响
同理,当浓度高时,和分母的第一项比较,其第二项能够疏忽不计,则等式(3)可简化为:
金的溶解速度=2 〔O2〕=k2〔O2〕
用这式核算的值也与图2的试验成果相符,即浓度高时,溶解速度仅取决于氧浓度。
当 〔CN-〕=4 〔O2〕
即 此刻,溶解速度到达极限值。从表1查得分散系数的均匀值为:=2.76×10-5cm2∕s=1.83×10-5cm2∕s
二者分散系数的均匀比值:≈1.5
即二者极限溶解速度的摩尔均匀比值为:
4 =4 ≈6
表1 分散系数及均匀值温度∕℃KCN∕%DCN∕cm2·s-1DO2∕cm2·s-118-1.72×10-52.54×10-51.48250.032.01×10-53.54×10-51.76270.01751.75×10-52.20×10-51.26均匀值-1.83×10-52.76×10-51.50
此刻,金的溶解速度到达极限溶解速度。它与表2所示的试验值4.6~6.8是很符合的。
表2 和氧浓度与极限溶解速度的比值金属温度∕℃PO2∕Pa(O2)∕mol·L-1(CN-)∕mol·L-1金251013251.28×10-36.0×10-34.6925212780.27×10-31.3×10-34.85251013251.28×10-38.8×10-36.88银247579119.55×10-356.0×10-35.85243445054.35×10-325.0×10-35.75 从工艺观念来看,重要的既不单是溶解氧的浓度(即溶液的充气程度),也不单是游离的浓度,而是两者浓度之比。因而,假如只致力于取得抱负的充气,而疏忽溶液中足够的游离,就不会得到好的化作用,且也不能到达最大的化溶解速度。反之,假如参加过量的而溶液中的含氧量低于理论值,则该过量的显然是一种糟蹋。为了到达最大的溶解速度,有必要一起分析和操控溶液中的游离和氧含量,使两者的摩尔分子比约等于6。
在纯水中可溶解的铝合金
2019-01-09 11:26:51
近日,《中国科学报》记者从中国科学院金属研究所获悉,该所专用材料与器件研究部储氢合金及应用课题组利用已有的铝水反应研究基础,研发出在纯水中即可溶解的可溶铝合金结构材料,并且可调控该合金与水反应的起始温度和在水中的溶解速率。 课题组组长、金属所研究员陈德敏告诉记者:目前,国内外开采页岩油气主要采用水平井分段压裂技术,即对已探明的不同区域的油气分段压裂。该技术可细分为三种:水力喷射分段压裂、裸眼封隔器分段压裂、快钻桥塞分段压裂。 陈德敏指出,快钻桥塞分段压裂在大庆以及北美广泛采用,该技术具有分压段数多,可进行大排量施工等特点。在该技术的主要工艺流程中,如果压裂球不可溶,球要返排回地面,需要10~15天;桥塞不可溶,要钻除所有桥塞,正常情况下需要1天。 球座和桥塞均起封堵作用。为何一直没有开发出可溶的桥塞和球座? 陈德敏的回答是:一方面,桥塞的尺寸较大,其中心管的较大直径接近80毫米,如果采用粉末冶金做铝复合材料的工艺方法,成本高,成型也较困难;另一方面,这类材料的反应温度不可控,其与水的反应温度过低,保证器件到水里不失效很难,尤其是在整个桥塞有52个零件的情况下,很难采取保护措施。此外,树脂材料同样存在上述成本问题。而镁基材料的强度低,反应温度低,力学性能和溶解性能均不满足使用要求。这些均影响了可溶桥塞和球座的开发。 储氢合金及应用课题组采用铸造工艺制备铝合金。陈德敏表示,该工艺的特点是易于成型,可根据模具的外形和尺寸浇铸各种铸件;该工艺产能大,一炉可浇铸几百公斤以上的合金;合金在常压下冶炼,工艺相对简单等。 在此研究基础上,陈德敏称,可溶球座中的问题解决起来相对简单,需要解决的是含有细小沙粒的压裂液对球座内孔表面的冲蚀问题。 课题组采取的方案是在零件表面做涂层。陈德敏说:“该涂层既要耐冲蚀,还要与合金的表面有很好的结合力,涂层的厚度也要适当,做涂层工艺时不破坏零件的形状和尺寸,不改变合金的基本性能等。”总之,课题组主要解决的是合金表面的涂层加工技术。 压裂球需配合球座或桥塞使用。压裂球落在球座上,依靠压裂液的压力实现封堵。由于球与球座的接触面积非常小,对合金的硬度有一定要求。如果球太软,球将卡在球座上;而一旦球不能返排,即生产事故。 课题组做的球在70MPa的压力下,变形很小,而且可控制溶解时间,不影响后续施工。陈德敏指出,如果国内没有可溶球,国外产品便可漫天要价。所以,从这个角度看,有了可溶球也相对给国内企业节约了部分成本。 随着可溶球等逐步研发,合金的规模生产问题被提了出来。通过沟通,目前双方的合作方式是:金属所负责合金的成分优化、铸件的冶炼成型与热处理,吉林旭峰激光负责产品的机械加工及市场营销。今年3月,生产设备在吉林市安装完毕,目前相关生产工艺正在调试之中。 课题组研发的可溶球正在国内逐渐得到认可。除大庆油田外,可溶球在其他石油企业也得到了部分应用。关于桥塞,陈德敏也透露国内外均有采购意向,有关样件正在测试中,市场应用和推广前景一片看好。
硫氰酸盐溶解金、银的机理
2019-03-05 10:21:23
硫酸盐对金、银的溶解归于电化学腐蚀进程。当选用硫酸盐浸出含黄铁矿的硫金精矿时,向系统中参加氧化助荆(MnO2等),可使FeS2分解为Fe2+,并进一步氧化为Fe3+。故金银溶解的电化学进程为:
阴极区发作Fe3++e Fe2+,而阳极区则发作Au+2SCN- Au(SCN)2-+e的反响生成络离子进入溶液。
实验者将制备的Au3+、Au+、Ag+、Fe3+、Fe+和NaSCN参加带夹套的五颈瓶中,在25℃恒温并通氮气维护的电磁拌和下,选用H2SO4和NaOH作pH调整剂,用UJ-25型电位差计别离测得了不同pH时各电对的电动势。图1是测定的有关电对pH-电位和计算出的MnO2∕Mn2+电对pH-电位曲线图。从图中看出:在pH<3的溶液中,Au(SCN)4∕Au电对电位约为0.41V,比Au++Au电对的标准电位1.68V低得多,有利于金的溶解。Ag(SCN)2-/Ag电对约为0.07V,比金线更低,对银的溶解有利。Fe3+∕Fe2+电对电位约0.67V,是金氧化浸出的杰出氧化剂。而MnO2∕Mn2+电对在强酸性液中的电位又高于Fe3+/Fe2+,故参加MnO2不光能有效地氧化FeS2,还可使Fe2+不断氧化为Fe3+。图1 25℃时,Au(Ag)-SCN--H2O系pH-电位图
条件:Au(SCN)2-=Ag(SCN)2-=10-4mol/L
SCN-=0.4mol∕L
金的探索性浸出运用抡马金矿浮选的硫金精矿100g置于三颈瓶中,参加5%NaSCN液200mL和适量软锰矿,在室温文拌和下浸出,不同时刻的pH值、电位、铁含量和金溶出量列于下表。表 NaSCN+MnO2系统中金的浸出量和各项条件的改变时刻5min15min30min1h2h3h4h5hpH0.90.951.11.11.21.01.01.1电位∕V0.63820.64220.65820.65820.65040.65120.65650.6577全铁
∕g·L-10.260.680.910.941.061.351.401.67亚铁
∕g·L-10.000.000.000.000.030.060.080.10金溶出量4.8×10-611.8×
10-614.1×
10-615.8×
10-617.4×
10-620.0×
10-620.1×
10-620.1×
10-6
从上表中看出,在不向系统中加铁离子条件下,浸液中铁含量的逐渐增高是MnO2氧化精矿中FeS2发生的,且生成的Fe2+又被MnO2氧化为Fe3+,它使MnO2的耗费过快。金的溶解则主要是Fe3+的氧化效果来完成的:
FeS2+MnO2+4H+ Fe2++Mn2++2H2O+2S0
2Fe2++MnO2+4H+ 2Fe3++Mn2++2H2O
Au+Fe3++2SCN- Au(SCN)2-+Fe2+
表中,当浸出时刻达3h后金的溶出量不再增加,或许是氧化助剂MnO2已耗尽所造成的。但在上述条件下,MnO2也或许不只起氧化助剂效果,在浸出前期Fe3+浓度尚低时,或许有部分MnO2直接作为氧化剂而溶解部分金:
Au+MnO2+2SCN-+4H+ Au(SCN)2-+Mn2++2H2O
银的溶解反响与金相同,能够写出相似的反响式。
某些研究者还指出:运用Fe3+和氧作氧化剂,金虽可溶于硫酸盐溶液中生成 Au(SCN)2-。但Fe2+也会与SCN-结组成亚铁硫酸盐而加大硫酸盐的耗费,特别是Fe3+浓度大时尤为显着。故氧化剂的增加应适量,或按总量分次参加。
Au+Fe3++4SCN- Au(SCN)2-+Fe(SCN)2
硫脲溶解金、银的动力学分析
2019-02-15 14:21:01
格伦纳瓦等人曾对溶金的动力学进行过研讨,较一致地以为在氧化剂存在的条件下,金溶于酸性溶液中的速度由分散进程操控,并测定了的分散系数。金溶于酸性液中的电化腐蚀进程如图1所示。 因为以溶解氧为氧化剂时金溶解的标准氧化电位差较大,速度主要由分散进程操控,而影响分散的主要因素为浓度差,遵守菲克规律。因而,在阳极区向金粒表面的分散速度为:[next][next]
解氧的浓度应坚持必定的比值,在室温下此比值为10-20。因在室温常压下,水中可溶解8.2mg/L体积质量的氧,相当于摩尔浓度为0.26×10-3mol/L的普通氧,故此刻相应的浓度为5.2×10-3moUL,约相当于质量分数为0.04%。 依据上述平衡浓度,并令的电位值下限为0.38V,即可求得其pH为1.68,若进步溶液中的浓度,除相应进步溶解氧浓度外,还应相应地下降介质的pH,如浓度为0.03mol时,介质的pH应小于1.29。 在最佳条件下,30min可溶解90%以上的金,60min可溶解95%的金。
氰化物和氧浓度对金溶解速度的影响
2019-02-19 11:01:57
金、银溶解时,所需的和氧的浓度是成份额的。依照反应式(1),1mol(分子)氧需求4mol(分子)的CN-,两者分散系数的均匀比值为1.5。已知为空气所饱满的化液中含〔O2〕=8.2mg∕L,或为0.27×10-3mol(分子)。则〔CN-〕=4×1.5×0.27×10-3=6×0.27×10-3mol(离子),或为0.01%。在实践生产中,一般运用含0.02%~0.06%NaCN的水溶液。
4Au+8NaCN+O2+2H2O 4NaAu(CN)2+4NaOH (1)
溶液中浓度的调整是经过操控投入量来完成的。而氧浓度则是凭借充气机械向溶液中充气到达的。在正常状态下,充气机械的充气能使氧在溶液中的溶解度到达7.5~8mg∕L,只要在淡薄的溶液中才干到达某一稳定值。大都工厂的实践证明:在常压充气条件下,金的最大溶解速度是在浓度为0.05%~0.1%的范围内;而单个情况下则在0.02%~0.03%的范围内。只要进行渗滤化作业,或许处理含有较多的耗费杂质的矿石,以及含有酸盐的脱金贫液回来循环运用时,才运用较高的浓度。
实验标明,在浓度低于0.05%时,因为氧在溶液中的溶解度较大,以及氧和在稀溶液中的分散速度较快,金的溶解速度随浓度的增大而直线上升到最大值。今后,跟着浓度的增大而金的溶解速度上升缓慢。当浓度超越0.15%后,虽然再增大浓度,金的溶解速度不光不会增大,反而略有下降(图1)。这可能是因为氧和CN-的份额失调。以及溶液pH添加,使离子发作水解引起的:
CN-+H2O HCN+OH-图1 不同浓度对金、银溶解速度的影响
在低浓度的溶液中,溶解速度取决于的浓度;但当浓度增高时,溶解速度与浓度无关,而随氧的供入压力的上升而增大(图2)。为此,可以用渗氧溶液或高压充气来强化金溶解的进程。如在709.275kPa(7atm)充气的条件下化,不同特性矿石中金的溶解速度可进步10倍、20倍,乃至30倍,且金的回收率约可进步15%。图2 24℃时不同压力与不同NaCN浓度对银溶解速度的影响
矿泥含量和矿浆浓度对金溶解速度的影响
2019-02-19 11:01:57
矿泥含量和矿浆浓度会直接影响金的溶解速度。矿浆中矿泥和矿砂的浓度大,会影响金粒与溶液的触摸和溶液中有用组分的涣散速度,而使金的溶解速度下降。在一般情况下,化矿浆中粒状矿砂的浓度应不大于30%~33%。当矿浆中含有较多的矿泥时,化矿浆中的固体物料浓度应小于22%~25%。
矿泥的损害首要在于增大矿浆的粘度。不论是矿石带入的原生矿泥,仍是因磨矿而生成的次生矿泥,它们均以高度涣散的微细粒度进入矿浆中,生成极难沉积的胶状物长期呈悬浮状况,而下降金的溶解速度,且形成矿浆的洗刷过滤困难,使已溶解的金损失于尾矿浆中。