Цементация Zn

Физико-химические основы:

2[Au(CN)₂]⁺ +Zn = [Zn(CN)₄]^2-+2Au; E=-0.54 ¸ (-1.26)= 0.82 В >0;

2[Ag(CN)₂]^- +Zn = [Zn(CN)₄]^2-+ 2Ag; E=-0.31 ¸ (-1.26)=0.95 В >0.

j_Au(CN)-_4/Au = - 0.54 B;

j _Ag(CN)-_4/Ag = - 0.31 B;

j _Zn(CN)^2-_4/Zn = - 1.26 B;

j _Cu(CN)^2-_4/Cu = - 0.87 B;

j _Pt(CN)^2-_4/Pt = - 0.68 B.

Т.к. E>0, то процесс термодинамически возможен.

K_{p Au}=1.0·10²³; K_{p Ag}=1.4·10³²

Большие значения K_p свидетельствуют о высокой степени протекания реакции, т.е. Au и Ag из раствора могут быть выделены практически нацeло.

На практике, остаточная концентрация Au в растворе 0,002 ÷ 0,03 мг/л.

Как видно из φ, кроме Au и Ag будут цементироваться и другими металлами.

Теоретический расход Zn 0,19г. на 1г. Au.

Практически, расход Zn в 10÷100 раз больше, что связано с протеканием побочных реакций (1,2)

Zn + 2H₂O + 4CN^- = [Zn(CN)₄]^2- + H₂ + 2OH^- (1)

j ⁰_n(CN)^2-_4/Zn = - 1.26 B

j ⁰_2H2O/H2+2OH^-_-2e = - 0.83 B

Поэтому процесс термодинамический возможен.

2Zn + О₂ + 2H₂O + 8CN^- = 2[Zn(CN)₄]^2- + 4OH^- (2)

j ⁰_O2+2H2O/4OH^-_-4e = + 0.40 B

Процесс термодинамический возможен.

Иногда в производственных растворах появляется белый осадок.

Это нарушение технологического процесса, т.к. осадок обволакивает частички Zn и закрывает доступ Au комплекса к Zn. Zn(OH)₂ и Zn(CN)₂.

Установлено, что они образуются при недостатке CN^- в растворе и защитной щелочи.

Zn ^OH- ZnO₂^{2- H2O} Zn(OH)₂;

Zn(OH)₂ + [Zn(CN)₄]^2- 2Zn(CN)₂ + 2OH^-.

Для предотвращения протекания данных реакций и выпадения белых осадков, необходимо концентрацию CN^- и защитной щелочи поддерживать на достаточно высоком уровне.

Если растворы не деаэрированы, т.е. C_O2= 3¸8 мг/л, то концентрация:

C_CN^- = 0.05 ¸ 0.08 %;

C_OH^- _{(защ. щ.)} = 0.05 ¸ 0.08 %.

Если растворы хорошо деаэрированы, т.е. C_O2=0.5 ¸ 2 мг/л, то концентрация:

C_CN^- =0.02 ¸ 0.03 %;

C_OH^- _{(защ. щ.)} =0.02 ¸ 0.03 %.

Дата добавления: 2013-12-12